激光熔覆制备Fe基合金涂层的微观结构与力学性能*

采用激光熔覆在25Cr2Ni4MoV钢基材表面制备铁基合金涂层,研究激光熔覆涂层的微观组织、显微硬度、抗剪强度、摩擦磨损性能。结果表明：激光熔覆Fe基合金涂层与25Cr2Ni4MoV钢基材界面形成了良好的冶金结合;激光熔覆层为典型的树枝晶形貌,由浅灰色及深灰色2种不同物相相间组成;激光熔覆区的显微硬度显著高于基体区和熔合区,平均剪切强度达280.83 MPa;激光熔覆Fe基合金涂层的平均干摩擦因数、磨痕轮廓深度及平均磨损体积较25Cr2Ni4MoV钢基材分别下降了约25%、45%及50%;激光熔覆所制备的Fe基合金涂层的耐磨性能远高于25Cr2Ni4MoV钢基体,该型涂层对基体有着良好保护作用。     

气氛保护等离子喷涂成形W/Re合金喷管的抗热震烧蚀性能研究

用包覆法制备W-5%Re复合喷涂粉末, 再采用气氛保护等离子喷涂成形技术结合真空烧结技术制备内径为8 mm、壁厚16.5 mm、长30 mm的某实验型固体火箭发动机W/Re复合喷管, 并测试了喷管在地面点火试车条件下的抗热震烧蚀性能。研究结果表明, 气氛保护等离子喷涂成形W/Re喷管为典型的柱状晶层片结构, 致密度仅为87.5%。经2 300 ℃真空烧结480 min后, W/Re合金喷管由层片结构转化为颗粒状结构, 致密度提高至98.6%, 综合力学性能显著提高。地面试车实验后, W/Re合金喷管整体结构完好, 未出现炸裂和破碎现象, 抗冲刷和耐烧蚀性能良好, 其线烧蚀率仅为0.15 mm/20 s。经SEM、EDS等检测发现, 喉部以机械剥蚀为主、熔化烧蚀及热化学烧蚀为辅, 其烧蚀程度最为严重; 收敛段为机械剥蚀和热化学烧蚀, 其烧蚀程度次之; 而扩散段则主要发生热化学烧蚀, 其烧蚀程度最低。     

不同热喷涂技术对铁基非晶涂层的电化学腐蚀性能的影响

文章分别采用等离子喷涂、超音速火焰喷涂、爆炸喷涂制备了铁基非晶涂层。研究了不同喷涂技术制备铁基非晶涂层的显微结构和电化学腐蚀性能,探讨了喷涂技术类型对电化学腐蚀机理的影响。结果显示,三种热喷涂技术制备铁基非晶涂层的非晶含量分别为78.23%、85.41%、89.58%。其中,爆炸喷涂制备的铁基非晶涂层拥有最优的抗腐蚀性能。不同喷涂技术所制备的涂层孔隙率和非晶含量存在较大差异,进而影响了电化学腐蚀机理和抗腐蚀性能。     

大气等离子喷涂FeCoCrNiAl高熵合金涂层的高温摩擦磨损性能

目的 研究环境温度对FeCoCrNiAl高熵合金涂层摩擦磨损性能的影响,探讨将其应用于高温及富氧环境中的可行性。方法 采用大气等离子喷涂制备FeCoCrNiAl高熵合金涂层,考察喷涂功率对涂层微观组织的影响;测试涂层的纳米力学性能,分析其对涂层摩擦磨损性能的影响;基于涂层及对偶磨球磨损表面形貌、元素分布及含量、物相组成,讨论涂层在室温及高温环境中的摩擦磨损特性与机制。结果 涂层中形成了白色、浅灰色、深灰色及黑色4种区域,区域颜色随O元素含量增加而加深,涂层纳米力学性能逐渐增加,进而将对其摩擦磨损性能造成影响。20 kW喷涂功率制备涂层的室温摩擦因数、磨损率及磨痕深度均达最佳值,分别为(0.70±0.02)、(9.22±0.01)×10^-5 mm³/(N·m)及(130±10)μm。室温环境下,磨粒磨损、疲劳磨损及塑性变形为涂层的主要磨损机制。20 kW功率制备涂层的摩擦因数、磨损率、磨痕深度等均随摩擦环境温度的升高先增加而后降低,经600℃摩擦试验后分别低至(0.58±0.01)、(6.14±0.01)×10^-5 mm<...     

zrc对等离子喷涂成形钼制品的影响

采用包覆法制备了Mo-ZrC复合粉末,采用等离子喷涂成形,再对其进行热等静压处理得到复合材料零部件.将其与纯钼粉末等离子喷涂成形零部件作对比.用阿基米德法测量两种零部件的相对密度；用显微硬度计测量它们的维氏硬度；用万能材料试验机测试它们的拉伸强度；用扫描电镜观察它们的截面和拉伸断口微观形貌.结果表明,加入的ZrC在基体中呈弥散分布,且分布均匀,填充了钼颗粒之间的部分空隙.纯钼材料拉伸断口呈沿晶断裂,而复合材料的拉伸断口出现了部分穿晶解理断裂.纯钼材料的相对密度为86.5％,拉伸强度及显微硬度都较低.而复合材料的相对密度为89.7％,力学性能有显著提高,拉伸强度提高到123 MPa,显微硬度提高到275 HV0.025.     

基于深度强化学习和大邻域搜索的矿山巡检机器人路径规划算法

当前大多数矿山巡检机器人采用激光雷达作为矿山环境探测方法,该方法对于一些小目标物体和反照率小的物体检测不明显,容易造成误检或漏检,从而引发矿山安全事故。为了提高矿山巡检机器人的识别精度,将基于强化学习结合大邻域搜索的路径规划方法引入矿山巡检机器人路径规划工作中,提高矿山巡检机器人对场景的感知能力。首先,提出了基于LSTM的时序性路径规划模型,能够从机器人的RGB相机中提取图像特征,通过深度学习方式进行场景感知。其次,将激光雷达设备采集的信息进行处理,使用大邻域搜索算法找到空间中的多个最优路径,用于后续场景导航。最终通过深度强化学习和大邻域搜索方法实现矿山巡检机器人精准导航,选择最佳的机器人巡检路径。为了验证所提算法性能,在二维和三维空间中进行了场景搭建、导航模拟、模型训练和测试。结果表明:该方法在仿真环境和真实场景中具有较好的路径规划能力。     

高温烧结-旋锻对喷涂W/Mo棒结构和性能的影响

采用等离子喷涂在金属钼棒表面沉积W涂层,对所得W/Mo棒进行高温烧结-旋锻处理,观察处理前后沉积层、基体及界面的显微形貌,测试W涂层与Mo基体的晶粒度、相对密度和显微硬度,研究高温烧结-旋锻处理对W/Mo棒结构与性能的影响。结果表明:高温烧结-旋锻后,W沉积层的相对密度达到98.5%,比处理前提高了15.9%,显微硬度为620.4HV0.025,提高了81.6%;而Mo基体的相对密度为99.5%,提高了0.71%,显微硬度为244.5HV0.025,降低了4.8%;W沉积层晶粒长大不明显,外部晶粒轴向拉长最明显,中部次之,内部几乎没有变形;而Mo基体晶粒明显长大至300μm,变形程度比W显著;此外,W/Mo界面高温烧结后形成100μm的大小晶粒过渡区,旋锻后没有出现明显的裂纹。     

高密度合金薄壁构件等离子喷涂成形技术

对喷雾造粒高密度合金粉末进行1 600℃瞬时烧结处理,采用常压氩气保护等离子喷涂成形技术制备了壁厚≤5 mm的零部件,研究真空固相及液相烧结对喷涂成形件显微结构、致密度及力学性能的影响。结果表明:瞬时液相烧结后,喷雾造粒团聚体内的微细球磨粉末由机械混合转变为冶金结合,喷涂沉积率从45%提高至70%以上。等离子喷涂沉积层为层片结构,致密度约88.9%。经1 200和1 300℃真空固相烧结后,沉积层保持原始的层片结构,成形件拉伸强度随致密度升高而增大,其断口呈典型的沿晶断裂形貌,伸长率为零。经1 400℃液相烧结后,成形件仍表现为层片结构及沿晶脆性断裂形貌。经1 465℃烧结后,沉积层由层片结构转变为颗粒结构,成形件致密度显著提高至98.05%;断裂方式以沿晶断裂为主,穿晶断裂为辅;拉伸强度显著增大至567.10 MPa,伸长率达8.65%。     

等离子喷涂成形钨喉衬的烧蚀性能

采用等离子喷涂成形结合热等静压技术制备内径8mm、长30mm、壁厚16.5mm的钨喉衬,测试喉衬在小型固体火箭发动机地面试车条件下的抗热震烧蚀性能.结果表明等离子喷涂成形钨喉衬为典型的柱状晶层片结构,致密度仅为85.6%;经二步热等静压处理后,喉衬样件仍为层片结构,层片间微观缝隙及大部分孔隙消失,致密度提高至96.7%;地面试车实验后,钨喉衬整体结构完好,未出现炸裂和破碎现象,具有良好的抗冲刷和耐烧蚀性能,其线烧蚀率仅为4μm/s.经SEM和XRD等检测发现,喉部以机械剥蚀为主,以熔化烧蚀及热化学烧蚀为辅,其烧蚀程度最为严重;收敛段为机械剥蚀和热化学烧蚀,其烧蚀程度次之;而扩散段则发生热化学烧蚀,其烧蚀程度最低.