激光强化铸铁活塞环的磨损性能

为降低活塞环、缸套摩擦副的磨损和改善配副性,采用激光熔覆和电镀技术在球墨铸铁表面分别制备原位析出颗粒增强金属基复合材料表层和镀铬层。分别以激光熔覆和镀铬强化的球墨铸铁为上试样,灰铸铁为下试样,模拟活塞环和缸套的工作环境,进行SRV快速磨损实验。实验结果表明:镀铬活塞环和灰铸铁缸套配副,摩擦系数在0.117 0~0.133 2范围内变化,且随摩擦时间的延长,摩擦系数逐渐增加,其磨损机制为粘着磨损;在相同的工艺条件下,激光熔覆强化的活塞环与灰铸铁配副,摩擦系数在0.067~0.085范围内变化,随摩擦时间的延长逐渐降低,其磨损机制为微切削。     

飞秒激光微加工技术的评述与展望

综述了飞秒激光微加工技术国内外的研究现状,介绍了飞秒激光微加工在光学、微电子及生物医学等领域的应用,展望了飞秒激光微加工技术未来发展的趋势以及需要解决的关键技术.     

复合材料缠绕接头设计

复合材料接头由于其轻质、高强及可设计性好等特点,被越来越多地运用于国外大型民用飞机的结构设计中.本文通过有限元建模,对一种新型的复合材料缠绕接头在拉伸和压缩载荷下的力学响应进行研究.主要围绕基础型、梭型和锥型三种典型的接头形式,比较了不同构型对缠绕接头力学性能的影响.结果表明,三种典型构型的复合材料缠绕接头均具有较好的...     

超高温度梯度快速定向凝固的Cu-Mn合金胞晶间距

利用5kW CW CO2激光器对Cu-31.4%Mn合金进行了一系列表面重熔实验, 就激光束扫描速度对重熔区微观组织生长方向的影响和超高温度梯度快速定向凝固条件下胞晶间距选择规律进行了研究. 实验结果表明 熔池中微观组织的生长方向强烈地受激光工艺参数(激光输出功率和扫描速度)的影响. 通过采用本实验的工艺, 实现了与Bridgman法类似的超高温度梯度快速定向凝固, 其温度梯度可高达106K/m, 速度可高达24.1mm/s. Cu-31.4%Mn在超高温度梯度快速凝固条件下的胞晶间距存在一个分布范围.随生长速度的增大, 胞晶间距减小. 胞晶间距与生长速度的关系为 λmax=1.25v-0.61b, λmin=4.47v-0.52b, λ-=9.09v-0.62b. 实验结果与快速凝固条件下枝晶生长模型(Hunt-Lu模型)吻合.     

送粉式激光熔覆激光热有效利用率的检测方法及其影响因素

利用金相检测法 ,根据能量守恒 ,推导和计算了激光熔覆过程中单位时间激光热有效利用率 ,并分析了影响因素。结果表明 :在相同的送粉速率条件下 ,激光热有效利用率随扫描速度的增大而增大 ;在相同的扫描速度条件下 ,激光热有效利用率随送粉速率的增加而增大。对激光热有效利用率随扫描速度变化出现的最大值给出了解释     

宽带激光熔覆工艺参数对熔覆层质量的影响

用金相检测法和能量平衡方程,推导并计算了激光熔覆过程中单位质量熔覆材料的比能Er和单位时间实际输入比能Eh,合理地解释了粉末有效利用系数、熔覆层稀释率随工艺参数变化的规律。结果表明,在激光参数不变的条件下,稀释率随扫描速度和送粉速率的增加而减小;粉末有效利用系数随扫描速度和送粉速率的增加而加大。熔覆材料损失机制主要是由于过热引起的烧损。     

激光熔覆制备原位颗粒增强金属基复合表层组织性能的研究

采用激光预置熔覆技术,通过在FeCSiBRe合金粉末中单独添加强碳化物形成元素Zr和复合添加Zr、Ti、WC元素和碳化物,在中碳钢基体上制备出原位析出的颗粒增强铁基复合材料表层。利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDAX),对熔覆层显微组织特征以及硬质颗粒的分布规律进行了观察、分析;利用显微硬度计检测了熔覆层的显微硬度。熔覆层显微组织特征是树枝状的先共晶奥氏体分布在共晶基体上的亚共晶组织。熔覆层与基体成良好的冶金结合且未观察到裂纹和孔隙。熔覆层内析出的硬质颗粒分别是以ZrC和Zr、Ti、W为主的复合碳化物,由于凝固前沿对颗粒的特殊扑获作用,主要分布在枝晶内与枝晶间。     

激光技术在异种塑料材料焊接中的应用

阐述了激光塑料焊接的基本原理、新方法、特点及其应用。采用端泵浦半导体激光器进行了几种主要塑料间的焊接工艺研究,观察了焊接区域的外观形貌,对焊接试样进行了推力实验。展示了目前已经成功实现工业生产的相关产品。结果表明:激光塑料焊接可以得到与母材色度相近、力学性能良好的焊接试样,证实了激光塑料焊接是一种新兴的更加快速、有效、环保的焊接方式。     

送粉式激光熔覆层质量与工艺参数之间的关系

系统地研究了Ni基合金自动送粉激光熔覆工艺参数对熔覆层稀释率的影响规律。为解释送粉速率和扫描速度对稀释度的的影响,利用金相法检测了不同工艺条件下单道熔覆层的宏观参数,定量计算了LimL.C提出的单位质量熔覆材料的比能和单位时间实际输入的比能两个重要参数。利用单位质量熔覆材料的比能和单位时间实际输入的比能随工艺参数的变化规律,成功的解释了在激光参数一定的条件下稀释率随扫描速度的增加而减小,随送粉速率的增加而减小为进一步研究熔覆层的凝固行为、显微组织与工艺参数的关系奠定了理论基础。     

一种用于激光熔覆的旁轴送粉喷嘴的设计与应用*

送粉喷嘴是影响激光熔覆质量的关键部件。介绍了一种带有水冷模块、导引光和倾角仪的旁轴送粉喷嘴装置,它可以实现长时间稳定精密熔覆,显著提高了熔覆的效率和粉末利用率。通过与传统喷嘴熔覆效果进行比较,验证了该设计的可行性。