Ni/Wc粉末单道熔覆层宏观形貌的实验研究

为了研究在Cr12MoV基体表面上进行单道激光熔覆75％Ni60+25％Wc过程中激光能量密度和粉末面密度对熔覆层宏观形貌影响.设计以送粉电压、激光功率和扫描速度为主要因素的正交实验.以熔覆层的宽度和高度的比值、最大熔覆厚度和稀释率作为检测熔覆层宏观形貌的评价指标,采用直观分析法和方差分析法对实验数据进行处理.实验结果表明:在一定工艺参数范围内,当激光能量密度在(100～300)J/mm2且粉末面密度在(50～150)g/mm2的区间内,激光能量密度与粉末面密度的比值达到(1.5～2.0)之间时,可以得到宏观形貌较好的单道熔覆层;熔覆层的宽高比随着粉末面密度的增大而减小,熔覆层的极限厚度随着粉末面密度的增大而逐渐增大,稀释率随着激光能量密度与粉末面密度的比值增大而减小;通过设定边界条件找寻最佳工艺参数组合:激光功率1500(W),扫描速度3(mm·s-1),送粉电压8(V).为Cr12MoV冷冲模具修复工艺提供数据参考.     

方波脉冲电压下电喷印技术的实验研究

基于电流体动力学原理的电喷印技术是一种用于制造微纳尺度三维结构的喷印技术,可以在喷头不易堵塞的基础上实现亚微米和纳米级分辨率的高精度图案化,对电喷印施加脉冲电压可以实现按需喷印。通过实验得出方波脉冲电压对于喷印的影响规律,其中频率越大,沉积液滴直径越小;频率不变,电压幅值或入口压力增大都会使沉积液滴直径增大;而增大电压或气压值,可以提高液滴最大释放频率。最终获得了频率为300 Hz和平均直径为52.3μm的液滴,确立了较为理想的喷印工艺条件。     

电喷印喷头位移参数对三维成型精度的影响

电喷印技术是一种新型的微结构成型技术,其由于具有成型精度高、制造成本低、设备结构简单、打印材料广泛等特点,备受业界关注。而基于液态成形的电喷印技术对于三维图形的打印方法,对其实际图形及打印质量难以直接观测,因而快速有效的控制打印三维图形的精度和质量面临重大挑战。本研究提出了一种通过合理设置打印线间距和层间距,以控制打印三维图形的精度和表面质量的有效控制方法。同时,建立了线间距、层间距等工艺参数与最佳成型质量的理论模型,以打印线横截面层高作为评价指标,通过实验探究了喷头逐线逐面打印移动距离对三维图形沉积形貌的影响。研究结果分析、揭示了电喷印技术中上述工艺参数对三维图形的影响及其规律,并进行了三维实体成形试验。基于接触角、喷射流量等因素对线间距和层高的影响的模拟仿真,为基于电喷印技术的三维成型工艺提供指导意义。     

激光同轴送粉气固分离均分器的研制

为了在激光快速成形过程中获得较高的粉末利用率和有效改善同轴送粉的均匀性能,研制了一种新型的卸载载气和进行粉末均分的气固分离均分器。应用气固两相流理论对载气卸载和粉末均分过程中的粉末与载气流场进行了分析与仿真,并进行了送粉试验研究。结果表明,气固分离均分器可以良好地将载气卸载,减少载气对粉末流汇聚的干扰,分粉锥面将粉末流进行分割均分,且作为遮挡构件改善由于载气卸载造成的粉末浓度偏离,使得由同轴喷嘴喷射出的粉末流汇聚性能明显提高,有效地提高了粉末的利用率;建立了粉末流简化物理模型,所建模型对气固分离均分器的设计和性能优化具有一定参考价值。     

热喷印设备气液传输系统的研究

热喷印设备是典型的机电液（气）一体化产品。文章在分析热喷印设备工作原理的基础上，介绍了该设备气液传输系统的结构组成、主要元件选择和控制要求。     

同轴送粉激光熔覆中激光透过率研究

研究同轴送粉激光熔覆中激光透过粉末流机理,对激光制造工艺参数的优化及制造过程检测控制具有直接指导意义。重点研究粉末流沿粉嘴中心轴线方向的浓度分布,建立同轴送粉中粉末流浓度场理论模型,对粉嘴结构参数进行优化;基于Beer-Lambert定律,建立同轴送粉激光熔覆中激光透过粉末流的透过率数理模型,重点分析粉末流量对激光透过率的影响;开发一种测试同轴送粉激光熔覆中激光透过功率的系统。结果表明,出粉口宽度为0.4 mm且粉腔外壁倾角选为18°时,粉末流的几何形貌及汇聚性较好;在粉嘴结构参数一定时,粉末流量越大,对激光的衰减越强,激光透过率越低;激光功率选为200 W、300 W、400 W,粉末流量取0~50 mg/s时,理论计算结果与试验结果基本一致。     

基于EHD微纳尺度3D打印中导电银浆成线规律的实验研究

基于EHD微纳尺度3D打印技术(电喷印)是最具应用前景的微纳尺度3D打印技术之一。通过实验研究了电喷印过程中导电银浆体积浓度、喷印距离、喷印电压及喷印头移动速度对成线性能的影响。实验结果表明:外加电压在一定范围内能形成泰勒锥,过大或过小都会影响泰勒锥的形成;在此范围内存在最佳值2 000 V,使线宽最小。随着喷印头移动速度的变化,线宽变化显著,速度过小或过大分别导致线宽过大或无法成线的现象。导电银浆体积浓度过小会导致线宽过大、体积浓度过大导致粘度过大无法喷印;存在最佳值6:1使线宽最小。在一定的喷印距离0.05~0.1 mm的范围内变化时,可以形成稳定喷印。距离过大或过小会导致无法成线现象。     

选区激光熔化工艺参数对Ti6Al4V粉末成型性的影响

以Ti6Al4V钛合金粉末为研究对象,在单层扫描和单道扫描实验的基础上,研究SLM工艺参数对Ti6Al4V合金材料成型性的影响,并进行了块体成型实验,通过设计正交试验及观察试样的形貌和致密度分析,最终得到Ti6Al4V合金粉末SLM块体成型的最佳工艺参数为:激光功率400W、搭接率1、扫描速度750mm/min,其致密度可以达到96.17％.     

选区激光熔化工艺参数对Ti6Al4V粉末成型性的影响（英文）

以Ti6Al4V钛合金粉末为研究对象,在单层扫描和单道扫描实验的基础上,研究SLM工艺参数对Ti6Al4V合金材料成型性的影响,并进行了块体成型实验,通过设计正交试验及观察试样的形貌和致密度分析,最终得到Ti6Al4V合金粉末SLM块体成型的最佳工艺参数为:激光功率400W、搭接率1、扫描速度750mm/min,其致密度可以达到96.17%。     

MPT-AES法测定金属钝化剂中的锑

研究用微波等离子体炬原子发射光谱法(MPT-AES)测定金属钝化剂中锑元素的含量。试样采用硝酸、盐酸进行氧化消解,用氮气做工作气和载气,采用气动雾化进样。详细考察微波功率、载气流量、工作气流量、氧屏蔽气压力、酸效应、共存离子等实验参数对测定的影响,得出测定金属钝化剂中金属锑的最佳工作条件,并进行系统优化,测得锑的检出限为1.9 μ g/L,线性范围在0～100mg/L,回收率在99%～100.2%之间,精密度(RSD)为2.10%。本实验开辟测定金属钝化剂中锑元素含量的一种分析方法。实验结果表明该方法是测定金属钝化剂中锑的一种快速、有效、实用的新型分析测试方法。     

元素分析仪法测定石油产品中氧含量的影响因素初探

用Vario EL元素分析仪对数类油品的氧含量进行了分析.基于大量实验,初步探讨了氧含量测定影响因素如反应温度、栽气组成及流量、进样量和检测器等对测定结果的影响.据分析结果提出如下建议:控制反应温度为1100℃;使用He气作载气,流量为60-65mL/min;优先选用NDIR检测器;样品充分裂解时,在检测器工作线性范围内,改变进样量对测定结果无明显影响.该研究对油品氧含量的分析工作具有指导意义.     

基于动态配气的仿生嗅觉检测系统设计与优化

为了提高仿生嗅觉检测系统性能,设计了一种具有气体体积分数、湿度和传感器阵列加热电压控制接口的基于动态配气的仿生嗅觉检测系统。在载气流量为50 mL/min(恒流控制)下,选取氮气、乙烯分别作为载气和待测样本,开展单因素试验,优化试验控制参数。试验结果表明,该检测系统工作在气体体积分数为0.05%,传感器阵列加热电压为5.0 V和气体相对湿度30%时,其灵敏度最大,响应和恢复时间最短。     

激光熔覆镍基合金粉末最佳工艺参数的选择

在30CrMnSi表面进行了Ni-25粉末的激光熔覆试验。在保持保护气体流量不变的情况下,通过改变激光的功率和扫描速度,进行不同工艺条件下的单道激光熔覆试验。试验表明,当激光功率为1 500W,扫描速度为7mm/s时,熔覆层金相组织细小且无裂纹。     

面向印制电子的喷印控制系统的设计与实现

印制电子技术作为一种新兴的信息电子技术,正受到愈来愈多人的广泛关注。而一套专门的喷印控制系统是印制电子技术得以实现的基础。本文针对目前喷印控制系统中存在的诸多问题,设计并实现了一套面向印制电子的喷印控制系统。该系统采用运动控制与喷头控制分离的控制策略,并基于模块化的设计思想,设计了包括命令解析、运动控制、喷头控制在内的七个模块。测试结果表明,该系统实现了对喷头温度、电压、驱动脉冲等的精确控制,满足印制电子技术对喷印控制系统的各项性能指标,并且能够根据用户的个性化需求喷印出各种结构的图形,从而为印制电子技术的发展和工业应用提供了一条可行之路。     

产品流水线自动称重喷印系统

为产品流水线提供了一套自动称重喷印系统方案.该方案由电子秤、喷码机和数据传输模块组成,具有在产品流水生产线上对产品进行快速称重和喷印重量、生产日期等信息的功能,节省了人力物力,提高了流水线的生产效率.     

高速点阵式脉冲喷射发生器的无传感器控制

为提高标识设备关键部件—高速点阵式脉冲喷射发生器的性能以改善喷印效果,在建立喷射器数学模型的基础上,设计了滑模观测器.通过观测器构成反馈系统,在不增加硬件成本的前提下实现对高速脉冲喷射器的无传感器控制,使其能够准确跟踪理想轨迹,降低阀芯与静铁的冲击速度,并消除振动和噪音.实验结果表明,喷射器工作过程中阀芯与定位静铁的冲击速度由开环控制的0.55 m/s降到了闭环控制的0.02 m/s,振动和噪音基本消失,喷射效果明显改善.对钢铁产品进行的喷码实验显示,设计的喷射器的性能可以满足实际生产需要.研究过程为高速脉冲喷射器控制单元的设计提供了理论基础.     

S136模具钢粉末选区激光熔化成形工艺窗口试验研究

利用选区激光熔化(SLM)技术对S136模具钢粉末进行不同激光功率和扫描速度组合下的单道扫描试验,分析归类了熔道形貌特征,研究了熔道宽度的成型稳定度下最优工艺窗口,研究了激光功率和扫描速度对熔道宽度的影响规律,分析了较优工艺参数组合下熔道形貌特征产生的原因。     

TC4钛合金单道激光熔覆的工艺研究

为了得到TC4(Ti-6Al-4V)钛合金单道激光熔覆的最佳工艺参数组合,在TC4钛合金表面熔覆Ni60A粉末。采用IPG光纤激光器和同轴送粉系统进行激光熔覆实验,找出激光功率、送粉电压和扫描速度对熔覆层外观几何尺寸的影响规律以及对表面硬度、显微硬度和微观组织质量的影响,通过相互分析对比,找到一组最佳的工艺参数组合。当激光功率500W、送粉电压12V、扫描速度2mm/s时,得到的单道熔覆层外观形貌平整,表面硬度和显微硬度最高,并实现了良好的冶金结合。     

压力和功率对EIGA制备TA15粉末的影响

气雾化是制备增材制造原材料金属粉末的主要方法。该文针对钛合金得粉率低和球形度差问题,采用电极感应熔炼气雾化（EIGA）技术制备TA15钛合金3D打印专用粉末,通过扫描电子显微镜（SEM）和激光粒度仪测试分析手段,研究制粉工艺参数气雾化压力和熔炼功率对粉末粒径分布及形貌的影响规律。研究结果表明,随着雾化气体压力的增大,TA15粉末粒径减小,细粉收得率显著提高,但当雾化压力增加到5 MPa时形成大量卫星粉导致粉末收得率降低至38%;雾化压力的增大会导致气体速度提高,增加气体和金属液的相对速度与动能,使金属液滴的一次破碎和二次破碎更加充分,导致金属粉末粒径减小,但雾化压力增加到一定程度,会使导流管下方回流区面积增加影响粉末形貌。此外,随着熔炼功率的增加TA15钛合金溶液过热度增加,改善其黏度逐渐提高了粉末收得率,由25 k W时的26%增加为40 k W的42%。从粉末收得率、粒度和形貌等因素综合考虑,适合TA15钛合金粉末的最佳制备工艺参数为：熔炼功率40 k W,气雾化压力4.4 MPa,此时细粉收得率为42%,粉末球形度高。     

激光摆动焊接6061铝合金板材焊缝成形工艺研究

为了探究激光摆动焊接铝合金的工艺特性,开展了手持摆动焊接头焊接6061铝合金的实验,对比分析了焊接速度、激光功率、振镜速度等工艺参数对焊缝宏观形貌的影响。通过高速相机捕获的实时动态影像,分析了激光摆动焊接匙孔的形成与特征,以及摆动焊接下熔池的形成与保持。实验结果表明,焊接速度与激光功率对焊缝形貌的影响较大,振镜速度应与焊接速度相匹配,即焊接速度慢对应振镜速度低,快速焊接对应振镜速度快。激光摆动焊接的匙孔会随着激光光斑的摆动变大,且匙孔始终位于焊缝中央,激光光束的摆动会搅拌熔池,影响熔池的热力耦合与焊缝成形,形成稳定均匀的鱼鳞纹状焊缝形貌。