激光熔覆同路送丝光路结构设计及分析

根据同路送丝激光熔覆技术的特点，分别对环形光束方案、一分三光束方案和一分四光束方案进行分析。对比不同设计方案优劣，并对光路汇聚效果进行有限元分析。结果表明，采用抛物面镜面和平面镜面时，环形光束方案和一分三光束方案对光束的汇聚效果均强于一分四光束方案；对于焦点位置的能量，采用抛物面镜面强于平面镜方案。一分四光束方案由于对激光束的汇聚效果较差且结构复杂，不符合实际应用需求；环形光束方案对激光束的汇聚效果和焦点能量与一分三光束方案相差不大；但一分三光束方案可在避免光丝干涉的同时使送丝路径布局更加合理，稳定送丝过程。综上，一分三抛物面方案为同路送丝激光熔覆头光路设计的最佳方案。     

包装机送丝导路结构分析与设计

介绍了冶金厂矿高温线材(小盘卷)在线快速包装中送丝导路的方案形成和工作原理,并从包装机送丝导路的理论探导入手,设计了相关参数,分析了导路结构,经样机试验和现场使用,该导路结构能满足打捆要求,达到了设计目的.     

激光熔丝增材过程传热流动行为数值模拟

目的 研究激光熔丝增材制造过程的熔池流动特性,探究工艺参数对熔池流动与传热行为的影响.方法 建立了考虑运动丝材持续送进过程的激光熔丝增材熔池传热和流动行为数学模型.针对316L不锈钢的激光熔丝增材制造,开展了成形过程中丝材送进、熔化和凝固行为的实验和数值模拟研究.结果 模拟结果 显示在成形过程中,准稳态阶段激光辐照中心...     

光丝同轴激光增材制造研究进展

增材制造作为实现三维结构快速成形的技术,广泛用于航空航天、汽车交通等领域.当前,激光熔丝增材制造多依托于传统的激光焊接设备,采用旁轴送丝方式,在增材过程中,需调整激光头方向保证送丝和焊接头行进的相对方位,增大了复杂构件增材制造系统控制难度,损失了加工自由度.随着激光加工设备和技术的发展,近年来出现了一种可以解决上述问题...     

全自动引线键合机送丝系统受力模型及实验

丝线传输的阻力控制和张紧力控制是引线键合机送丝系统的关键技术之一,对键合质量有着重要的影响．为了解决当前全自动引线键合机送丝系统中的传输阻力大、传输张力不稳定等问题,根据引线键合工艺过程和系统的技术要求,设计了由气体导轨和真空张紧装置组成的低摩擦送丝系统,来实现金丝的低阻传输．建立了金线在气体导轨和真空张紧装置内的受力模型,得出了二者的控制参数与金线作用力的关系;分别对金丝在气体导轨和真空张紧装置内的受力模型进行了实验验证,实验结果表明达到了所要求的低摩擦力要求．     

发动机用Ti600钛合金激光送丝熔覆参数优化及性能表征

为了改善发动机用Ti600钛合金表面性能,采用激光送丝熔覆工艺对其表面进行加强,并通过实验测试方法对熔覆工艺参数进行了优化。经过综合考虑确定参数范围:200 W激光功率、1.4 mm/s扫描速率、5 mm/s送丝速度。组织性能得到:最优参数下熔覆层在底层熔覆组织中形成了胞状外形的晶粒,中间由许多细长柱状晶组成,上部存在许多细小的等轴晶。热影响区形成了片状结构的马氏体组织,有许多残留的奥氏体结构。硬度测试得到:熔覆层的硬度最大,其次为热影响区,硬度最低的是基体区域,硬度变化范围介于720~910 HV之间。随着温度上升,热影响区硬度也表现为正比提高的现象,激光送丝熔覆能够对晶体缺陷起到一定的修复效果。     

热喷涂用丝材及其喷涂工艺的研究进展

热喷涂技术是通过喷涂粉末或丝材状态的原材料在基体表面得到具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等性能的涂层，从而达到对基体的保护作用。热喷涂粉末材料范围广泛，包括金属、非金属和陶瓷等，但是其生产成本高，利用率低，而且涂层沉积速率慢，喷涂设备复杂。相比之下，丝材展现出了很大的优势，一方面丝材生产成本低，材料利用率高，涂层沉积速率快；另一方面，粉芯丝材的出现解决了陶瓷材料难以制成丝状以及实心丝材成分难以调控的问题，极大地促进了丝材喷涂工艺的发展。目前，丝材喷涂工艺主要有电弧喷涂、丝材火焰喷涂以及等离子转移弧喷涂，其中电弧喷涂和火焰喷涂工艺成熟，在喷涂粉芯丝材和实心丝材方面得到了广泛的应用，但是制备的涂层氧化严重，孔隙率高；等离子转移弧喷涂作为新的丝材喷涂工艺，制备的涂层氧化程度小，孔隙率低，涂层质量好。通过研究喷涂过程中丝材熔融机理和熔滴特性来改进喷涂工艺和设计新型喷涂技术成为提高涂层质量两种主要途径。本文综述了近年来热喷涂所用丝材的研究进展，以及涂层的耐腐蚀、耐高温和耐磨损性能；介绍了丝材火焰喷涂、电弧喷涂和等离子转移弧喷涂的优缺点；对喷涂过程中实心丝材和粉芯丝材的熔化和雾化行为以及粒子的形成进行了...     

基于PID控制的新型风力送丝平衡系统的研究和应用

德国虹霓公司的PROTOS70、PROTOS1-8和PROTOS-M8是目前杭州卷烟厂的主要生产机型,生产能力分别达到7000支/分钟、8500支/分钟和20000支/分钟。在保证这些设备自身稳定运行的同时,外围烟丝供应是否充足、顺畅是影响设备运行效率和生产作业率的重要因素之一。是以杭州卷烟厂卷包车间风力送丝项目为研究背景,对此进行研究和应用,该系统是基于PID控制,集自动检测、自动控制、自动故障提示为一体的新型风力送丝平衡系统。通过实验数据对比验证,该系统能够有效减少烟丝在风力送丝过程中的造碎,增加烟丝的长丝率,对提升我厂整体卷烟质量水平有显著效果。     

TC4钛合金电子束沉积修复工艺研究

目的 研究TC4钛合金电子束沉积修复工艺对修复试样成形形貌的影响。方法 主要对电子束流、送丝速度和成形速度3种工艺参数进行研究,观察其宏观形貌,从而归纳出工艺参数对电子束沉积修复钛合金TC4的影响规律。结果 在一定范围内,电子束流较小时,母材与修复区熔合不良,产生“V”型孔洞缺陷;随着电子束流增大,热影响区也随之增大。送丝速度主要影响试样的外观成形,较快或较慢的送丝速度都会使修复试样表面成形不良。成形速度较小时,成形表面有密集的鱼鳞纹,修复试样余高较低;成形速度增大时,热影响区随之减小,同时会产生孔洞缺陷。结论 不同的电子束流、送丝速度、成形速度都会对TC4钛合金电子束沉积修复形貌产生重要影响,需要合理的控制工艺参数。     

Ti-4Al—22V钛合金丝材热处理工艺研究

研究了大气退火、真空退火和在线氩气保护退火三种热处理方式对Ti-4A1-22V钛合金丝材组织及性能的影响。结果表明,大气退火形成均匀的β相组织,塑性较好;真空退火采用炉冷,冷速慢导致β相时效,塑性急剧降低;真空退火采用氩气冷却,β相晶粒较大,塑性较低;在线氩气保护退火,β晶粒均匀细小,塑性高,固溶处理效果最好。     

新型糖果包装机推糖机构设计

目的设计一种新型糖果包装机的推糖机构,更好地满足糖果包装过程中的工艺要求。方法采用傅里叶非圆齿轮周转轮系实现糖果包装机推糖机构的工作轨迹,并建立傅里叶非圆齿周转轮系推糖机构的数学模型;根据糖果包装过程中具体的推糖工艺要求,采用Matlab语言编写该机构的辅助设计软件,并通过该软件选取满足要求的机构参数。结果通过实例计算可知,傅里叶非圆齿轮周转轮系能够实现推糖机构的工作轨迹,具有直线推糖行程长度136.8 mm,且推杆在行程最左段能快速地退出。结论傅里叶非圆齿轮周转轮系能够很好地实现推糖机构工作轨迹,完成糖果包装的工艺要求。     

Obtaining uniform deposition with variable wire feeding direction during wire-feed additive manufacturing

Wire-feed additive manufacturing is cost competitive and efficient in producing large and complex components in aerospace applications. However, for the additive manufacturing technologies with lateral wire feeding, including laser wire additive manufacturing, electron beam freeform fabrication, plasma arc welding, and gas tungsten arc welding, it is difficult to obtain uniform deposit due to the variable wire feeding direction. In this work, high-angle wire feeding method is proposed to obtain uniform deposit in gas tungsten arc welding-based additive manufacturing. The results illustrate that low wire feeding angle (30°–50°) causes the deposition to break at the back feeding, meanwhile too high wire feeding angle (70°) leads to many littered droplets on one side of the deposition at the condition of side feeding. A uniform deposition can be obtained at the optimal wire feeding angle of 60° in any wire feeding direction, and the reasons have been discussed based on the temperature distribution characteristics of the arc and molten pool. Furthermore, the deposition layers exhibit similar columnar prior β grains, basketweave microstructure, and tensile properties from different wire feeding directions.     

包装机中推料机构分析及优化

根据技术要求和基本技术参数,运用解析法对糖果包装机的推糖机构进行了结构分析,运用封闭矢量法对推糖机构中的曲柄摇杆进行运动学理论计算,利用Adams 软件进行建模与仿真分析。在分析基础上运用Ad-ams 进行优化,以压力角最小为目标函数,以曲柄摇杆的长度关系和摇杆转角24. 4°为约束条件,以曲柄长度、连杆长度、摇杆长度为设计变量,得到设计变量最优解。     

矿井低压电网选择性漏电保护 系统总体设计与实现

设计了一款以dsPIC30F4012为主控制器、PIC16F877A为从处理器的新型主从式选择性漏电保护系统。该系统在总开关处采用附加直流源检测原理检测是否发生漏电,在分支开关处使用零序功率方向检测原理判断发生漏电故障线路,给出了保护系统的硬件框图和软件流程图,并且采用速度更快的RS-485总线及光纤传输技术,实现了矿井低压电网漏电的保护的瞬动性。实验结果验证了该保护系统的优越性能。     

基于钢丝绳传动的自动抹灰机的轻量化设计

针对上一代自动抹灰机“头重脚轻”的问题,基于轻量化设计的理念,设计了一种基于钢丝绳传动的自动抹灰机。该装置主要分为横纵移模块、小车模块和喷涂模块,通过一根封闭的钢丝绳的传动快速高效地完成整个墙面的抹灰工作。对自动抹灰机中的主要承载件——钢丝绳进行了受力分析和计算,计算结果表明,所选择的6*7+IWS钢丝绳符合工况要求。对自动抹灰机的作业成本进行分析并与人工抹灰成本进行比较,表明自动抹灰机作业成本较低,具有良好的市场前景。轻量化的自动抹灰机工作性能好,工作效率高,环保性强,在现代建筑施工中具有很高的应用和推广价值。     

胎圈钢丝工字轮包纸机的设计与试验

针对手工包装胎圈钢丝工字轮劳动强度高、生产效率低的问题,设 计了国内首台胎圈钢丝工字轮包装机,并对胎圈钢丝工字轮包装机的关键机 构进行了分析和设计。包装过程中气相防锈纸易偏移,为此设计了防止包装 材料偏移的纠偏机构,从夹纸位置和放纸位置分析纠偏机构,并确定了其结 构设计和工作参数。试验结果表明,胎圈钢丝工字轮包装机的包装成功率为 98.9%,纸带褶皱率为 0.05%,包装速度为 30.4 个 /h;比较同一时段内机器 包装和手工包装的数量和质量,一台机器可替代企业 10~12 名工人。本包装 机为企业降低了生产成本,也为胎圈钢丝工字轮包装提供了新的方向。     

多元气体大电流MAG焊试验系统

本文研制开发了一套多元气体大电流MAG焊试验系统 ,它包括一元化控制的IGBT逆变电源 ,电枢电压与速度反馈双闭环控制的双驱动送丝系统 ,双水冷焊枪以及质量流量闭环控制的精密气体配比供给系统。多元气体大电流MAG焊接试验证明 ,该系统具有焊接电源动态响应速度快 ;送丝速度稳定 ,调速范围宽 ,气体配比精密的特点 ,实现了1.2mm焊丝大电流MAG焊接高效的目标 ,其熔敷速率为普通MAG焊的2～ 3倍。     

基于灰色关联分析法的线切割机床模块化设计评价研究

目的 为了客观地评价线切割机床外观设计的设计重点,提升实际操作的满意度、操作效率而展开研究。方法 采用灰色关联分析法（GRA）,通过一系列的设计调研、研究分析线切割机床的设计特点和操作存在的问题,得出机床功能模块区域的评价指标,并对各指标进行灰色关联度的定量计算和排序,从而找出机床外观设计的重点功能区域为人机交互的操控区域,在此基础上对操控区域进行重新规划和设计,同时也对机床的其他功能模块区域进行优化设计。最后利用灰色关联系数求得各评价指标的权重,通过模糊综合评价法（FCE）对最终的设计效果进行满意度评价。结论 采用模块化设计评价方法对机床进行设计,优化和重新设计的功能模块区域,可以提高用户体验的整体满意度,能有效解决在实际操作过程中的问题,为线切割机床的外观设计提供客观的数据支撑与参考。     

18000m~3/h空分设备液氩贮存系统配管优化改造

18000 m3/h空分设备液氩贮存系统中的液氩贮槽,在使用过程中压力较高、充瓶液氩泵运行时回气困难,造成复热冷损大、外排液氩浪费较大且地面基础冻裂严重。通过液氩贮存系统的配管优化改造,减小了冷量和液氩损失,消除了安全隐患。介绍液氩贮存系统的流程和运行情况,阐述优化改造的方案及其实施效果。     

304不锈钢局部干法水下激光填丝焊接工艺及焊缝性能研究

目的 采用自主研制的水下激光填丝焊接装备,在304奥氏体不锈钢板材表面进行U形坡口激光填丝焊接试验,为304不锈钢水下修复工作提供技术参考。方法 在功率为5 600 W、焊接速度为6 mm/s、送丝速度为205 cm/min、保护气体流量为15 L/min、排水气体流量为30 L/min的条件下进行焊接试验,并对空气和水下环境下的焊缝进行对比检测分析。通过光学显微镜分析2种环境下焊缝的显微组织;对2种焊缝进行拉伸、弯曲等力学性能测试;采用显微硬度计测试1 kg载荷下不同区域的显微硬度;使用VersaSTAT3F电化学工作站测定在3.5%（质量分数）的NaCl溶液中2种焊缝的开路电位和极化曲线。结果 2种环境下的焊缝均无明显裂纹、气孔等缺陷;显微组织主要由奥氏体和铁素体组成,但2种环境下焊缝的奥氏体晶粒大小和铁素体形状均略有差别,焊缝拉伸断口均为典型的韧性断裂形貌且抗拉强度符合304不锈钢标准。2种环境下焊缝的微观组织和晶粒大小不同,水下焊缝硬度高于空气的。通过分析2种环境下焊缝的开路电位和极化曲线,可知水下焊缝的耐腐蚀性略高。结论 所开发的局部干法水下激光填丝焊接工艺可以满足实际工程中...