基于激光表面微纳结构的胶接性能研究进展

胶接具有独特的性能而被广泛关注,但在实际应用中往往由于界面结合强度不足而导致接头在服役过程中过早失效。激光表面处理是一种能够有效提高胶接接头表面性能的方法,通过激光表面处理会使黏接材料表面形成不同的表面微纳结构,从而改善接头的性能。首先介绍了激光表面处理原理及激光器分类,对比了不同激光器的优缺点及加工质量特性,分析了激光加工参数对接头强度的影响。其次从激光加工不同表面微纳结构入手,阐述了不同表面微纳结构的加工方式,分析了不同表面微纳结构对不同材料接头强度的影响。此外,针对不同的表面微纳结构,其结构参数有所不同,导致接头表面化学成分和润湿性能也有所不同,使得接头强度有所差异,在此基础上分析了微纳结构参数对接头强度的影响及原因。同时,胶层间的作用机制与接头强度具有密不可分的联系,研究表明,不同的表面微纳结构对胶层的作用机制具有明显的不同,归纳总结发现,经激光表面处理形成表面微纳结构后接头表面粗糙度、化学性质、润湿性能及胶层间裂纹的扩展对接头强度的提升具有一定作用。最后,对激光表面处理微纳结构的研究进行了展望。     

电火花表面强化工艺参数的选择

通过电火花表面强化技术工艺试验，以某航空产品中的回转体零件为对象，提出了工艺试验方案，论述了加工工艺参数的选择方法，解决了试验中的检测难题，加工出合格的正式件。     

表面预处理和润滑条件对硫氮共渗35CrMo磨损性能的影响

目的提高35CrMo钻杆接头和对磨套管的耐磨性能。方法采用超声表面加工处理和硫氮共渗处理技术对钻杆接头常用的35CrMo钢进行处理,研究了超声表面预处理和润滑条件对其耐磨性能的影响。利用光学三维形貌仪、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分别研究了试样的表面形貌、粗糙度、成分和相结构,采用环块磨损试验机在油基钻井液润滑和无钻井液润滑的条件下,考察了经过不同载荷超声表面加工预处理的35CrMo钻杆接头及其对磨套管的磨损性能。结果超声表面加工预处理可使35CrMo钢及其硫氮共渗处理后的表面粗糙度显著降低约80%以上。经超声表面加工预处理后,35CrMo钢硫氮共渗钻杆接头在油基钻井液润滑和干摩擦条件下的磨损率均进一步降低。在无钻井液润滑的条件下,500 N载荷超声表面加工预处理后,硫氮共渗35CrMo钢钻杆接头对磨油管磨损表面形貌的改善更显著,表面粘着和犁沟均减少。结论 35CrMo钢钻杆接头在硫氮共渗前采用超声表面加工进行预处理,可以获得更低的表面粗糙度和更高的表面硬度,在有无钻井液润滑条件下均可提高钻杆接头和套管的耐磨性能。     

刀具走刀方式对TC11薄壁件铣削表面质量影响规律研究

目的研究TC11薄壁件铣削加工过程中刀具走刀方式对加工表面质量的影响规律。方法采用单因素试验法,进行了钛合金薄壁件的铣削试验,得到了TC11薄壁件铣削刀具走刀方式对表面粗糙度、表面残余应力和表面显微硬度的影响规律。结果对于TC11薄壁件铣削,HU(水平向上)走刀方式获得的表面粗糙度为0.46μm,VU(垂直向上)走刀方式获得的表面粗糙度为0.74μm。两种走刀方式获得的表面残余应力均为压应力,VU走刀方式下的残余应力比HU走刀方式下的残余应力大。另外,随着加工深度的增加,两种走刀方式获得的残余应力值都减小,HU走刀方式下试件的残余应力影响层深度为65μm,VU走刀方式下的残余应力影响层深度为43μm。两种走刀方式下的显微硬度均呈现先软化再硬化,最后趋近于基体硬度的趋势,VU走刀方式下工件的硬化程度比HU走刀方式下稍严重。结论刀具的走刀方式对TC11薄壁件铣削加工表面各特征量的影响规律不相同。对于加工表面粗糙度,HU走刀方式能够获得更好的加工表面粗糙度。对于加工表面残余应力,两种走刀方式获得的残余应力属性相同,但数值不同。随着加工深度的增加,两种走刀方式获得的残余应力变化规律相同,但最大影响深度有所区别。对于加工表面显微硬度,两种走刀方式的影响规律一致,但工件的硬化程度有所区别。     

可控制内孔表面粗糙度的PCD铰刀

一般情况下，对铰削加工的内孔表面粗糙度要求较高，用PCD铰刀加工的内孔表面可接近镜面。但是，某些汽车零部件上的孔是需压人其它零件的压配合孔，为使压人件不易脱落及保证压配合强度，要求孔的表面粗糙度应比镜面粗糙一些，且应稳定保持在设定范围内。     

检查零部件表面磨削烧伤的新方法

磨削烧伤及其常用检查方法 在机械类产品中，很多重要零部件如轴承、齿轮、曲轴、凸轮轴、活塞销和万向节等，在热处理之后均需经过磨削加工。相比之下，磨削时单位切削面积上的功率消耗远远超过其它加工方法，所转化热量的大部分会进入工件表面，因此容易引起加工面金相组织的变化。在工艺参数、冷却方法和磨料状态选择不当的情况下，工件在磨削过程中极易出现相当深的金相组织变化层（即回火层），并伴随出现很大的表面残余应力，甚至导致出现裂纹，这就是所渭的磨削烧伤问题。     

工业纯钛焊接接头的表面纳米化及其性能

利用表面机械研磨法对工业纯钛焊接接头的表面进行处理，通过X射线衍射及透射电镜分析，表明经处理后的工业纯钛焊接接头表面晶粒尺寸达到了50nm左右，纳米化深度约30～40μm。显微硬度试验结果表明，经处理后样品表面的硬度有很大提高，焊缝和热影响区的硬度趋于一致。腐蚀试验证明工业纯钛焊接接头经表面纳米化处理，其耐盐酸腐蚀性能有所提高。     

石油钻杆接头表面开裂原因分析

我厂自1995年以来一直从事石油钻杆接头毛坯的制造工作，在生产过程中，有43根钻杆接头的中部表面出现裂纹。产品用坯料是抚顺特种钢厂生产的40CrMnMo合金结构钢，直径φ140mm，钻杆接头加工工艺如下：钢材进厂验收→割断→加热→锻压(压型、冲孔)→机械加工→超声波检查→调质→超声波检验→性能分析。     

新型产品表面激光处理控制系统的设计与实现

对产品表面质量进行检测和控制是产品加工中的重要环节。提出一种新型的产品表面激光处理智能控制系统的软硬件设计方法,实现产品表面光斑的三维能量图的计算、显示和处理。实际应用表明,使用该系统能有效提高加工效率和产品质量。     

超声冲击对焊接接头表面质量的影响

焊接是船舶、飞机、汽车、火车、压力容器、起重设备等大结构、复杂结构的重要加工方法。焊接结构的失效尤其是疲劳失效大多起始于焊接接头表面,因此对焊接接头表面质量的优化可改善焊接结构的性能,延长使用寿命。综述了超声冲击在焊接接头表面质量改进中的研究现状。分析了超声冲击对焊接接头表面几何形状的影响,指出超声冲击增大焊趾处圆弧过渡半径、降低应力集中系数和减小缺口效应的作用。总结了超声冲击对焊接接头表面残余应力的影响,指出超声冲击通过宏观塑性变形引发微观位错运动和增殖的机制,由此在焊接接头表面和次表面产生有益的残余压应力。阐述了超声冲击对焊接接头表面组织形态的影响,指出超声冲击在产生宏观织构和细化晶粒方面的作用。简述了超声冲击对提高焊接接头显微硬度和消除表面缺陷等方面的有利影响,同时指出合理的超声冲击参数才能降低焊接接头的表面粗糙度。最后,分析了目前研究存在的问题并对未来研究方向进行了展望。     

塑料模具表面腐蚀花纹工艺

塑料模具表面腐蚀花纹工艺济南汽车制造总厂张学忠驾驶室内饰塑料制件表层有各种花纹，如桔皮纹等。加工这些带桔皮花纹的半硬泡沫塑料制件，需要通过模具的表面腐蚀处理工艺来完成．这种在模具表面上的腐蚀处理工艺流程是：①照像（按标准样件照像）；②翻版（制反底版）...     

ZK60镁合金自持式搅拌摩擦焊工艺

采用直径为16 mm且表面刻有逆时针旋转的螺旋槽的轴肩,直径为6 mm的圆柱形光面搅拌针且沿长度方向加工三个对称平台的自持式搅拌摩擦焊搅拌头,成功进行了3 mm厚ZK60镁合金薄板自持式搅拌摩擦焊,研究了焊接参数对接头表面成形、缺陷的形成及力学性能的影响。研究结果表明,搅拌头旋转速度为600r/min不变,焊接速度较低时,接头上、下表面产生沟槽缺陷,增大焊接速度获得表面无缺陷的接头,过分增加焊接速度,在前进侧和后退侧分别形成线状缺陷和孔洞缺陷,接头的力学性能随焊接速度的增大线增大后减小;采用焊接速度为400 mm/min不变,采用较低的搅拌头旋转速度时,接头表面鱼鳞纹均匀、成形美观、接头表面和内部均无缺陷,旋转速度过分增大,鱼鳞纹粗糙,在前进侧和后退侧接头内部分别产生线状缺陷和孔洞缺陷,接头力学性能随搅拌头旋转速度增大而减小。接头最大的抗拉强度为270 MPa,断后伸长率为8. 92%,接头强度系数达到87%。     

专利名称：成形件、注射模塑法及装置

本发明提供一种可以在注射模塑加工时不对表面进行粗糙化，而对表面全面或选择性地进行改性，使得能够适于例如非电解镀的成形件，     

脉冲电化学光整加工中表面形貌变化试验*

探究脉冲电化学光整（PECF）加工过程中表面形貌变化特性及其工艺能力。在能实现表面良好加工效果的参数范围内, 对 304 不锈钢车削与磨削表面进行脉冲电化学光整加工,通过对加工前后表面微观形貌变化规律的对比分析,研究脉冲电化学光整加工工艺对不同表面的整平能力。试验结果表明：脉冲电化学光整加工车削和磨削表面所能获得的最终表面粗糙度大体相当,加工后两种表面粗糙度 Ra、R_z 和 R_sm值处于同一量级,分别达到 0.09、0.7、50 μm 左右。表面微观形貌趋于一致, 表面完整性良好,表面特征指标不具有显著差异性。脉冲电化学光整加工车削和磨削表面的形貌变化过程有所差别,车削表面存在由原始表面形貌向脉冲电化学光整加工表面形貌转变的一段中间过程,磨削表面形貌则在短时间内迅速转变为脉冲电化学光整加工表面形貌。对原始表面较为粗糙的零件或者难以采用磨削加工的薄壁件,PECF 加工是一种具有实际应用价值的加工方式,且对于一些具有特殊要求的功能性表面形貌,车削后进行 PECF 加工可能成为一种新的加工方法。     

回火及表面氧化复合工艺

１　前言钢铁零件通过一定的处理,使零件表面形成一层Ｆｅ３Ｏ４薄膜,可达到耐磨、耐蚀以及美观的效果。其色泽与零件材料、表面加工状态以及氧化处理工艺有关。氧化处理通常分为发黄、发蓝、发黑等几种。发黑零件表面氧化膜厚于发黄零件,防腐性亦稍优于发黄件。由于发黄零件没有落色等缺陷,以及表面有光泽,处理成本低,目前已在许多产品上得到应用并已在部分产品上替代发黑处理。例如,自行车飞轮的表面氧化多采用发黄处理。常规方法是将零件浸于加热的氧化性盐浴中进行表面氧化。由于硝酸盐及亚硝酸盐等化工原料的使用,在操作过程中…     

表面状态对镁合金点焊接头质量的影响

针对镁合金表面极易氧化这一特点 ,研究了镁合金点焊过程中不同清理方法得到的试件表面状态对接头质量及焊接缺陷的影响。结果表明 ,用 0 .1× 1 0 -3 的硫酸溶液浸泡 5min的试件和机械打磨的试件 ,点焊接头拉剪力高且稳定。焊件的表面状态不佳 ,会在焊接过程中导致飞溅、粘电极现象的发生 ,并会因杂质的引入而在焊核中心产生杂质裂纹     

30CrMnSiA钢制三向接头开裂分析

对2件先后在表面沟槽根部发生开裂的30CrMnSiA钢制三向接头的断口进行宏微观观察,检测其金相组织、硬度和化学成分,测量源区位置的壁厚和倒角值.结果表明:2件三向接头均起源于沟槽根部的外表面,断口特征基本一致,均为疲劳特征,其金相组织、硬度和化学成分未见异常,但沟槽根部加工质量较差,壁厚较低,且圆角很小.综合分析认为...     

CN2738947珩磨油石

包括底座、设置在所述的底座上的磨削件，所述的磨削件的外表面具有磨削面，所述的磨削面为圆弧面。磨削件的外表面具有磨削面，磨削面为与所加工工件的内孔壁的表面尺寸相匹配的圆弧面，这使得磨削面的宽度可加大，既增强了珩磨的导向性，又使得工件的内孔壁与珩磨油石的接触面平滑且连续，减少了振动，同时也提高了珩磨的效率。     

超声冲击强化焊接接头及金属表面强化研究进展

工程机械零件及焊接结构在服役过程中常常因为表面发生磨损、腐蚀和疲劳断裂而失效,而失效形式与其表面加工质量、应力分布状态和表面性能等因素密切相关。超声冲击是一种利用超声波振动驱动冲击针高速撞击工件表面,使工件表面产生塑性变形和残余压应力的表面强化技术,具有效率高、加工精度高以及加工范围广等优势。概述了超声冲击处理技术在焊接接头处理、金属材料表面强化、激光熔覆–超声冲击复合处理以及超声冲击–化学处理复合强化等方面的研究现状及进展。在此基础上,重点综述了超声冲击处理Al、Mg合金及合金钢焊接接头残余应力、力学性能及抗疲劳性能的变化,归纳了传统金属材料以及新兴高熵合金表面超声冲击处理后的组织、微观亚结构及性能变化,总结了超声冲击对激光改性层组织性能的影响规律以及超声冲击预处理对离子渗氮/渗硫层形成及其性能的影响等。超声冲击处理明显降低了焊接接头的残余拉应力,有效提高其疲劳强度,使金属和涂层表面产生纳米化组织,显著提升材料的表面硬度、耐磨性能、耐蚀性能以及耐高温性能,从而延长工程构件的服役寿命。显然,超声冲击处理技术与表面涂层技术相结合,为工程零部件表面强化提供了新的思路。对于表面涂层,超声冲击...     

表面硬化的新能源：大功率弧光灯的应用

激光、电子束等表面硬化技术在材料加工和处理中受到很大重视。迄今已开展很多研究工作，但由于作为表面处理用激光器一次投资较大和生产效率较低，电子束处理又需真空条件下才能加工等问题，因而影响了这两种技术的应用面。本文主要介绍一种新的表面处理能源——大功率弧光灯。加拿大Vortek工业公司新近开发了一种300kw的弧光灯表面处理加热装置，其结构如图1所示”’。弧光灯的光是由直流电弧产生的，电弧直径11mm，长110mm，在一个含高压氮气、内径为今18mm的石英管中工作。电极内部有循环水冷却，氩气也是循环使用的。从图1可知弧光灯…