激光多层熔覆搭接对成型质量的影响

介绍了激光熔覆搭接过程中的层间冷热搭接工艺、防塌陷工艺、裂纹控制工艺、搭接率和激光功率对成型质量的影响。最后,展望了激光多层熔覆搭接的发展方向。     

折叠轴结构减振作用及其应用研究

把折叠轴单独作为一个子结构，建立了该子结构的有限元动力学模型，将有限元技术与模态综合理论相结合，研究了某航空发动机中一复杂齿轮传动系统的扭振特性，研究结果表明折叠轴对脉冲载荷有明显的减振作用，提出的结构合理，有限元模型是正确的。     

激光熔覆铁基合金梯度涂层的组织性能及应用

辊轴是高速线材轧机的重要部件,轴颈表面易磨损,为了延长辊轴的服役寿命,可以对磨损后的轴颈表面进行激光熔覆再制造。但是辊轴表面硬度较高,激光熔覆高硬度粉末易产生大量裂纹,而梯度熔覆则可在一定程度上解决此问题。前人关于梯度熔覆的研究多集中于理论及工艺阶段,鲜见应用于实际修复中。本工作利用4 k W光纤激光器在辊轴材料45~#钢基体表面逐层熔覆了Fe1合金粉末和Fe5合金粉末,前者为过渡层,后者为强化层。利用渗透探伤检测了涂层表面的缺陷情况,运用OM、SEM和EDS等手段分析了熔覆层的显微组织及元素含量变化,采用XRD技术分别分析了各层的物相组成,利用显微硬度计测试了涂层的显微硬度。结果表明,梯度熔覆层表面形貌良好,无宏观裂纹,内部组织致密无缺陷。各层之间呈现良好的冶金结合,过渡层与强化层结合处的晶粒出现了细化,上层晶粒比下层晶粒细小。XRD分析表明,过渡层主要由奥氏体组成,强化层由奥氏体和马氏体两相组成。熔覆层硬度呈典型的梯度分布,强化层平均硬度为566. 12HV_(0. 2),达到了辊轴的硬度要求,过渡层平均硬度为385. 98HV_(0. 2),起到了很好的缓冲作用。最后,推导出了激光熔覆时机械臂与轴颈转速之间的关系模型,取得了较好的修复效果。     

一种结构的动态特性计算方法及应用研究

将有限元技术与模态综合理论相结合 ,研制了一套完整的用动态子结构法进行动态特性计算与研究的程序系统 ,为工程实际提供了一套实用性和通用性较强的计算软件。在微机上将双协调自由界面模态综合法应用于航空齿轮动态特性的研究 ,为结构动力修改或其它需要总刚阵及总质量阵的动态工程计算寻求了一种有效途径。     

焊丝干伸长量对堆焊成形效果影响研究

三维堆焊过程中焊丝干伸长量对堆焊成形效果有着明显的影响。在理论分析的基础上,结合物理建模分析与实验,对焊丝干伸长量进行近似替代,结果表明:随着焊丝干伸长量的增加,由于促进熔滴过渡力的减少以及焊接电流的减弱,使得堆焊焊缝熔深、熔宽减少,余高增加;当焊丝干伸长量减少时,结果相反。焊丝干伸长量超出一定范围,使堆焊过程不稳定和堆焊区域保护效果变差,导致成形质量不佳。     

金铬薄膜的飞秒激光烧蚀加工

着重从实验角度对飞秒激光烧蚀金属薄膜所得直线微槽的形状尺寸与实验加工参数之间的控制规律进行了研究.对使用频率为1kHz、波长为800nm、脉宽为30fs的超短脉冲激光在150nm厚的金铬薄膜上直线扫描所得微结构进行观察,发现:改变聚焦物镜的数值孔径(NA)、激光功率、扫描速率以及重复扫描次数等实验参数,均会对加工所得微...     

飞秒激光掩模版加工中的精度控制方法

飞秒激光掩模版加工和修复是近几年来微纳加工领域的研究热点之一,其中精度控制是获得高质量掩模版的关键.在飞秒激光脉冲对铬金属膜和石英基底材料破坏特性的理论基础上,利用一套输出脉宽25fs、最大功率1 W、中心波长800 nm、重复频率1 kHz的飞秒脉冲激光系统,实验研究了掩模特征单元尺寸与激光能量密度、扫描速度的关系,通过参数优化实现了最小特征尺寸为290 nm的掩模版加工;探讨了特征单元的边缘形貌和底部形貌受能量密度与扫描次数的影响规律,提出了加工参数的选取原则,最终实现了飞秒激光掩模版加工的精度控制和优化.     

面向薄壁件的激光熔覆修复工艺参数优化研究

目的减少薄壁零件激光熔覆修复时基板的变形量,提高成形质量。方法在前期单道单因素试验的基础上,通过三因素三水平正交试验在2mm厚的45钢上熔覆Fel合金粉末,分析了激光功率、扫描速度和送粉率对薄板变形行为的影响,并根据因素效应图分析基体变形量随各因素水平的变化,找出出现这种变化的原因。通过正交试验的极差分析提出了基体变形的公式,根据公式确定各因素对基体变形影响的主次关系,并根据变形结果,最终找到使基板变形最小的最优工艺参数。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和显微硬度计,研究最优工艺参数下熔覆层的显微组织和硬度,并对在最优工艺参数下熔覆的试件进行成形质量评价。结果影响基板变形的因素主次顺序依次为:激光功率、扫描速度和送粉率。基板变形量最小且冶金结合良好的最佳工艺参数为:激光功率600 W,扫描速度12 mm/s,送粉率1.2 r/min。此工艺下所得熔覆层的最高硬度达到348HV,约是基体硬度的1.6倍。结论该工艺参数可以有效减少基体的变形且激光熔覆成形质量良好,基体表面得到显著强化。     

牙轮钻头钢激光熔覆金属陶瓷复合涂层的组织与性能

在清除了渗碳层的15MnNi4Mo牙轮钻头钢表面熔覆不同质量配比的WC-Co50复合涂层,为牙轮钻头的修复提供一种新思路。运用OM、SEM和XRD分析了该涂层的微观组织和物相组成;利用显微硬度计和磨损实验机测得了不同质量配比涂层的显微硬度和磨损性能。结果表明,Co50+20%WC与Co50+40%WC试样涂层表面形貌良好,无裂纹与气孔等缺陷。该涂层主要由Co、Co_4W_2C、FeNi_3、WC、W_2C和Ni_(2.9)Cr_(0.7)Fe_(0.36)等物相组成。三种试样涂层的平均硬度和耐磨性基本都达到了磨损前水平,硬度最高达778.71 HV0.2,最低磨损失重1.7 mg,可满足牙轮钻头再制造要求。     

内外冲液组合式的短电弧铣削加工间隙流场仿真

为进一步改善短电弧铣削加工间隙排屑情况,采用内外冲液组合式,通过Fluent对其进行仿真分析,得到了流场压力、速度和蚀除颗粒分布规律。分析不同冲液方式、冲液压力和电极转速对极间间隙流场特性的影响规律,并进行单因素试验。以MRR、TWR为评价指标,找出短电弧铣削加工性能的最佳参数。