改进刮板式送粉器用于激光直接金属沉积成形

为提高直接金属沉积工件的成形质量，对使用较普遍的转盘刮板式送粉器送粉不均匀的问题进行了分析，并提出了改进方案，即采用弹簧浮动式压紧装置保证落粉口和转盘之间的间距恒定，提高出粉的均匀度。选用18～75um的Fe基进行了数据测定，并用此改进送粉器进行了激光直接金属沉积成形的实验，获得了理想效果。     

激光涂层及多冲后的组织结构变化

采用激光熔覆、等离子喷焊、火焰堆焊三种工艺制备抗多冲接触涂层。显微分析表明:激光熔覆层组织致密,晶粒细小,与基体结合牢固,对基体热影响小,稀释率最低;消除裂纹、孔隙、夹杂物等缺陷的覆层成品率最高;激光熔层在其屈服强度20%的多冲载荷下,表层组织混乱,晶粒出现扭曲变形;Co基合金覆层X射线衍射谱相位和峰值强度发生了较大变化;Ni基合金覆层衍射谱没有变化;Fe基合金覆层衍射谱有较小变化。X射线衍射表明,三种涂层下部在多冲前后的衍射谱均无变化。多冲表面有较强的“接触面表面效应”,激光涂层具备良好的表面抗多冲性能。     

回转误差测试精度与钢球偏心

对主轴回转精度测定信号的处理模型与回转精度的评定方法做了分析，特别对于测试标准钢的偏心及方位作了实践。     

封闭空腔回转薄壁件的激光熔覆成形

封闭空腔结构具有大倾角的特征,如采用传统的水平分层法堆积,大倾角部分的熔池易产生塌陷,使成形无法进行;采用变角度法向分层堆积大倾角封闭区域时,存在激光与已成形部分的干涉问题。文中基于中空激光光内送粉技术进行了空间堆积封闭半球壳体的研究。将封闭半球壳体划分为变角度法向成形区域和斜定向成形区域,前者采用变角度法向分层方法进行堆积,以消除阶梯效应;后者采用斜定向错位分层方法进行堆积,避免了封闭区堆积时激光与已成形部分的干涉。建立了斜定向分层堆积偏移模型,并通过斜墙试验验证了可行性,最终完成了封闭半球的熔覆成形。检测结果表明,成形件表面平整,尺寸误差在5%以内,壁厚稳定在2.7 mm左右,两种成形区域的显微组织整体均匀致密,硬度和强度总体保持稳定。     

中空环形激光熔覆层温度场与应力场的数值模拟研究

目的研究基于"光束中空、光内送粉"工艺下中空环形激光熔覆层温度场分布规律、应力演化过程及沿熔覆层深度方向上的残余应力分布,为调控或降低光内送粉激光熔覆层残余应力提供参考。方法采用ANSYS软件APDL语言建立单道熔覆层物理模型,利用生死单元法模拟激光加载,从而得到温度场结果,在此基础上进行热力耦合,分析熔覆层内应力演化过程,在熔覆层深度方向上建立路径,得到沿路径方向上的残余应力分布结果,最后进行实验测定。结果当采用中空环形激光束加载时,光斑温度分布呈"马鞍形",熔覆层横切面上温度分布形状呈对称的"W"形,两侧温度高,中间温度低,熔覆层上表面扫描路径上的节点在扫描过程中都会经历两次温度峰值,且第二次温度峰值要高于第一次。热应力随着扫描过程进行而不断变化,由起初产生的熔覆层压应力逐渐转化为拉应力。沿扫描方向上的残余应力值最大,可达到273 MPa。熔覆层深度方向沿扫描方向上的残余应力值在上表面位置有最大值235 MPa,熔覆层与基材接合面处有最小值185MPa。最后结合实验测定,数值计算与实验结果一致。结论中空环形激光光斑"马鞍形"式的能量分布使得熔覆层温度分布更为均匀,可有效降低温度梯度。环形光斑后半环高温区域的重熔作用有利于能量的再分配,有利于减缓应力集中。熔覆层深度方向沿激光扫描方向上的残余应力分布,随着深度的增加而逐渐减小。     

激光熔覆涂层在多冲载荷下的力学行为分析

根据多次冲击载荷的特性，从应力波传播、多冲磨损、多冲硬化与软化和多冲塑性变形方面，对带有激光熔覆层试样在多冲冲击载荷下的部分力学行为进行了试验研究。结果表明：在多冲载荷作用下，应力波在涂层和基体的；台金接合面发生反射，形成拉伸波造成涂层的纵裂和角裂；在涂层表面由于应力集中，涂层表面发生微观点蚀和深层剥落；冲击载荷能量的积累．造成涂层试样硬度变化和塑性变形。     

快速成型与逆向工程技术及其在医学中的应用

以光固化快速成型技术为例,介绍了激光快速成型技术的原理及成型过程,并结合逆向工程技术及相关的逆向工程软件（Mimics）,讲述了该技术在医学领域的应用现状及前景.     

多冲接触载荷下涂层零件低应力宏观塑性行为

对高强度Co基、Ni基合金为表面涂层的中碳钢、不锈钢试样进行低应力多冲试验和测试,结果表明,在远低于材料屈服强度的低应力多冲接触载荷下,涂层和其下部一段基体材料将发生塑性变形,平均每次冲击造成的塑性变形量随冲击周次增加先大后小,累积可出现宏观塑性变形并伴随材料硬化现象。塑性变形量和变形区域大小与冲击应力值和材料强度有关。形变硬化程度由表及里衰减,并且只在冲击接触表面及以下一段长度上发生,形成一"易变形区"。分析认为多冲低应力变形是一种累积疲劳损伤。当峰值应力相同时,材料在多冲接触载荷下比静载荷和静疲劳载荷下吸收的能量多,且吸收量与离冲击点的距离成反比。多次冲击使原子易动性增强,临界切应力下降,位错易于启动和增殖。     

激光涂层零件的疲劳撞击可靠性寿命试验分析

制备了自熔合金粉末激光熔覆涂层试件，在多次撞击疲劳试验机上进行了可靠性试验，获得了相应的P—S—N曲线，考察了不同涂层材料对试件疲劳强度和可靠性寿命的影响。对多次撞击载荷下涂层零件的典型失效过程和涂层与基体的疲劳累积塑性变形进行了初步分析。     

多冲载荷对镍基激光涂层及基体的影响

对在奥氏体不锈钢表面采用激光熔覆的镍基合金涂层进行了多次冲击试验。结果表明，在仅为材料静屈服强度13%～75％的冲击碰撞力作用下，涂层与基体都产生了微塑性变形，多冲累积可产生宏观塑性变形；25万次多冲后，涂层的相对应变为4．02％，基体的为8．96%；从涂层到基体出现了由表及里呈衰减趋势的形变现象。