钛合金表面半导体激光气体氮化涂层的性能研究

目的提升钛合金(TC4)叶片表面性能,解决失效问题。方法实验采用激光局部气体氮化工艺代替传统氮化工艺,利用2 k W柔性光纤耦合半导体激光器在钛合金(TC4)基体表面采用气体氮化的方法制备TiN表面改性层。采用摩擦磨损试验机和改制的汽蚀装置分别测试了氮化层与基体(TC4)的耐磨性与抗汽蚀性能。结果摩擦磨损实验后,激光氮化层的质量损失为2.3 mg,基体TC4的质量损失为20.2 mg,激光氮化层的损失质量为基体TC4的11.3%,激光氮化层抗磨损性能相较基体TC4提高了7倍。TC4基体汽蚀损失的质量为4.08 mg,而氮化层的质量损失为1.13 mg,氮化层的抗汽蚀性能比基体提高了2.61倍。结论采用半导体激光气体氮化钛合金叶片能够得到分布着大量TiN枝晶的氮化层,提高表面耐磨损性能,氮化层中的TiN枝晶构成的网篮状组织对其表面抗汽蚀性能也有所提高。     

以XML为基的PDM与CAQ集成研究

在分析产品数据管理(Product Data Management,PDM)系统和计算机辅助质量管理(Computer Aided Quality,CAQ)系统架构的基础上,提出基于可扩展标记语言(Extensible Markup Language,XML)的PDM与CAQ的集成框架,分析基于XML的PDM数据库表示模式,以及产品设计图文档信息的XML表示。基于CAQ系统平台开发了PDM集成模块,实现了对产品设计过程数据的集成共享。     

基于AT89C51的豆浆液温度控制系统

针对豆腐皮机械化生产工艺中豆浆液温度的要求,文章阐述了一种以单片机AT89C51为核心的豆浆液温度自动控制系统设计方案,给出了硬件框图与软件流程图,此系统具有键盘控制和显示功能,通过对蒸汽加热装置进行控制,使豆浆液温度保持恒定,采用积分分离PID控制算法,根据实际生产过程中偏差的大小来加入或取消积分作用,提高系统的稳定性和快速性,此方案能够实现豆浆液温度的精确控制。     

基于能量模型的可分负荷调度算法的研究

为了解决分布式计算系统能量消耗成本高的问题,在具有动态电压调节技术计算处理器的基础上,研究总线型网络环境中可分负荷的能量调度问题.根据能量与处理器速度的N次幂关系,在忽略网络延迟和给定运行时间的前提下,以最小化能量消耗为优化目标,建立可分负荷调度问题模型.采用非线性规划方法和Kuhn-Tucker条件,提出新的基于能量模型的负荷调度方案,并设计了相应的算法流程.对新方案和其他调度方案进行了对比和分析,结果显示新方案能耗率减少了10%～30%,验证了新方案在节能方面的有效性和优越性.     

多道搭接钴基合金激光熔覆层的组织与性能

以钴基合金粉作熔覆材料,利用激光熔覆技术在42CrMo基体表面制备高性能熔覆层。使用光学显微镜观察熔覆层的宏观形貌以及显微组织,采用显微硬度计、摩擦磨损试验仪测量基体与熔覆层的显微硬度及摩擦因数曲线并分析了其磨损机理。结果表明,熔覆层中的组织类型为平面晶、胞状晶和柱状晶,组织形态呈梯度分布。熔覆层平均硬度达到650 HV0.3,是基体平均硬度的2.7倍,其摩擦因数为0.275左右,比基体的摩擦因数小0.075左右。     

50CrV钢螺丝刀刃口的激光淬火工艺优化与组织性能特征

为提高螺丝刀头刃口硬度与耐磨性,延长其使用寿命,在已做激光淬火薄壁件预试验基础上,采用大功率光纤耦合半导体激光器于螺丝刀刃口上进行激光淬火试验。利用光学显微镜、显微硬度计、摩擦磨损试验仪等试验测试仪器,分析刃口激光淬火区域组织形态特征、显微硬度及耐磨损性能,确定螺丝刀刃口激光淬火可行的工艺参数。试验结果表明:激光淬火后刃口由完全淬透区、过渡区、基材3部分组成,完全淬透区显微组织为针状马氏体与残留奥氏体,过渡区由马氏体与回火索氏体组成。刃口激光淬火合理工艺参数为激光功率600 W、扫描速度900 mm/min。激光淬火后刃口截面平均硬度为805.7 HV0.3,相对淬火前提高了177.4 HV0.3,表层硬度值达到816.7 HV0.3,相对淬火前提高了188.4 HV0.3。淬火后刃口表面磨损量为0.5 mg,为基材磨损量的27.8%,稳定摩擦因数为0.25,为基材稳定摩擦因数的65.8%。激光淬火工艺能有效提高螺丝刀刃口的显微硬度与耐磨性,可用于螺丝刀刃口表面性能强化。     

基于公差原则的直线对称度公差数学模型

在公差数学定义的基础上引入SDT（small displacement torsor），以孔中心轴线为对象，研究了基于公差原则的直线对称度公差数学模型。根据独立原则和最大实体要求应用于中心要素和表面要素的不同情况，详细研究了直线对称度公差的不同约束模式，系统地推导了直线对称度公差的数学模型。由此所建立的数学模型完整、准确地表示出了直线对称度公差的语义，便于公差的计算机处理。最后用实例验证了该公差数学模型的有效性。     

面向制造环境的稳健公差设计方法

提出一种基于制造环境的稳健公差设计方法，使得在公差设计中能考虑实际加工环境即各种加工方法的工序能力，从而保证在获得最优稳健公差的同时选择合适的加工方法，以保证设计公差的可制造性和稳健性，提高产品的设计质量。     

基于新一代GPS体系的直线度不确定度研究

根据新一代产品几何规范(GPS)的操作算子和不确定度理论,提出了直线度不确定度评定方法.在最小区域法原理的基础上,给出了直线度的误差数学模型以及优化目标函数,用粒子群优化算法得到直线度的误差值,通过计算不确定度的传递系数来确定直线度的不确定度.实例表明了该方法应用新一代GPS的拟合操作算子可获得精确的直线度误差值.