低频高压脉冲放电水处理电源设计

采用电容作为储能元器件,气体放电管作为脉冲开关,设计了低频高压脉冲放电水处理电源。结合电流电压双闭环负反馈控制方法,设计了绝缘栅双极型晶体管(IGBT)逆变直流充电电路,可对储能电容进行恒压限流充电。基于PIC16F72单片机,研制了专门的放电触发时序控制电路,实现了3路高压脉冲放电电路交替放电,脉冲电源放电频率可达200Hz。将该高压脉冲电源应用于日落黄模拟印染废水处理,降解效果显著。     

电子束偏转扫描对TC18钛合金组织、硬度和作用深度的影响

为了形成均匀的表面硬化层,采用逐行、无搭接的电子束高频偏转扫描技术(DSEB)对 TC18 钛合金的表面进行处理。重点研究了电子束束流、聚焦电流和处理次数等关键参数对TC18组织、表面硬度和处理深度的影响。处理的试样通过电镜扫描(SEM)、光镜和维氏硬度计进行检测。经 DSEB 处理后,TC18 钛合金表面形成了主要由针状马氏体组成的表面硬化层,表面硬度得到提高；硬化区的金相组织均匀,在扫描束斑相邻区域没有明显的过渡；硬化层深度均匀,可达200 μm以上。试验结果表明 DSEB 有望成为大面积、复杂形状的钛合金构件的表面处理新方法。     

AC-TIG电弧增材Al-4.2Cu-1.3Mg铝合金构件特征

以新研制的φ1.6mmER2024(Al-4.2Cu-1.3Mg)铝合金丝材为填充材料,开展AC-TIG电弧增材制造直壁构件的试验研究.结果表明,采用AC-TIG电弧热源制备Al-4.2Cu-1.3Mg铝合金直壁试样,成形稳定,通过脉冲调制电弧(AC-P-TIG)调控热输入可有效控制成形尺寸,并显著减少气孔缺陷;Al-...     

NiTi形状记忆合金电弧熔融涂覆及微连接机理

NiTi形状记忆合金作为表面涂覆材料，有利于提高构件的耐磨和抗氧化性能。基于非熔化极氩弧焊（Tungsten inert gas welding,TIG）电弧熔融涂覆技术，分别采用常规直流、超高频脉冲（Ultra high-frequency pulsed, UHFP）电流两种模式，在TA1纯钛板表面沉积3层NiTi涂层。基于有限体积法，利用FLUENT建立计算流体力学（Computational fluid dynamics,CFD）仿真模型开展熔融涂覆工艺及微连接机理研究，模拟对比了两种电流模式下的熔池传热传质、NiTi熔滴过渡、熔覆涂层及微连接界面的Ni元素传输和分布规律，数值计算和试验结果吻合较好。结果表明，涂层主要由NiTi（B19’）和NiTi₂相组成，其中近等原子比的NiTi占主导地位；直流模式下涂层主要为粗糙的球状晶粒，而超高频模式下涂层为细化的树状晶粒，且超高频电流有助于熔池振动和元素均匀分布，并有效提升成形质量。     

电弧增材制造NiTi形状记忆合金成形与性能

基于电弧增材制造(Wire arc additive manufacturing, WAAM)技术,以NiTi丝(Ni 50.50 at.%)为堆积材料制造形状记忆合金薄壁构件,研究其组织成分、相变特征和力学性能。结果表明,由于不同的热循环条件,沿试样高度方向上每道沉积层微观结构不同,第一沉积层为较大的等轴晶,随着热量累积,晶粒生长趋向为更细小的等轴形态,层间为柱状晶。室温下,试样是奥氏体相(Ni51.10at.%),与丝材相比,电弧增材制造的构件硬度较高且具有更宽的温度变化范围和相变滞后现象。试样拉伸强度约为611.30MPa,延伸率约为19.50%,具有较好的断裂韧性。试样在第一次加载-卸载循环时塑性应变仅为1.01%,8个循环后塑性应变趋于稳定,约为2.68%。     

Al-Cu-Mg合金电弧增材制造技术研究

受限于铝合金商业丝材的种类,目前铝合金电弧增材制造技术研究主要集中于二元铝合金方面。本研究团队采用双丝电弧增材制造工艺,获得了不同合金组分的三元Al-Cu-Mg铝合金构件,并针对其成形、组织及力学性能等方面进行研究。结果表明:通过合理控制过程工艺参数,可获得良好构件成形;通过控制合金元素组分,可以实现对构件力学性能的有效调控;热处理工艺可以进一步提高构件的力学性能,为深入研究多元铝合金电弧增材制造奠定了基础。     

铝合金双丝VP-GTAW增材构件组织和性能

以Al-6.3Cu和Al-5Mg为填丝材料进行铝合金双丝VP-GTAW增材制造试验。结果表明,采用双丝VP-GTAW制备试样可提高成形效率,且成形稳定;通过调节2种丝材的送丝速度可以获得不同主要合金元素含量的Al-Cu-Mg合金,合金组织主要由柱状晶和等轴枝晶组成,且呈非均匀分布特征,调节主要合金元素含量可实现对铝合金试样性能的控制。原始状态下铝合金试样的显微硬度(HV)为900~1000 MPa,抗拉、屈服强度分别可达286和183 MPa,但塑性较差,仅为4.5%。