电液束加工小孔盲通在线检测方法

介绍了采用多触点对电液束加工过程中的孔通情况进行在线监测的技术方法,重点论述了信号源的确定与采集过程、小孔盲通状态判定及试验验证情况。与传统的采集电流信号检测和图像监控方法相比,该方法的实施过程可靠、响应速度快,没有误报与小孔位置的适应角度限制,可实现全方位监控,避免了大量的人为辅助工作量与误操作的可能,为小孔的自动化加工提供了技术基础。     

螺纹量规的数字化检测方法

螺纹量规是判定螺纹紧固件合格与否的重要量具,其几何参数的精确测量具有重要意义。利用螺纹综合测量仪完成了螺纹量规的数字化测量试验,分析得出该方法的测量结果准确,精度可靠。同时对螺纹综合测量仪测量中径的不确定度进行了评定,为螺纹量规的测量质量提供了参考依据。     

丝束同轴冷阴极电子束源研制及其熔丝增材制造适用性研究

为了提高电子束熔丝增材制造的质量和效率，开展了丝束同轴冷阴极电子束源关键技术研究。在分析丝束同轴冷阴极电子束产生机理的基础之上，研究丝束同轴：冷阴极电子枪的结构特点；采用三级AC-DC拓扑结构、加速电源内环-外环闭环控制电路、基于气流量调节的束流闭环控制电路等，研制了丝束同轴冷阴极电子束逆变电源；基于上述技术成果研制出了丝束同轴冷阴极电子束熔丝增材制造样机。对丝束同轴冷阴极电子束源的束流形貌特征、逆变电源输出特性、熔丝成形工艺进行了检测分析，结果表明：与轴侧送丝的热阴极电子束熔丝成形技术相比，采用丝束同轴冷阴极电子束源的熔丝成形设备所制备的试样微观组织得到明显改善，为大型金属结构的熔丝成形提供技术储备。     

基于仿生结构的Al-Ti-Ti2AlNb层状复合材料的组织与力学性能

受生物材料的韧脆复合结构的启发，本文将Al箔、Ti箔和Ti2AlNb箔材堆叠排列，采真空热压烧结技术制备了层级结构的Al-Ti-Ti2AlNb层状复合材料。利用SEM、XRD等技术表征了材料的微观结构，并测试了抗弯与抗压性能。研究发现，本文设计的层状结构复合了Ti、TiAl系列间化合物、Ti2AlNb等多种材料，层级结构明显，界面清晰。抗弯强度与抗压强度分别为1231±71MPa和1341±63MPa，相比同类材料具有显著的优势。分析认为，多层级结构的存在对裂纹的扩展有显著地阻碍作用；相比常规的二元TiAl层状材料，Ti2AlNb层的存在显著提高了力学性能。     

2A12铝合金回填式搅拌摩擦点焊的工艺研究

采用回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)对上下板厚度分别为1.5 mm和2 mm的包铝2A12(LY12)铝合金进行焊接,主要对比套筒下扎式和搅拌针下扎式RFSSW接头组织与性能的不同。试验结果表明:工艺参数选择不当时,2种下扎方式分别产生位于热机影响区/焊核区(TMAZ/WZ)界面和WZ中心的未充分回填缺陷。虽然呈现同种断裂方式,套筒下扎式RFSSW接头因更宽的搭接区面积而拉剪强度更高。除此之外,套筒下扎式RFSSW接头WZ的硬度也更高。     

15-15Ti奥氏体不锈钢的蠕变性能

在600,650,700℃下对国产15-15Ti不锈钢进行不同应力水平的蠕变试验,观察了蠕变断口形貌,研究了该钢的蠕变变形机理与断裂机理。结果表明:在不同温度和应力下,15-15Ti不锈钢的蠕变曲线可以分为减速蠕变、稳态蠕变和加速蠕变三个阶段,稳态蠕变阶段的时间占整个蠕变的90%以上;随着应力的降低,稳态蠕变阶段越来越明显,蠕变寿命延长,蠕变伸长率减小;15-15Ti不锈钢在600,650,700℃下的应力指数分别为14.3,8.2,4.9,蠕变变形机理为位错蠕变;15-15Ti不锈钢的短时蠕变断裂性质为穿晶断裂,长时蠕变断裂性质为沿晶断裂,穿晶断裂呈现韧性断裂特征,沿晶断裂呈现明显的晶界空洞损伤机制。     

基于Control-mind数控系统的电液束设备控制功能开发

现有的电液束加工设备存在控制可扩展性不够、无对刀功能、加工孔的入口孔型一致性难以得到保证、人工输入及修改数控程序时易出现错误等问题.基于Control-mind数控系统,开发出具有定制界面和特定功能的新电液束加工设备,以满足新的加工工艺需求.     

X射线衍射法测试TC_4钛合金喷丸残余应力的精确度研究

从残余应力测试原理出发,结合自制原位拉压试验装置,评估了X射线衍射法测试钛合金喷丸表面残余应力的准确度。同时,利用卷积和概率论推导测试不确定度的计算方法,并对X射线衍射法测试钛合金喷丸表面残余应力的不确定度进行分析。结果表明,X射线弹性常数1/2S_2~(hkl)是影响残余应力测试准确度的关键参数,随着喷丸样品表面状态的变化,残余应力测试不确定度发生不同程度的波动。     

贝氏体等温淬火对Dievar热作模具钢高温摩擦磨损性能的影响

利用贝氏体等温淬火工艺在Dievar钢中制备不同体积比例的贝/马复相微观组织,通过对显微组织、宏观/微观硬度、磨面形貌、磨屑和磨损率的分析进一步研究了贝/马复相Dievar热作模具钢的高温摩擦磨损性能并探讨其磨损机制。结果表明,Dievar钢中下贝氏体含量随等温淬火保温时间的延长而增加,其中保温3、5、10 min时下贝氏体体积占比分别为32%、45%、63%。贝/马复相试样相比于传统油淬试样具有更高的回火抗性,不同等温试样硬度值均高于传统油淬试样硬度值。同等磨损条件下,等温淬火Dievar钢相较于常规热处理Dievar钢耐磨性更加优异。在400～600℃高温摩擦磨损试验条件下,Dievar钢表面氧化物为Fe₂O₃和Fe₃O₄。Dievar钢400～500℃高温磨损机制为磨粒-轻微氧化磨损;随着温度升高,氧化物颗粒尺寸变大,磨粒磨损加剧。当温度升至600℃时,常规油淬试样磨损机制为磨粒-氧化磨损,以磨粒磨损为主;而等温淬火试样磨损机制则以氧化磨损为主。     

基于飞秒激光和自组装技术提高树脂涂层疏水性的工艺

目的 针对超疏水涂料功能持久性差的问题,提出一种将飞秒激光加工技术与微球近场效应原理相结合在氟化有机硅树脂表面制备微纳米仿生结构的解决方案。方法 模仿蝴蝶翅膀鳞片微结构特征,以平滑的氟化有机硅树脂表面为基体,采用纳米自组装技术在其表面生长一层二氧化硅微球薄膜,然后设置飞秒激光器的参数,利用激光脉冲能量加工单层二氧化硅微球薄膜,二氧化硅微球颗粒对激光能量有进一步的聚焦加强作用,可以加工微纳米尺寸的结构。重点研究激光功率和扫描速度等参量对氟硅树脂图案形貌及疏水性的影响,并对比分析超疏水涂料和仿生微纳米表面的疏水功能持久性。结果 激光扫描速度和功率参量对仿生表面疏水性能的影响较大,在激光功率为9 mW、扫描速度为10 mm/s、加工间距为10μm时可以获得最佳疏水性能,其接触角达到150°以上,通过常用的摩擦磨损测试实验,对比分析实验结果发现,氟硅树脂层经历200～1000次摩擦后,其接触角（CA）的下降幅度低于传统涂料组,说明具有仿生纳米坑结构的表面的耐磨性更强。结论 利用飞秒激光加工的纳米微孔阵列结构可以明显提高氟硅树脂的疏水特性,并具有优异的持久性。