时效处理对ER347不锈钢熔敷金属微观组织和力学性能的影响

研究了ER347熔敷金属在750?℃长期时效过程中σ相的析出行为及其对力学性能的影响.结果显示,ER347熔敷金属的铁素体含量、硬度及冲击韧性与时效时间存在密切关联.ER347熔敷金属在750?℃时效时,随时效时间的延长,σ相析出增多,硬度增大,铁素体含量和韧性则降低.ER347熔敷金属焊态冲击韧性良好,时效处理后,韧性下降,其脆化的根本原因在于δ-铁素体分解形成了硬脆σ相,显著降低了ER347熔敷金属韧性.(σ+γ2)结构内部存在大量的高能σ/γ2和δ/σ/γ2非共格界面,且σ相自身硬脆,易作为潜在裂纹源,在高应变速率下,发生脆性开裂并迅速扩展,导致熔敷金属韧性降低.     

基于视觉定位的数控机床智能刀柄系统

针对航天领域某大型工件人工配打孔劳动成本高、制造效率低等问题,提出了一种基于视觉定位的智能刀柄系统,利用视觉算法对大型工件的多个安装孔进行自动识别和定位,并通过基准转换方法计算出安装孔在机床下的位置,将视觉补偿后的孔位位置发送给机床,即可实现机床对安装孔位置的自主感知和自动更新轨迹加工。将研究的系统和红外测头测量结果进行实验比对,结果表明,视觉定位平均误差0.05 mm,实际工件配合误差要求不超过0.3 mm,因此,研究的系统能满足实际生产需求。     

接尘工人个体周围流场与粉尘分布特征研究

为了发掘接尘工人的粉尘暴露特征,建立了人体及其周围巷道的三维物理模型,利用CFD-DPM方法,研究了接尘工人周围粉尘与气流的扩散过程。通过分析人体周围及其呼吸半球区内气相场、粉尘场、全尘和呼吸性粉尘的浓度变化等,得到了粉尘在人体周围的分布特征：吸气、呼气过程对人体周围流场影响相对较小,粉尘在巷道中的分布较为规律,主要表现为不同粒径的粉尘分层;人体呼吸半球区内的粉尘主要为粒径较小的呼吸性粉尘;相关模拟结果与现场监测的全尘浓度较为相近;在周期性呼吸作用下,与呼气过程相比,吸气过程时呼吸半球区内全尘和呼吸性粉尘的浓度均较高。所得结果为制定个体呼吸防护方案提供了理论指导。     

柔性铜-银复合薄膜的激光直写制备及其导热特性

随着柔性电子产品对高效热管理的需求不断增长,近年来制备高导电性柔性薄膜越来越受到人们的广泛关注.以聚酰亚胺(PI)为基底,采用激光直写技术制备铜(Cu)和铜-银(Cu-Ag)薄膜,并对制备的Cu-Ag薄膜进行了物相分析和结构表征.结果表明,铜纳米颗粒和银纳米线在激光辐照的作用下表面局部熔化,进而烧结;通过比较直写制备的铜薄膜和Cu-Ag薄膜在不同温度下7天内电阻的变化,得出银的引入提高了复合材料整体的抗氧化性;对Cu/PI和Cu-Ag/PI两种复合材料的热扩散系数和热导率进行测试,得出银的引入提高了复合薄膜的热导率,Cu-Ag/PI薄膜表现出比Cu/PI薄膜更好的热性能.为制备具有良好热稳定性的Cu/PI和Cu-Ag/PI复合材料提供了一种快速简便、经济节约的方法.     

镁锂合金热处理温度对α/β相转变及晶粒尺寸的影响

LA103Z镁锂合金由于其优异的性能,目前已成为具有发展前景的航空航天轻量化材料。为了探究热处理温度对双相LA103Z镁锂合金性能的影响,本文对锻造态LA103Z镁锂合金进行了不同温度的热处理实验,然后对原始合金与不同温度热处理实验的试样进行显微组织宏观比较和定量分析。研究结果表明:在热处理过程中,α相发生了面积长大和形状球化,而β相晶粒尺寸逐渐均匀化,并有一定程度的长大,同时α相与β相发生相转变。其中在150~200 °C时,β相晶粒逐渐变为等轴状,α相面积变大并且相占比增加,合金均质化并强度增加;而在250 °C时,β相晶粒尺寸增长趋势较快,出现粗大的趋势,而α相由于脱锂现象占比增大,面积有减小并形状有球化的趋势,导致合金塑性下降。因此,热处理温度在200 °C时,LA103Z镁锂合金的综合性能最好。     

基于光学频率梳的高精度几何量检测系统

复杂结构高精度在线测量是航空航天等多个领域结构件生产过程中必要的环节,对产品质量起到决定性作用。针对现有手工测量方法结构特征尺寸精度低、三维形貌重建困难和数据一致性差等问题,提出了一种基于光学频率梳的非接触在线测量方法,并对结构件表面三维特征进行测量实验。该方法将机械平台与光学频率梳测量方法相融合,构建了以飞秒光学频率梳为基础的表面特征高精度测量体系。通过图像处理与分析获取表面三维点云数据,计算拟合得到被测物体的表面形貌特征,进而解算出被测物体的几何参数。实验结果表明：采用该测量方法和处理算法搭建的系统最大检测面积为900 mm×1100 mm,测量重复精度为0.01 mm,结合工控机数据处理软件,可实现自动化在线检测。     

稀土Sc、La对ZL205A合金铸态组织和时效行为的影响

目的 研究分别添加质量分数为0.1%的微量稀土Sc和稀土La元素对ZL205A合金显微组织和时效析出行为的影响。方法 通过金属型重力铸造法,向ZL205A合金中分别加入质量分数为0.1%的稀土Sc和质量分数为0.1%的稀土La元素,制备得到不添加稀土、添加稀土Sc和添加稀土La的ZL205A合金。通过对比分析显微组织,得出不同稀土元素对ZL205A合金显微组织的影响。对3组合金进行T5热处理,分析不同稀土元素对ZL205A合金热处理后组织的影响。将3组合金在155 ℃温度下进行1~20 h的时效,对比分析不同稀土元素对ZL205A合金时效硬化过程的影响。结果 添加质量分数为0.1%的稀土Sc使ZL205A合金中出现了难溶的AlCuSc相,添加质量分数为0.1%的稀土La使ZL205A合金中Al2Cu相数量增多。稀土Sc的添加未改变ZL205A合金达到峰值时效硬度的时间(8 h),但峰值时效硬度由154HV降低至141HV;稀土La的加入使ZL205A合金达到峰值时效硬度的时间由8 h延迟至14 h,但峰值时效硬度由154HV提高至161HV。结论 添加质量分数为0.1%稀土La的ZL205A合金比添加质量分数为0.1%稀土Sc的ZL205A合金具有更好的强化效果。     

气密包装箱气体状态监测装置设计

目的为了实现气密包装箱内气体温度、湿度、压力、氮气浓度的实时监测。方法研究传感器芯片板级集成技术及电信号气密传输技术,推导基于氧气传感器的氮气浓度采集算法,设计一套气体状态监测装置。结果基于嵌入式处理器和.NET框架界面完成了监测装置的设计,在国家标准实验室进行了不同参数的校准测试,在置信概率氮气体积分数、温度、相对湿度、压力的测量不确定度分别为0.34%,0.2℃,1.3%,0.05 kPa。结论该装置可实时采集气密包装箱内气体状态参数并在上位机界面实时、稳定显示,测量不确定度满足参数精度要求,与密封舱体匹配后12 d气密测试无压力泄漏。     

扫描电镜和X射线能量色散谱仪在涂层脱落现象分析中的应用

通过对某型ZM5铸造镁合金产品表面防热涂层脱落实际案例的分析,介绍了扫描电镜(SEM)和X射线能量色散谱仪(EDS)在该类现象分析中的应用方法.在该案例的分析中,首先使用SEM对涂层脱落界面分别进行低倍和高倍显微形貌观察,确定脱落界面的位置以及各区域的粘接情况.而后利用EDS对脱落界面的粘接异常位置与粘接正常位置的表面元素成分进行分析.最终确定脱落界面上粘接异常位置过高的硫元素含量是导致涂层脱落的原因,而硫源自镁合金氧化处理槽液中硫酸镁的残留.     

小气旋除尘过程的气固两相流研究

气旋装置作为一种重要的气固分离设备,被广泛应用于矿山、环保等领域的工业除尘。气旋装置结构设计直接影响其除尘效率。设计了一种小型气旋装置旨在为矿工个体防护提供帮助,基于CFD-DPM方法,对气旋装置的旋风分离过程进行了系列模拟与相关实验研究,考察了气旋装置中气相场的时空分布与粉尘在气旋装置内的分布特征,研究结果表明：含尘气流在气旋装置中形成了主流方向不同的内外旋流流场结构;排气管下口处存在“短路流”,圆锥形筒体部分出现了明显的“摆尾”现象;径向上的动压分布曲线呈明显的“驼峰”形分布,不同粒径的粉尘在气旋装置中的时空分布和运动轨迹存在明显的差异;该气旋装置对粉尘的捕集率随颗粒粒径的增大而增加;排气管高度对捕集率影响显著。