自制涂剂在65Mn激光表面淬火中的应用研究

大多数金属对CO_2激光都有很高的反射率,故在激光热处理前,必须对零部件进行表面涂覆激光增吸收涂剂,以提高对CO_2激光的吸收能力。选取65Mn作为表面淬火基材,表面刷涂SiO_2、Al_2O_3混合型涂剂进行激光表面淬火。测量淬火前后水温变化、硬化区截面面积大小间接表征吸收率的大小,通过对表面硬化带的硬度、耐磨性测试,得到不同涂剂在表面淬火中的应用效果,并与市场购买涂剂进行对比。结果表明:试样激光淬火后引起的水温变化可结合截面硬化区面积一同表征涂剂对激光的吸收性,A、B两种SiO_2、Al_2O_3混合型涂剂的激光吸收性优于市购涂剂,且Al_2O_3含量高的B涂剂激光吸收性及淬火应用效果优于A涂剂,刷涂B涂剂的6#试样水温变化最大为22.8℃,截面硬化区面积最大为5.907mm~2,磨损率最低为20.9 mg,3~#试样硬化带平均硬度最大为64.5HRC。     

含硫化铁结核的薄煤层采煤机行星架可靠性研究

文章以某煤机公司设计的含硫化铁结核的薄煤层采煤机摇臂减速系统的行星架为研究对象,阐述了一种对承受复杂的未知载荷的柔性件进行可靠性研究的新方法,得出了行星架在采煤机滚筒截齿遇到硬结核时刻的受力及变形情况,并详细阐述了仿真过程中应注意的问题和相应问题的解决方案,为改进设计提供了重要的参考信息,并对柔性件（行星架等）进行了优化;为刚柔耦合系统中未知载荷构件的研究提供了一条有效途径,使复杂煤层赋存条件下的薄煤层采煤机的设计及应用成为可能。     

石墨/铁基耐磨复合材料在煤矿机械中应用

对石墨/铁基耐磨复合材料发展现状及应用进行了评述。石墨的粒度、添加量对复合材料的性能都有一定程度的影响。针对石墨/铁基耐磨复合材料具有独特的性能特点,结合煤矿罐笼衬套进行了实例分析。     

激光熔覆Fe-Cr-W-V梯度涂层组织性能研究与有限元分析

采用类似于高速钢的材料作为工作层,在工作层成分基础上通过降低主要元素含量作为过渡层。利用激光熔覆的方法将材料熔覆到45号的基体上,在工作层中添加0-0.2 %的稀土氧化铈,结果表明,添加一定量的稀土可以细化晶粒,提高其硬度、耐蚀性、耐磨性。添加0.1 % Ce2O3的复合涂层性能最优,其表面硬度可达62.2 HRC,相对耐磨性较无稀土的复合涂层可提高20 %。添加Ce2O3含量0.1 %和0.2 %的复合涂层的耐蚀性相对未添加稀土涂层分别提高1.88倍、1.72倍。利用Marc软件对过渡层熔覆过程进行模拟,将模拟的应力值与小孔法测量的应力值进行比较,模拟得到的应力值与实测应力值变化趋势拟合较好,纯工作层成分的熔覆层残余应力最高,增加过渡层后可大幅降低残余应力,实测工作层横向为812 MPa,确定最佳梯度层成分M2梯度层成分为最优。     

工业纯铜煤矸石渗硅层制备工艺及耐蚀性研究

以煤矸石为主渗剂,采用粉末包埋技术在纯铜表面制备渗硅层。采用金相显微镜和XRD对渗硅层组织结构进行检测分析,并对其硬度、耐蚀性、高温氧化性进行了测试。结果表明,煤矸石渗硅层中有Cu₉Si、 Cu_0.83Si_0.17、Cu₄Si和Cu₃Al等新相生成;渗硅层主要由共析体（α+γ₂）和α相组成,厚度可达600 μm,与基体结合紧密;煤矸石渗硅层洛氏硬度为118 HRF,而纯铜仅为51.5 HRF,其显微硬度最高可达320 HV0.05;渗硅层耐酸、盐、海水腐蚀分别较基体提高了2.25倍、2.58倍、2.97倍;抗高温氧化能力较基体提高了9.36倍。因此,煤矸石渗硅可在一定程度上提高纯铜耐蚀性和抗高温氧化性。     

激光诱导自蔓延烧结Al80-(Fe-Cr)20合金组织及性能研究

将铝粉和高碳铬铁粉末按80∶20原子比混合压制成坯,并对压坯进行激光诱导自蔓延烧结,利用金相显微镜、X射线衍射仪等设备,表征烧结合金显微组织及物相结构;采用硬度计、磨粒磨损机及电化学腐蚀仪等,表征烧结合金宏观性能。研究合金表层区、中层区和底层区组织及性能变化规律。结果表明:烧结合金物相主要有α-Al、Fe_2AlCr、Al_(13)Cr_2、Al_(13)Fe_4及Al_2O_3等,且烧结合金中层区富Al相Al_(13)Cr_2和Al_(13)Fe_4的含量最多,α-Al相含量最少。烧结合金中层区显微组织最细小均匀;硬度值最高,为817.5HV;磨损率最低,为0.08mg/mm~2;耐蚀性能最好,钝化电流最小,为115.8μA/cm~2。     

基于FPGA的多通道数字示波器设计

该数字示波器以SEP4020芯片和FPGA芯片为控制核心,利用高精度转换芯片ADS8322和高速八选一模拟开关74HC4051进行数据的采集和通道的切换,基于等效采集原理可实现对10Hz-10MHz的周期信号进行采集和显示,实时采样速率≤1MSa/s,等效采样速率≥200MSa/s。     

粉煤灰活性剂对A-TIG焊熔池流动行为及焊缝性能的影响

为了探究粉煤灰作为A-TIG焊活性剂的可行性,以两种不同地点的粉煤灰作为活性剂在Q235钢基体上进行钨极氩弧焊,研究了两种粉煤灰对熔池流动行为以及焊缝性能的影响规律,测定了对Q235钢焊接后在基体上的铺展面积;采用线扫描的方法确定了熔池内部钨板两侧铋粒子的含量;对焊缝的表面形貌、截面形貌、显微组织和性能进行了观察和分析.结果表明,焊缝的深宽比均增大,显微组织都出现细化;熔池的流动方向为由边缘向中心流动;焊缝的显微硬度较无活性剂时分别提高了7.3,24.3 HV,耐磨性和耐腐蚀性也均有提高.     

基于LS-DYNA的不同形状截齿强度仿真分析

为了研究不同形状截齿的强度特征,针对截齿截割过程实际外负载为随机载荷的特点,利用LS-DYNA建立了结构形状不同的3种柔性体截齿实体模型,根据显示动力学理论构建基于I-E-F本构模型的岩石模型。通过对3种形状截齿截割过程进行仿真,得到截齿齿尖处的应力曲线变化及其统计值,以及不同硬质岩石下截齿的受力和变化趋势。所得结果为研究截齿形状对其强度的影响,提高截齿工作使用寿命提供了依据,为截齿的选择、设计和使用提供一种新的手段和方法。     

磁场与粉煤灰联合作用下TIG焊电弧行为

为了研究活性剂与高频磁场联合作用对电弧行为影响及熔深改变机理,使用粉煤灰作为活性剂对Q235钢进行A-TIG焊,并在焊接过程中施加高频纵向磁场,实现两者的联合作用.试验中对不同的涂覆量下A-TIG焊缝形貌进行分析,发现当涂覆量为0.3 mg/mm²时,熔深增加最为明显,在此涂覆量下引入1.5 kHz高频纵向磁场,熔深达到2.70 mm,为普通氩弧焊的1.8倍,但磁场频率继续增加,熔深则会出现下降趋势.采集焊接过程中电弧形貌、电流密度、电弧力及电弧温度的变化数据,分析活性剂与高频纵向磁场对TIG焊的联合作用机理,发现活性剂与磁场的联合作用能够改变外部磁场在等离子体内的分布使带电粒子受到更大的洛伦兹力,导致电弧在一定范围内进一步收缩;同时,与磁控-TIG相比,能够改善高频磁场引起的“磁抽吸”现象,使电弧热量更加集中.