磨粒尺寸和基体硬度对固结磨料抛光YAG晶体的影响

钇铝石榴石(YAG)是一种应用广泛的硬脆难加工材料，其抛光过程工艺复杂、效率低。固结磨料抛光技术具有平坦化能力优、对工件形貌选择性高、磨料利用率高等优点。试验采用固结磨料抛光YAG晶体，研究固结磨料垫的基体硬度和金刚石磨粒尺寸对YAG晶体的材料去除率和表面质量的影响。结果表明:当基体硬度适中为Ⅱ、金刚石磨粒尺寸3～5 μm时，固结磨料抛光YAG晶体效果最优，其材料去除率为255 nm/min，表面粗糙度S_a值为1.79 nm。      

冲蚀角对碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)蒙皮涂层去除及重涂附着力的影响

为解决飞机CFRP蒙皮涂层高效去除问题,改善重涂涂层附着力,采用塑性磨料射流加工方法对CFRP蒙皮损伤涂层去除,通过分析单颗磨料的速度和冲击力,研究不同冲蚀角度下磨料对涂层的冲蚀行为,探究塑性磨料射流冲蚀角对表面形貌、去除机制、材料去除率、接触角与表面自由能及重涂涂层的附着力方面的影响。结果表明：塑性磨料对涂层的冲蚀机理为塑性变形去除,在30°～70°冲蚀角下,磨料对涂层的冲蚀模式为滑擦、耕犁和切削。随着冲蚀角的增加,颗粒的切向分力减小,法向分力增加,法向冲蚀的冲蚀模式为剪切和挤压变形去除材料去除率递减。在所选冲蚀角范围内,当冲蚀角为30°时,聚氨酯涂层的材料去除率最大。随着冲蚀角的改变,表面粗糙度、润湿性和表面自由能发生变化,当冲蚀角为70°时,重涂后的涂层附着力较好,较初始涂层附着力提高28%左右。研究成果可为飞机CFRP蒙皮涂层的高效去除及附着力的改善提供参考。     

钛合金磨料流光整加工表面完整性研究

目的 研究磨料流光整加工钛合金格栅表面完整性。方法 用电火花加工制备钛合金试样,通过磨料粒径、加工压力、加工次数的单因素试验,来研究其对试样表面粗糙度和表面形貌的影响规律,选用三种初始粗糙度不同的钛合金试样来进行磨料流光整加工效果试验,对比分析磨料流光整加工对试样表面残余应力的影响,进行加工次数的单因素试验研究磨料流加工过程中其对工件表面显微硬度的影响。结果 对于钛合金试样来说,磨料粒径和加工压力越大,表面抛光效果越明显,表面粗糙度就越低。当磨料粒径从38 μm增加到420 μm时,相对应的表面粗糙度值Ra从5.815 μm降低到0.824 μm;当加工压力从8 MPa增加到24 MPa时,相对应的表面粗糙度值Ra从4.314 μm降低到1.398 μm。而随着加工次数的增加,表面粗糙度值Ra从整体上呈现下降趋势,最后趋于稳定,当加工次数从10增加到80时,相对应的表面粗糙度值Ra从5.925 μm降低到0.307 μm,并且最后稳定在0.300 μm附近。钛合金试样经磨料流光整加工之后,表面残余应力由原来的拉应力变成了压应力。随着加工次数的增加,钛合金试样表面显微硬度整体上呈现先减小后增大的趋势,当加工次数从10增加到50时,显微硬度值从532.83HV降到357.73HV,当加工次数从50增加到90时,显微硬度值从357.73HV上升到393.48HV,试样表面显微硬度的均匀性也显著增加。结论 增大磨料粒径和加工压力或者增加加工次数,都能降低工件表面粗糙度,钛合金工件经过磨料流光整加工之后,表面完整性有较大改善。     

基于压电理论的塔吊钢丝绳工作状态智能监测方法研究

建筑起重设备塔吊的钢丝绳安全可靠性问题十分重要。利用压电材料（PTZ）受力变形电压变化机理，结合人工神经网络方法对塔吊钢丝绳工作状态进行智能监测，并通过实验对其进行了深入研究，获得了满意的效果，为起重机安全可靠工作提供一种新的智能监测方法。     

振动辅助固结磨料抛光氟化钙晶体

为了改善氟化钙晶体加工后的表面质量、提高加工时的材料去除率,提出了振动辅助固结磨料抛光氟化钙晶体的加工方法。利用振动与固结磨料抛光有效结合,采用正交实验研究加工工艺参数对材料去除率和表面质量的影响。结果表明:振动辅助固结磨料抛光氟化钙晶体的最优工艺参数为转速40 r/min,振动频率40 kHz,抛光液pH值9,转速比0.95;在最优参数下抛光氟化钙晶体的材料去除率为324 nm/min,表面粗糙度S_a值为1.92 nm;与无振动辅助的固结磨料抛光相比,材料去除率提高了57%,表面粗糙度降低了35%。研究表明:振动辅助能够利用空化作用及规律化间歇性接触,在固结磨料抛光中提高材料去除率及表面质量。      

固结磨料研磨K9玻璃表面粗糙度模型修正

考虑磨粒轨迹和研磨垫弹性的影响,分析磨粒间距的概率密度函数,计算磨粒轨迹重叠率;引入与研磨参数相关的修正因子,并确定其值,修正固结磨料研磨K9玻璃表面粗糙度公式,实验验证修正模型。结果表明:修正后,K9玻璃表面粗糙度模型计算值与实验值误差控制在4%以内。显著提高K9玻璃表面粗糙度的预测精度,有效指导其研磨方案设计,提高加工效率。     

外界因素对焊接咬边问题的影响规律

采用Ansys有限元分析法建立了数学模型,分析咬边形成和熔宽最大处熔池的深宽比之间的关系;通过数值模拟方法,分析了工件厚度、工件初始温度以及散热条件对熔池温度场的影响,发现工件厚度较小时不易产生咬边现象,通过提高工件预热温度、改善散热条件可有效抑制咬边的产生,最后,通过对不同预热温度下的工件进行TIG焊接实验,验证了数值模拟结果的正确性。     

金刚石覆镍量对固着磨料研磨蓝宝石性能的影响

金刚石磨粒表面镀镍可以增强其与树脂的结合力。通过化学镀的方法在金刚石磨粒表面镀覆一层不同包覆率的Ni-P合金层,并制成了固结磨料研磨垫。采用CP-4型CMP抛光和测试系统,分别对蓝宝石进行粗研和精研加工,探索不同覆镍量对固着磨料研磨蓝宝石性能的影响。结果表明:金刚石磨粒表面镀镍可以改变其微观形貌:在实验范围内,随着金刚石包覆率的增加,摩擦因数、材料去除率和表面粗糙度呈现先增大后减小的趋势,其中粗研在包覆率为50%、精研在包覆率30%达到峰值;声发射信号呈现先减小后增大的趋势,其中粗研在包覆率50%、精研在包覆率30%达到谷值;粗研过程对包覆率的要求高于精研过程。     

装卡方式对搅拌摩擦连接残余应力分布的影响

采用6种不同的装卡方式,开展了3.2 mm厚2024-T3铝合金板搅拌摩擦连接的试验研究,利用切割释放法对试件连接部位进行了上下表面纵向残余应力的测量,并对其分布规律进行了分析研究.结果表明,在没有施加侧顶力时连接接头上表面的残余应力峰值明显高于正常连接,差值约为50 MPa;随着压板距接缝中心距离的增加,残余应力峰值也会逐渐增加；单独增加前进侧压板或后退侧压板距接缝中心的距离,后退侧的残余应力峰值都会明显地提高,与前进侧的差值也得以减小,但采用后者效果更加显著.     

微米CeO2的细化及其悬浮液的分散稳定性研究

首先使微米CeO2在乙醇中球磨分散,然后向悬浮液中加入一定量去离子水,最后对悬浮液进行超声分散,使用这种方法制备出了分散稳定性较好的微米CeO2悬浮液,探讨了其增强微米CeO2分散稳定性的机制。结果表明:微米CeO2以不同方式分散时在不同比例醇水混合介质中的分散行为各不相同;微米CeO2在纯乙醇中的球磨分散性能最好,其起始分散率可以达到80%左右,而在醇水混合介质中的超声分散性能比在纯乙醇或纯水中的超声分散性能要好,但其起始分散率不高,只能达到20%左右。球磨后加水再超声分散的方法可以显著地提高微米CeO2悬浮液体系的分散性能,其中加入去离子水的最佳体积分数为40%,最佳超声时间为15 min。球磨后加水再超声分散的方法可以进一步打破微米CeO2粉体颗粒间的团聚,使粉体粒径得到进一步的细化,由于去离子水的加入悬浮液体系的表面电位得到了较大提高,乙醇水合团簇的形成使颗粒周围的溶剂化膜变厚。