冷喷涂粒子速度-温度协同作用及复合喷涂新工艺研究进展

从冷喷涂粒子速度与温度协同问题出发,归纳总结了影响冷喷涂涂层质量的主要因素,并在此基础上,重点综述了喷嘴结构、气体类型与性质、粒子形态与材料等工艺参数与粒子速度-温度的作用关系.提高喷枪喷嘴扩张段膨胀比,改善黏性效应,提高高速区面积,使用高热扩散系数材料的喷嘴,均能够显著改善粒子速度-温度的协同效果.在工业应用中,可采用喷丸辅助冷喷涂、激光辅助冷喷涂、静电辅助冷喷涂、真空冷喷涂等新型复合沉积技术,实现高强低塑性喷涂粒子材料的沉积成形.最后,就如何深入研究速度-温度高质量协同并获得高质量涂层进行了展望.     

锆合金耐事故燃料包壳涂层研究进展

日本福岛核事故后,以提升反应堆在事故工况下的稳定性和安全性为目的的事故容错燃料技术研究已成为世界范围内的研究热点。涂层技术是事故容错燃料项目短期规划主要的发展方向。在锆合金燃料包壳表面制备保护性涂层能够在不改变现有燃料体系结构的前提下,提升锆合金包壳在反应堆失水事故条件下的事故容错能力。本文综述了国内外锆合金包壳涂层领域研究成果,总结了锆合金表面涂层的种类、性能、制备技术及应用前景,结合涂层的制备技术,综合分析了各种制备方法的特点以及未来需集中要解决的问题。在此基础上,提出金属Cr涂层具有良好的耐腐蚀性能,尤其是在>1200°C高温蒸汽腐蚀条件下能够有效保护锆合金基体,是目前最有希望工程化应用的事故容错涂层。同时,探索适合于工程化应用的Cr涂层制备技术,解决Cr涂层的制备缺陷,提升涂层的结构致密性以及界面性能是目前亟待解决的关键问题。     

电弧喷涂碳纤维增强铝基耐蚀减磨复合涂层研究

目的 制备耐蚀减磨性能优异的碳纤维增强铝基复合涂层。方法 利用粉芯丝材技术制备碳纤维增强铝基复合粉芯丝材,再利用电弧喷涂技术将制备的复合粉芯丝材制备成复合涂层。对铝基涂层使用SEM、XRD进行微观形貌、物化性能检测,使用摩擦磨损试验机、电化学工作站、中性盐雾试验机等对涂层的摩擦学、耐腐蚀性能等进行检测,综合评价在涂层体系中添加碳纤维对铝基涂层性能的影响。结果 添加碳纤维的铝基复合涂层相较于纯Al涂层,其摩擦学性能得到显著提升,摩擦系数由纯Al涂层的~0.4下降至~0.2,磨损率由纯Al涂层的~2.0×10^–3 mm³/(N.m)下降至~8×10^–4 mm³/(N.m),相关指标均下降了50%以上。同时,利用扫描电子显微镜观察涂层表面的磨痕及对磨副的划痕,并分析了铝基涂层的磨损机理,结果表明,Al/CFs复合涂层主要以磨粒磨损为主导机制,而纯Al涂层则以粘着磨损为主导机制。通过电化学工作站测试涂层的动电位极化曲线和Bode曲线分析涂层发生腐蚀的趋势,其电化学结果表明,添加碳纤维后不显著影响铝基涂层的耐腐蚀性能。进一步中性盐雾试验结果表明,中性盐雾试验720 h后,铝基涂层均未出现明显的腐蚀产物,涂层展现了优异的耐腐蚀性能。结论 利用粉芯丝材技术和电弧喷涂技术可以制备碳纤维增强铝基复合粉芯丝材及其涂层,在不影响原有铝涂层耐腐蚀性能的前提下,添加碳纤维可显著降低复合涂层的摩擦系数和磨损率,使涂层具有耐蚀减磨性能,可拓展铝基涂层在耐蚀减磨领域中的应用。     

微弧氧化技术在纺织工业中的应用

用微弧氧化技术处理纺织机械中高速旋转的零部件和易损件.氧化层厚度可以控制在几十～200μm,显微硬度可达HV0.1800以上.对于某些零部件的沟区、内表面及溶液不易流动的区域,氧化层质量也较高.     

镁合金化学镀镍溶液的老化

采用质量法、X射线能谱法(EDX)及稳定常数法分别测量了镁合金直接化学镀的沉积速度、镀层磷含量，以及镀液稳定性随镀液使用周期的变化。结果表明：在镁合金化学镀工艺中，随着使用周期的增加，镀速和镀液的稳定常数明显下降，镀层中磷含量缓慢增加；镀液使用超过3周期后，由于Na^ 与F^-离子的积累，会产生NaF与NiF2沉淀，沉淀的产生对化学镀过程会产生非常不利的影响。     

不同相变温度CuZnAl形状记忆合金的框架结构振动控制试验研究

采用电子式万能实验机测出相变点Ms为120℃、50℃和．10℃的三种CuZnAl形状记忆合金，经不同热处理工艺试验后的试验力．变形曲线。结果表明，常温下为马氏体状态的CuZnAl合金，相变点低的比相变点高的滞回曲线所包围的面积稍大，常温下为马氏体状态的CuZnAl合金，比超弹性状态的CuZnAl合金的滞回曲线所包围的面积大的多。滞回曲线所包围的面积越大减振效果越好。油淬、水淬和分级淬的CuZnAl合金具有较稳定的形状记忆效应，具有较好的超塑性和伪弹性。热处理工艺从油淬、水淬、分级淬的顺序，时效时间无论是1h还是5h，无论是小应变还是大应变，也无论是激振频率高低，η值逐渐减小。用动态数据采集分析仪对安装在两层框架结构模型上的CuZnAl形状记忆合金耗能器进行了振动控制试验和分析。结果表明，使用CuZnAl形状记忆合金耗能器后，框架结构的振动衰减比未安装CuZnAl形状记忆合金耗能器时快得多，衰减时间仅为未安装CuZnAl形状记忆合金耗能器的十分之一。常温下，马氏体状态的耗能器需要快速加热和冷却，而超弹性状态的耗能器则不用，这是常温下超弹性状态的CuZnAl耗能器的一大优点。     

数控多工位点焊机运动部件的设计

针对单工位点焊机工作效率较低的现象，设计出一数控多工位点焊机，本文介绍了该点焊机的总体结构和组成，讨论了关键部件点焊头的设计方案，分析了运动部件控制系统的功能，给出了运动部件的工作流程。     

基于模糊分析的环形起重机偏轨箱形主梁的优化设计

这里就环形起重机偏轨箱形主梁的设计问题,根据模糊分析的基本理论提出一种模糊优化设计方法。即在普通优化设计基础上考虑设计取值的不确定性以及影响设计的某些因素如应力性质、材质好坏又很难用确定的数值表示的情况,建立了模糊约束条件。在满足使用要求的前提下,以偏轨箱形主梁的总质量最小的优化目标,建立了该问题的模糊优化设计数学模型,并介绍了优化方法和效果。     

提高虚拟车削仿真质量的工件建模方法

根据车削加工工件的几何外形和成形特点 ,提出了包含加工误差信息的回转体类工件半剖轮廓多边形建模方法和记录、组织加工误差信息的刀具轨迹法。在虚拟加工中 ,刀具扫描体被简化表示为刀具扫描体轮廓多边形 ,简化了仿真计算。同时还对加工过程仿真和反映加工误差的已加工表面形貌的构建等关键问题进行了研究。该建模方法在VMIS虚拟加工与检测系统中获得了应用     

冰刀热物性参数对固液界面结构影响*

为了探明冰刀热物性参数对固液界面结构的影响,建立了冰刀－冰面滑动摩擦热－结构耦合模型,对摩擦过程进行数值模拟。结果表明,在一定范围内减小冰刀导热系数、比热容都有利于冰面水膜的形成,过度降低热物性参数,对冰面水膜的形成不利,最优冰刀材料导热系数为0.53 W.m_^-1.K_^-1,此时界面最高温度为51.1 ℃,冰面水膜长度为181.58 mm,水膜厚度为1.09 mm;最优冰刀比热容为25.0 J.kg_^-1.K_^-1,此时界面最高温度为45.6 ℃,冰面水膜长度为170.43 mm,水膜厚度为0.65 mm。