40CrNiMoA钢扫描电子束表面抛光改性的研究

为改善40CrNiMoA合金钢的表面性能,对其表面进行扫描电子束抛光改性处理.研究了电子束工艺参数对40CrNiMoA钢表面性能的影响.结果 表明:扫描电子束处理后,总体形貌由熔融区、热影响区和基体组成,且显微硬度随着距表面距离的增加,呈先增加后降低的趋势.熔融区的微观组织主要由晶粒粗大的马氏体组成;热影响区的微观组织...     

电子束扫描抛光技术工艺参数的正交试验及优化

以Cr12Mo V模具钢为电子束扫描抛光工艺研究对象,针对电子束加工参数中的束流、工作台移动速度、聚焦束流和扫描频率进行正交试验,通过对抛光表面粗糙度的测量以及表面形貌分析,以获得电子束扫描抛光工艺参数的主次关系和最优参数组合。对具体参数的对比分析,得出各参数对表面粗糙度的影响。     

扫描电子束表面抛光不同倾斜角度的斜面温度场分析

为获得综合性能良好的模具产品,研究不同倾斜角度斜面的扫描电子束热抛光技术是非常必要的.利用有限元软件模拟45钢表面扫描电子束抛光的热作用过程,研究其温度场的分布规律.讨论束源功率、工件移动速度和扫描频率等工艺参数对温度场的影响.结果 表明:在一定的范围内,最高温度与束源功率之间呈线性正相关.在功率相同的情况下,倾斜角度...     

扫描电子束微熔抛光临界功率密度规律及实验研究

目的 明确扫描电子束改善45钢表面粗糙度工艺方法以及电子束抛光工艺参数的内在联系.方法 以热轧空冷45钢为研究对象,通过设定可编程数字信号发生器的参数,实现扫描电子束环状下束的方式,对45钢试样进行微熔抛光处理,搭建45钢表面微熔状态下电子束功率与熔化所需功率密度的临界平衡关系,并采用数值模拟的方法,研究不同工艺参数下...     

45钢扫描电子束不同倾斜角度的斜面表面抛光与改性的研究

针对表面具有不同角度斜面类的模具产品,工作中易出现磨损失效和疲劳失效等.使用常规抛光效率低.采用连续型扫描电子束斜面抛光技术,研究了倾斜角度对表面抛光与力学性能的影响规律.结果 表明,改性层的显微组织为针状马氏体和板条马氏体混合相的组织.在斜面倾斜角度为0°～15°,且束流小于8mA时,表面粗糙度数值减小.此外,在改性...     

45钢表面电子束微熔抛光的性能和组织分析

为显著改善45钢表面粗糙度及其综合力学性能. 文中采用电子束微熔抛光技术,对45钢表面进行电子束微熔抛光处理. 研究电子束抛光对表面粗糙度、改性层组织和硬度的影响,探讨了电子束扫描电流、扫描速度对表面粗糙度、改性层组织的影响规律. 结果表明,45钢经表面抛光处理后,表面粗糙度值由2.091 μm降到0.738 μm,降幅为64.7%;其表面改性层可分为抛光层区、热影响区和基体区;抛光层区的显微组织为针状马氏体,硬度为950 ~ 913 HV;热影响区的组织为针状马氏体和铁素体,硬度为855 ~ 280 HV;基体区的组织为珠光体和铁素体,硬度为244 ~ 204 HV. 电子束工艺参数对抛光后的表面粗糙度值影响显著,在满足抛光效果的条件下,改性层的厚度随电子束扫描电流的增加而增大,随扫描速度的增加而减小.     

基于电子束快速成形金属粉末扫描路径试验

扫描路径的优化对于提高电子束快速成形工艺的效率和加工质量具有较大影响,设计4种不同的电子束快速成形的扫描路径,针对投影扫描和轮廓线偏置扫描的温度场进行了有限元计算和试验.结果表明,采用轮廓线偏置扫描时只需较小的电子束电流就能使粉末达到较高的温度,高温区域与扫描区域一致,即得到的成形区域与扫描区域一致,扫描区域上各点的熔化量也基本一致,成形件表面比较均匀平整,且有利于下次铺粉,成形效果均优于投影扫描.同时偏置间距越小,成形效果越好.     

扫描电子束铝合金表面处理温度场分析与实验验证

根据扫描电子束焊机的实际工作环境,建立了扫描电子束铝合金表面处理温度场三维有限元分析模型,分析了试样经电子束照射后表面熔池的形态及组织变化,分析过程中,考虑了试样表面的热辐射和材料的相变,并用实验验证了仿真结果.讨论了束流、束斑直径和扫描半径对扫描电子束表面处理温度场的影响.结果表明:在其它参数不变的情况下,随着束流的增大,试样表面的最高温度基本上呈线性增高,熔池的宽度和深度也有所增大;随着束斑直径的增加,试样表面的最高温度呈线性下降,熔池的深度也略有减小,而宽度则快速地增大;随着扫描半径的增加,最高温度、熔池的宽度和深度均急剧下降.     

电子束扫描技术在ADC12铝合金表面强化处理中的应用

采用电子束表面处理技术,研究了添加Fe粉数量对ADC12铝合金硬度和耐磨性的影响。结果表明,随着Fe在Al-Fe混合粉中含量的增加,合金层硬度逐渐提高。当Fe粉含量为50%时,合金层硬度达到基体的6倍,具有最佳的耐磨性。     

电子束扫描技术在ADC12铝合金表面强化处理中的应用

采用电子束表面处理技术,研究了添加Fe粉数量对ADC12铝合金硬度和耐磨性的影响。结果表明,随着Fe在Al-Fe混合粉中含量的增加,合金层硬度逐渐提高。当Fe粉含量为50%时,合金层硬度达到基体的6倍,具有最佳的耐磨性。     

电子束直接金属成形技术的工艺研究

基于电子束的直接金属成形技术利用电子束能量密度高、无反射以及真空加工环境无污染等优点，将电子束加工与快速原型制造技术相结合，可制造传统制造技术无法制造的复杂金属零件。本研究利用自行开发的电子束选区熔化成形设备进行了316L不锈钢粉末的试验研究，结果发现气雾化粉末具有较好的一维成形能力，但扫描速度不能太快；水雾化粉末聚球现象严重。通过工艺试验和数值模拟，得出气雾化粉末的比例在40％～60％之间的混合粉末具有较佳的成形性能，该粉末的成形过程分为粉末固定、粉末预热及粉末熔化3个阶段。采用电子束选区熔化成形的层片表面光滑平整，内部组织致密、细小，层间为冶金结合。     

Realization and Experimental Analysis of Electron Beam Surfi-Sculpt on Ti-6Al-4V Alloy

提出了一种钛合金电子束毛化技术实现方法。借助于新型电子束扫描控制系统,通过扫描波形的特殊设计,可以实现电子束毛化技术,从而在金属表面产生高约几毫米的毛刺。利用这种实现方法,通过选取不同的扫描波形和扫描频率获得了各种不同的毛刺形貌,并进行了毛刺的组织分析。结果表明:六边汇聚型扫描波形毛化效果最理想,而合适的扫描频率同样也是产生毛化形貌的关键。毛刺的微观组织区域分成了边缘区、中心区、热影响区和母材。     

扫描电子束能量峰值对表面温度场的影响规律

目的 明确扫描电子束环状下束方式下能量分布数学模型以及能量峰值系数对45钢表面温度场的影响规律。方法 基于高斯热源模型,引入能量峰值位置参数,演算扫描电子束环状下束方式下能量分布的数学模型,利用COMSOL软件,模拟扫描带热循环曲线与温度场。结果 针对环状下束方式下电子束热源模型进行修订,电子束能量分布沿中心线对称分布,表层能量分布与偏转角度和能量峰值参数相关,能量峰值参数在0~1内,数值越大c点第一、二能量峰值及其差值越大,扫描带纵向点温差越小,热循环曲线间距越小;电子束下束与收束阶段,束斑温度变化较大,而扫描中期温度较为稳定,能量峰值参数越大,45钢表层高温区域半径越大,最高温度也有所增加;45钢经不同能量峰值系数作用后,扫描带与亚高温带区域的宽度有所不同。结论 能量峰值参数对环状电子束能量分布有较大影响, 时束斑在表层能量梯度最小,有利于大面域电子束表面改性下的能量均匀分布。     

电子束抛光技术的研究进展

随着现代制造业的发展,人们对于工件表面的精密性和质量提出了更高层次的要求,而抛光工艺不但影响产品的使用性能而且也影响产品的档次.传统的抛光工艺存在一些难以克服的问题,已很难满足当前对高质量工件表面性能的需求,作为新型非接触式抛光工艺的一种——电子束抛光,在目前的研究领域展现出显著的优势.本文概述了几种抛光技术的优缺点,并重点介绍了一种新型材料表面处理技术——电子束抛光,阐述了电子束表面抛光的基本原理及国内外电子束抛光的发展.介绍了电子束抛光作为一种新型表面抛光方法 在研究领域中的应用,并综述了近年来电子束抛光研究的发展动态,简述了国内外相关领域的主要研究成果及取得的进展,包括电子束抛光机理的研究、不同材料电子束工艺参数的确定、入射角度对抛光效果的影响、物理模型的建立以及电子束抛光产生的熔坑、裂纹研究,并对电子束抛光技术未来的发展方向和前景做出了展望.电子束抛光技术作为一种极具优势的高能束表面改性技术将占据无法替代的地位.     

真空电子束局部热处理技术的研究进展

介绍了电子束局部热处理技术的特点和意义，详细叙述了电子束焊后局部热处理的工艺以及设备的研究进展，提出电子束局部热处理技术发展的趋势及存在的问题。     

电子束偏转扫描对TC18钛合金组织、硬度和作用深度的影响

为了形成均匀的表面硬化层,采用逐行、无搭接的电子束高频偏转扫描技术(DSEB)对 TC18 钛合金的表面进行处理。重点研究了电子束束流、聚焦电流和处理次数等关键参数对TC18组织、表面硬度和处理深度的影响。处理的试样通过电镜扫描(SEM)、光镜和维氏硬度计进行检测。经 DSEB 处理后,TC18 钛合金表面形成了主要由针状马氏体组成的表面硬化层,表面硬度得到提高;硬化区的金相组织均匀,在扫描束斑相邻区域没有明显的过渡;硬化层深度均匀,可达200 μm以上。试验结果表明 DSEB 有望成为大面积、复杂形状的钛合金构件的表面处理新方法。     

模具钢电子束表面改性的神经网络预测

通过对4Cr5MoSiV1模具钢分别进行不同的加速电压、照射距离和轰击次数下的电子束表面改性试验,取得模具钢试样的实际耐磨性测试数据,并将其作为神经网络的训练样本和验证样本,建立了3×12×1三层网络模型进行模具钢电子束表面改性的神经网络预测,并对网络的预测精度进行分析.结果表明,该三层神经网络可进行较高精度的模具钢电子束表面改性神经网络预测.     

碳化硼薄膜的电子束蒸发制备及表面分析

采用电子束蒸发技术制备碳化硼薄膜,利用X射线衍射(XRD)分析了薄膜的结构,测量了薄膜的X射线光电子能谱(XPS),并利用原子力显微镜(AFM)对薄膜进行表面分析.XRD结果表明:薄膜的结晶性随着衬底温度的升高逐渐转好,在较低的衬底温度下制备出多晶碳化硼薄膜.XPS分析得到了碳化硼薄膜表面的化学成分和结构特性,其主要成分为B_4C.AFM结果表明,薄膜表面光滑平整、均匀致密,随着衬底温度的升高薄膜均方根(RMS)粗糙度逐渐增大.     

纯镁在强流脉冲电子束轰击下的表面熔化和汽化行为

采用熔化和汽化两种模式对纯镁表面进行了脉冲电子束轰击处理，并在实验和理论基础上用数值方法模拟了温度场、熔化过程及汽化过程的演化。结果表明，在熔化模式下，次表层先熔化和准静态压应力共同作用导致次表层液滴喷发，形成典型的火山口形貌，并产生强的瞬间冲击热应力；在汽化模式下，沸腾在表层一定范围内同时进行，使得表面起伏不平，并产生大量小液滴，在电子束流中，这些小液滴被充上负电，并在电场力的作用下重新返回表面，从而解释了汽化后的特殊表面形貌。汽化量的计算值与实测值也符合较好。