激光熔覆再制造汽车零部件及其应用

激光熔覆（1aser cladding）经过多年的发展,已成为重要的载能柬金属零部件表面再制造的一项重要技术。现有的维修技术对所修复零件的形状、部位有一定的要求和条件。本文旨在概述激光再制造过程中的关键技术,为该先进制造技术在车辆维修中的应用提供指导。     

直裂纹电磁热止裂与激光再制造的实验研究

利用ZL-2型超强脉冲放电装置对带有直裂纹的构件进行电磁热止裂,然后利用激光熔覆技术对止裂后的构件进行修复。对止裂前后裂尖处微观组织进行金相组织对比分析,对经过激光熔覆前后试件进行耐磨性能对比,发现熔覆后的试件耐磨性能得到显著提高,最后对修复前后的试件进行力学性能对比,结果表明：放电止裂与激光再制造的试件力学性能得到显著提高,实现了再制造的目的。     

FV520(B)钢叶片模拟件激光再制造工艺优化及成形修复

针对压缩机叶片激光再制造成形的工程实际需求,从激光再制造成形表面平整度假设出发,获得了熔覆层搭接率数学模型并实验验证,通过分析单道熔覆层形状和优选稀释率,确定了FV520(B)钢基体上熔覆FeCrNiCu系合金粉末的最优化匹配工艺参数;通过量化分析激光再制造成形过程,规划了最佳成形路径和工艺过程,实现了体积损伤叶片模拟件激光再制造成形。渗透探伤和金相显微测量结果表明:再制造成形部位表层无气孔、裂纹等缺陷产生,成形部位形状尺寸误差小于2mm,角度误差小于3°。     

基于形状记忆合金的再制造涂层自修复研究

形状记忆合金以其特有的形状记忆效应和超弹性成为人们广泛关注的新型功能材料。主要介绍了形状记忆合金的工作原理及分类,就国内外已经取得一定成果的形状记忆合金用于监测及自修复的现状及其原理加以介绍。探讨了形状记忆合金的力学性能随温度、应变幅值的变化情况及常温下合金轴向应变与电阻变化率之间的关系,进而为其应用于自修复提供理论支持。最后,展望了其应用于再制造涂层自修复中的前景,并分析了亟待解决的问题。     

连续/脉冲激光再制造FeCrNiCu合金成形层温度场研究

采用非接触式红外高温测试仪对连续/脉冲激光成形两种模式下激光再制造FeCrNiCu合金成形层温度场进行分析,获取了熔池及热影响区温度场分布的一般规律,验证了脉冲激光工艺在控制热输入和成形形变以及降低熔池及热影响区温度方面的工艺优越性。结果表明:脉冲激光成形热影响区峰值温度为730.4~810.5℃,熔池峰值温度为998.7~1383.4℃,明显低于相同工艺下连续输出模式;脉冲激光成形层具有更快的升温及降温速率,利于形成细晶组织和获得良好的力学性能;实际成形实验也进一步验证脉冲激光工艺具有更小的热影响区范围。     

面向装备再制造的先进激光清洗技术及其应用

围绕激光清洗的机理、设备及应用领域三个方面对国内外研究现状进行综述,总结了激光清洗技术在飞机维修、重型机械、汽车再制造等工业应用中的优缺点,并展望了激光清洗技术在高铁、航空航天、海洋装备、核工业等高端装备制造与再制造领域潜在的发展价值。     

30CrMnSiA钢激光再制造件的性能

采用手工激光堆焊技术对预置一定尺寸缺陷的30CrMnSiA钢试样进行再制造,并对其进行了拉伸、冲击和旋转弯曲疲劳试验。结果表明:激光再制造试样的冲击性能和拉伸性能与原始状态材料试样的基本一致,但激光再制造试样的旋转弯曲疲劳寿命只有原始状态材料试样的约20%。断口分析发现疲劳裂纹源均产生在堆焊层,数量随着应力水平的增加而增多。     

短应力线轧机激光再制造现状及发展趋势

短应力线轧机是钢铁制造行业大规模使用的机电一体化设备。我国是世界上废旧轧机保有量最大的国家,大部分轧机都因在高温、高湿、微动磨损恶劣环境下服役而导致轧机系统精度下降,失效报废。同时,废旧报废状态的轧机占用企业大量的存储和场地资源,闲置轧机的自然腐蚀将会造成严重的环境污染。激光再制造技术是一种新型高效绿色的轧机修复再制造技术,本文总结了短应力线轧机主要失效方式和激光再制造技术的应用概况。从轧机工况分析、失效机理、材料设计等方面详细评述了短应力线轧机激光再制造存在的主要问题,以及针对这些问题开展的国内外相关研究工作和最新发展动态。在此基础上,指出设计轧机激光再制造专用材料、研发激光再制造过程的实时监测和反馈系统、建立激光再制造后轧机服役性能评价标准、拓展轧机整机激光再制造领域将是未来的主要发展方向。     

激光熔覆Fe基/Ni基/Co基合金修复层的微观结构及抗磨损性能

为了确保合金修复层质量,采用柔性半导体激光技术在轧辊、齿轮等常用材料17Cr Ni Mo6合金钢表面熔覆Fe基、Ni基、Co基合金修复层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、硬度计、摩擦磨损试验机等手段研究了3种合金修复层的微观组织结构、硬度及耐磨性能。结果表明:3种熔覆修复层均结构致密、无气孔,与基材呈良好的冶金结合。Fe基及Co基合金修复层无裂纹,而Ni基合金修复层存在一定的裂纹。与Co基、Ni基相比,Fe基合金修复层具有单一的晶体相结构以及较高的硬度和耐磨损性能。Fe基合金修复层硬度达到60 HRC以上,具有良好的耐磨性能,熔覆修复后不需要再进行渗碳等处理。采用该Fe基合金熔覆层可以对轧辊、齿轮等进行良好的修复再制造,延长其使用寿命。     

基于响应面的装备零件再制造激光熔覆工艺参数优化

为了优化装备零件再制造激光熔覆工艺参数, 提高熔覆层的质量, 选取激光功率 (A), 送粉量 (B), 扫描速度 (C) 为优化变量, 将熔覆层高度 (H) 和宽度 (W) 作为响应指标, 基于响应面分析法, 利用Design-Expert软件设计中心复合实验, 对实验结果进行方差分析, 建立工艺参数相对于响应指标的回归预测模型。通过分析建立的摄动图与3D响应面, 结果表明:激光功率与送粉量对于熔覆层高度和宽度的影响最为显著, 同时送粉量与扫描速度、激光功率与送粉量的交互作用分别对于熔覆层高度和宽度有显著影响。装备零件再制造激光熔覆的最优工艺参数为:激光功率3.94 kW, 送粉量60 g/min, 扫描速度4mm/s。     

微信公众平台报修在能源计量管理的应用分析

经过多年发展,能源计量管理已经十分成熟,但是微信公众平台报修在能源计量管理的应用尚未见报道.出于这一认知,笔者将近年兴起的微信公众平台报修应用于能源计量管理系统,介绍微信公众平台报修的功能架构、报修流程,分析传统报修和微信公众报修的特点,为能源计量管理从业人员提供借鉴.     

激光型基准平台的研制

介绍了一种新型的激光型基准平台.该平台运用重力摆技术使光平台在一定范围内达到了自动安平的功能;运用激光在球面镜单根母线上的光学成像原理、光学补偿技术,解决了宽范围正交光平面的聚集问题;输出了两条正交的水平光基准面与垂直光基准面,通过水平旋转机构与支架升降机构实现了两基准面上、下、左、右位置的任意移动,并保持输出信号基本特性不变.     

一种新型激光测量台的静力学分析

针对一种新型激光测量台静力学分析,首先对机构建立闭环矢量约束方程,将其求导得到速度雅克比矩阵;其次利用虚功原理获取动平台所受外力/力矩与6个驱动关节间的映射关系,即力雅克比矩阵;最后基于拉格朗日乘子取条件极值的方法定义静力学评价指标。实验结果表明:所提出的算法能够揭示结构参数与机构承载能力的关系,在实验提出机构的结构参数下静力学性能最优。     

计算机X射线激光扫描仪设计及分析

针对X射线工业检测,设计了一种适合于计算机X射线扫描仪的新型激光扫描系统.用五角棱镜和聚焦物镜组成扫描臂以取代,Fθ镜头,利用影像板的柔性成圆弧形进片.同时扫描臂又用做接收器件来收集激发出的荧光,使系统性能提高,结构简单.根据进片方案,确定了扫描仪的系统控制方法,给出了控制过程时序图.计算了当五角棱镜存在安置误差时,对系统分辨率的影响,表明了设计的激光扫描系统具有一定的容差性和实用性.用实验验证了所设计制造的扫描仪的性能,结果显示图像具有良好的视觉效果,能够满足工业检测要求.     

Improving a Laser Machine for Laser Forming of Metals

1 IntroductionLaser manufacturing techniques have been involved in a series of engineering processes due to their technological and economic advantages; typical applications include the welding of dissimilar metals, the cutting of complex shapes, drilling on curved surfaces, etc. Correspondingly, laser machines are rapidly developed all over the world.In recent years, laser forming which utilizes the thermal stresses induced by laser irradiation to form structural elements into different shape…     

The Application and the Prospect of Remanufacturing Technologies in the Metallurgical Industry

Metallurgical equipment is subjected to severe working conditions and the components suffer from various types of physical damages such as abrasion, corrosion and crack. Advanced surface engineering technologies and resistant coatings on the damaged surface can improve surface properties, extend service lives, reduce maintenance costs and improve product quality in the metallurgical industry. This paper introduces remanufacturing technologies, including electroplating, overlaying welding, thermal spraying and laser surface cladding and their applications in the metallurgical industry, and analyzes the development tendency and prospect of remanufacturing technologies.     

CO2激光对熔石英损伤修复的研究进展

CO2激光对熔石英损伤修复的机理主要是通过激光的热效应使表面发生熔融,对损伤处起到弥合作用使元件的表面结构趋于完整。近几年CO2激光修复的方法按激光扫描方式可以分为光栅式扫描法和振镜扫描法。利用逐渐提高功率的扫描方式可以有效减少修复过程中气泡的产生,用高温退火的方式可以完全消除或者消除大部分修复后产生的应力,这取决于损伤点的尺寸。多种处理工艺相结合的方法可以有效提高修复后的损伤阈值。     

绿色再制造工程及其在装备防腐蚀方面的应用

绿色再制造是废旧装备高技术修复、改造的产业化,是通过使用优于原始制造的先进技术,充分挖掘因腐蚀、磨损而失效的装备中蕴含的高附加值,具有显著的节能、节材、环保的特点.通过再制造关键技术对装备进行腐蚀控制,可提高装备防腐蚀的性能,赋予装备新的寿命,最大限度地保障装备的循环利用.为此,着重介绍了高速电弧喷涂长效防腐蚀技术、纳米电刷镀防腐蚀耐磨涂层技术、非晶态合金化学镀层防腐蚀技术、纳米固体薄膜减摩防腐蚀技术和纳米防腐蚀涂料及涂装等再制造防腐蚀技术及应用.     

基于DSP的某型无人机飞控系统硬件平台的设计

介绍了某型无人机飞行控制系统硬件平台的总体设计和具体实现方案。系统以TMS320LF2407A数字信号处理器为核心,外围扩展了高精度模数转换器、数模转换器、非易失性数据存储器(NV-SRAM)和异步串行通信接口,使系统具有了较丰富的硬件资源。整个系统体积小、重量轻、成本低,比较适用于小型无人机。     

激光熔覆修复对TC4钛合金疲劳裂纹扩展速率的影响

为了研究激光熔覆修复对TC4钛合金疲劳裂纹扩展速率的影响,采用激光熔覆技术,通过逐层堆积TC4钛粉,对TC4钛合金板表面凹槽进行修复。利用光学显微镜和扫描电镜分别观测试样的微观结构和疲劳断口,采用疲劳裂纹扩展实验测定试样裂纹长度与循环次数,利用修正的七点递增多项式拟合法获得每组3个试样在相同裂纹长度下的疲劳裂纹扩展速率。实验结果表明:激光修复区由β晶粒和沿晶界连续分布的α相组成,属于典型的魏氏组织,热影响区由等轴的α晶粒和β转变组织组成,属于典型的双态组织;同母材相比,激光熔覆修复件疲劳裂纹扩展速率显著降低。TC4钛合金熔覆修复件抗疲劳裂纹扩展能力的提高归因于魏氏组织断裂韧性高和双态组织优异的综合力学性能。