碳纤维/树脂基复合材料铣削表面粗糙度及表面形貌研究

目的研究了CFRP材料铣削加工过程中,部分主要工艺对CFRP材料加工表面质量的影响规律,为工艺参数优化,提高此类零件的表面质量提供依据。方法设计了CFRP材料铣削中的切削参数、刀具结构、加工方法与加工表面粗糙度及表面形貌之间的单因素试验。通过单调改变一个切削参数而其余切削参数不变,得到了工件表面粗糙度和表面形貌随切削参数、刀具结构、加工方法的变化规律。结果当铣削速度增大时,工件的表面粗糙度变化不大,表面微坑缺陷的数量却有所增加,但变小、变浅。当进给速度增大时,工件表面粗糙度呈上升趋势,表面缺陷也随之增加。无涂层多齿刀具铣削后的工件表面粗糙度最大,其次是金刚石涂层多齿刀具铣削的工件,最小的是金刚石涂层交错齿刀具铣削的工件。多齿刀具加工后的表面有较多的微坑缺陷,但普遍深度较浅且面积较小。交错齿刀具对分层缺陷的抑制作用最明显,但在左旋和右旋刀齿交错处容易出现较严重的加工缺陷。与普通机械加工方法相比,超声振动加工方法得到的工件表面质量较好,可以有效减少表面微坑缺陷,改善CFRP铣削加工表面质量。结论 CFRP材料铣削加工时,为了获得较好的加工表面质量,切削参数应选用较高的切削速度和较低的进给速度,切削刀具宜选用多齿带涂层刀具。和普通机械加工方法相比,超声振动铣削加工方法更为有利于获得好的表面质量。     

开放式低温等离子体对树脂基复合材料表面处理性能研究

目的采用开放式低温等离子体对树脂基复合材料表面处理,研究其对树脂基复合材料粘接性能的影响。方法运用响应曲面法,对开放式低温等离子体加工工艺与树脂基复合材料表面自由能交互性进行研究。采用接触角测量仪、扫描电子显微镜(SEM)、三维形貌仪、X射线光电子能谱仪(XPS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)等仪器对开放式低温等离子体处理前后复合材料的接触角与表面能、表面微观形貌与表面粗糙度、表面化学成分进行分析,使用万能试验机对处理前后复合材料的粘接强度进行研究。结果输入功率、喷枪距离与试样移动速度3个响应因子中,喷枪距离对试样表面能的影响最为显著,其次是试样移动速度与输入功率。当开放式低温等离子体加工工艺为P=800 W,d=11.8 mm,v=10 mm/s时,表面能最大,从24.8 mJ/m²增加到78.3 mJ/m²,表面粗糙度与未处理试样相比提高了约2.5倍。处理后试样表面的氧元素含量明显增加,氧元素主要以含氧官能团的形式存在,材料表面极性增加。开放式低温等离子体对树脂基复合材料处理后,粘接试样平均拉伸剪切强度从16.6 MPa增加到27.5 MPa,粘接强度提高了约65.7%,粘接接头破坏形式从界面破坏到材料基材破坏。结论开放式低温等离子体对树脂基复合材料表面处理后,能够有效地增加其粘接强度,树脂基复合材料润湿性与表面能、表面粗糙度以及表面含氧官能团数量增加,是粘接强度提高的主要因素。     

树脂碳纤维复合材料表面金属化工艺研究

PMR-15树脂碳纤维是具有高性能的复合材料,为使其应用于航空航天等尖端技术上,表面金属化是不可缺少的,而金属化工艺的关键是前处理工序。本文提出了首先对材料表面用特殊的方法粗化,即首先机械粗化,然后化学粗化等,再化学镀铜、电镀光亮镍加厚,即可得到外观良好、结晶细致和平整的镀层,经冷热循环试验4周期,镀层无起泡和脱落现象,表明镀层结合力良好。     

精铸模具钢基表面复合材料的研究

采用反应合成技术结台传统的铸造工艺在精铸模具钢表面得到TiC颗粒增强的复合层，研究结果表明：复合层组织较致密，颗粒相和基体的结合良好，复古层中颗粒相呈梯度分布一表层硬座明显提高。     

VC-WC-Fe基表面复合材料的显微组织研究

应用SEM和XRD研究了原位生成VC陶瓷颗粒及外加WC陶瓷颗粒增强Fe基表面复合材料的显微组织。结果表明，VC和WC能根据各自的含量相互固溶，这对增强相与基体的结合强度会产生有益的影响，将能明显提高表面层的抗冲击性和耐磨性。     

表面放电辅助金刚石砂轮复合修整的可行性研究

针对金刚石砂轮修整困难的问题,提出了基于表面放电辅助的金刚石砂轮的复合修整法,并通过测量放电时的表面温度对该方法的可行性进行了研究,最后基于研究结果进一步提出了改进方案.     

铸造钢铁基表面复合材料的研究及其进展

阐述了铸造钢铁基表面复合材料的制备工艺和研究现状,并列举了典型制备工艺的优缺点及应用现状,评述了铸造钢铁基表面复合材料的基体材料和增强材料的选择原则,指出了铸造钢铁基表面复合材料今后研究的方向,并展望了其应用前景.     

铸造烧结VC-Fe基表面复合材料耐磨性研究

结利用对比试验，运用扫描电子显微镜、能谱仪和XRD等手段对VC-Fe基表面复合材料的耐磨性做了初步的分析研究，结果表明，V含量、VC颗粒形状及分布对表合材料耐磨性有明显的影响，含V量越高，VC颗粒越规则，近似球形并均匀分布的铁基复合材料具有良好的耐磨性。     

CBN砂轮修整方法及其对磨削表面完整性的影响

本文就树脂结合剂CBN砂轮的修整方法及其对磨削表面完整性的影响进行了研究。结果表明,目前常用的油石修整法等不能得到有效的修整和磨削结果,在磨削表面造成严重的热损伤,而本文提出的弹性修整法和超声波振动修整法修整效果显著,可以较准确地控制CBN磨粒的凸出高度,使砂轮具有很强的切削能力,获得高的生产率和磨削表面完整性。     

冶金轧辊堆焊技术综述

分析对比了国内外冶金轧辊堆焊修复及复合制造技术发展状况,重点对冶金轧辊堆焊工艺进行了较为全面的介绍,并对我国冶金轧辊堆焊复合制造技术进行了展望.     

焊接工艺对药芯焊丝堆焊层中WC颗粒溶解行为的影响

采用熔化极气体保护焊(MIG)、钨极氩弧焊(TIG)、氧乙炔火焰堆焊方法堆焊研制的WC耐磨堆焊药芯焊丝,研究了焊接工艺对堆焊层中WC颗粒溶解行为的影响.结果表明,堆焊方法的选择和电流大小对堆焊层中WC颗粒溶解行为有着重要影响.其中采用TIG连续焊和小电流MIG时,WC颗粒的溶解程度较轻.     

采煤机堆焊涂层截齿热处理工艺研究

35CrMnSiA钢采煤机截齿加热至930℃在10％NaOH碱液中淬火,可以获得较多的板条马氏体。通过对截齿冲击韧度、小能量多冲击抗力和截齿工作状况的分析,发现35CrMnSiA钢在370℃～410℃之间存在回火脆性,采用425℃回火,截齿强韧性较好。截齿采用先热处理而后分层堆焊的工艺,其强度、硬度和耐磨性都得到提高。     

采煤液压支架立柱堆焊修复研究

研究了不同手工电弧堆焊工艺下D212堆焊层的组织形貌,并与电镀Cr层相对比研究了堆焊层的硬度及耐磨性.结果表明,D212堆焊层组织主要为细小针状马氏体和部分残余奥氏体.堆焊层的硬度随焊接电流的增大而降低,采用双层堆焊比单层堆焊的堆焊层硬度高,堆焊层硬度较高时其耐磨性也较好.采用100 A、44V双层堆焊时,堆焊层硬度和耐磨性与电镀铬相当,可以作为电镀铬局部修补材料.     

D212焊条堆焊工艺对堆焊层组织性能的影响

分析了D212焊条在Q235B材料表面堆焊时堆焊工艺对其堆焊层组织性能的影响.结果表明,随着焊接线能量增加,堆焊层的稀释率加大,堆焊两层后母材的稀释作用明显降低;堆焊后去应力退火处理不会改变堆焊层组织和性能,而完全退火处理后堆焊层组织为铁素体和珠光体,堆焊层硬度显著降低.     

外加磁场对陶瓷复合材料性能的影响

在镍基高温合金等离子弧堆焊过程中引人横向交流磁场,利用磁场的作用来提高堆焊层的性能.在堆焊过程中,调节磁场参数和焊接工艺进行实验,测试了不同参数下的堆焊层硬度、磨损性能以及分析了其显微组织.结果表明,适当磁场参数产生的电磁搅拌可以细化堆焊层的组织,而且还能控制堆焊层中陶瓷复合材料的数量、形态及分布情况,从而改善了堆焊层金属的硬度和耐磨性.此外,电磁搅拌还能减小堆焊层化学成分不均匀性,提高堆焊层的塑性和韧性,降低结晶裂纹和气孔的敏感性,从而提高了堆焊层的综合力学性能.     

新型Cu-Ni合金PTA堆焊材料及其耐蚀性

在Ｂ３０白Ｃｕ的基础上加入一些合金元素,通过可焊性试验、静态腐蚀试验、极化曲线测试,研制出一一种用于等离子堆焊的耐腐蚀的合金粉末（ＰＴＡ）。并用ＳＥＭ、ＡＥＳ、ＸＰＳ研究了加入合金元素的Ｂ３０白Ｃｕ合金耐腐蚀性下降的原因。     

全自动堆焊修复磨损零件

讨论了对磨损机械零件进行自动电弧焊堆焊的问题。采用了一套工业机器人设备并根据专门的程序对磨损零件进行识别、测量和堆焊的新型工艺，整个堆焊修复过程都是自动完成的。介绍了机器人系统的结构及其操作原理。它适合于对形状相似、磨损程度不同的机械零件进行自动化修复。文中列举了该系统的工业应用实例。     

预处理对含钇奥氏体基焊条堆焊层组织与性能的影响

为了对在高温,磨损工作条件下失效的零件进行表面修复,我们在研制的奥氏体基沉淀强化型焊条基础上,加入稀土元素钇,改善其堆焊层性能,进而研究了预处理对堆焊层组织,性能的影响。     

再制造成形系统中的焊接路径规划

在实现系统标定、零件扫描建模的基础上,对焊接机器人的路径规划进行了研究阐述了规划原理,得出一系列的规划参数;进行了焊道重叠量的计算,分析比较不同重叠量的焊接效果;进行了软件实现,指导零件的堆焊修复,效果良好.