基于中空激光光内送粉技术的扇形结构件激光成形研究

基于中空激光光内送粉技术,运用实时变姿态方法和法向分层方法,进行了具有不等高熔道特征的扇形结构件成形研究。分析了熔道层高与扫描速度之间的对应关系,结合不等高熔道的几何模型和熔道层高与扫描速度之间的关系,采用分段变速的方法熔覆出了不等高熔道。在此基础上进行多道不等高熔道堆积,成形出了扇形薄壁墙结构。分析表明,所获得成形件尺寸精度较高,相对尺寸误差控制在7%以内;成形件各处显微组织差异较小,组织细密、均匀。     

弧形悬垂实体结构激光熔覆成形

运用6轴机器人及光内送粉技术进行弧形悬垂实体结构成形,提出了空间变姿态径向搭接方法:熔覆头沿圆弧切线方向连续变姿态,径向多道搭接。探讨了熔覆喷头堆高自适应区间,推导了离焦量在-5.5~-1.5 mm时,单道熔层生长量随离焦量变化的量化关系式,并加以实验验证。对成形悬垂实体件检测结果表明:成形件表面平整,过渡平缓无阶梯效应;不同倾角下成形件厚度长度均匀,各尺寸精度均接近建模要求;电镜组织分析表明不同倾角下各处显微组织均匀致密无明显差别。对成形件作硬度检测,其硬度分布与电镜组织保持相同变化规律。     

激光涂层零件的多冲碰撞形变效应与分析

报道了多冲碰撞载荷下激光涂层零件塑性变形现象。利用坐标网格法、显微分析法等分析了激光涂层零件的多碰累积变形现象和规律。这种塑性变形在常温即可发生,且具有低应力和累积特性。变形发生在涂层表面及以下一段区域内,并由大到小呈梯度变化。碰撞能量驱动、冲击温升效应、晶界滑动与迁移、亚结构的形成与孪晶等,是引起多碰累积变形的可能原因。     

回转一次直线误差对车削表面影响的精确分析

用数学方法,分析并验证了在车削加工中,当主轴回转轴线作一次简谐直线运动时,对应加工轮廓曲线的“最小区域中心”位置及其运动轨迹,得出了正确的圆度误差和偏心误差值;以及以上圆度误差值与误差运动方向无关的结论。     

多冲碰撞失效分类与研究趋势探讨

对工程中大量出现的承受多冲碰撞载荷机械零件的失效进行了描述和概略分类,分析了国内外研究状况,最后分析了多冲碰撞失效问题研究的趋势.     

关于创新人才培养的几点思考

针对我国传统的教育模式以及现有的创新教育中的一些普遍观点，提出了关于创新人才培养的几点新见解，结合作的教改实践，在课程体系改革，建立新型的师生关系以及新型的人才评价系统几方面阐述了自己的看,特别针对现有的“串行”教学模式和“宝塔”形的知识构架，提出了所谓“并行”教学模式和“刀刃”形知识构成模型。     

离焦量对环形光光内送粉单道熔覆质量的影响

为了获得熔覆层形态,进行了不同离焦量条件下的单道熔覆实验,对各个熔覆层进行了质量分析和对比(包括表面形态、硬度等),探索出在这个参数下能适用的最大离焦量,建立了"离焦量-表面形态"、"离焦量-熔覆层硬度"表和曲线图.结果表明在不同离焦量情况下单道的质量和表面形态各有各的优点.     

Ni基指数分布梯度熔覆层低应力多碰趋表效应

目的研究在低应力多碰条件下,在零件表面激光熔覆制备指数分布梯度涂层的效应。方法采用网格坐标划分法,在低应力条件下通过对Ni基指数分布梯度熔覆层的0Cr18Ni9试件进行多碰试验,获取变形数据,计算获得变形率,绘制规律曲线。借助工具显微镜,获得碰撞前后组织金相图。结果采用的碰撞应力仅有115 MPa,远低于涂层材料与基体的静压缩屈服强度,但指数分布的梯度涂层发生了可测的塑性变形,第一网格层变形率最为明显,达到了18.97%,第二网格层变形率为15.03%,靠近基体的最后一个网格层的变形率为0.29%,可以表明指数分布梯度涂层在低应力多碰后的形变具有"趋表效应"。基体的形变情况与梯度涂层的形变基本一致,从距表面6 mm处开始,涂层与基体结合处由于有瞬间激光高温熔覆,出现了应变的突变现象,宏观塑性变形增大,变形率突增到3.92%,但基体的形变总的来说也符合"趋表效应"。同时借助金相图看到的晶体滑移现象也证实了这一点。结论在低应力多碰作用后,试件表层的累积变形量最大,随着涂层深度的增加梯度减小,表明具有"趋表效应",同时抗多冲形变的能力显著增强。     

激光熔覆三维成型变截面试件的实验研究

基于自主研发的新型喷嘴,设计了采用光内送粉方式进行变截面试件堆积的模型.变截面复杂零件的堆积实验表明:采用层高开环控制,不断改变并实时监测影响高层堆积的z轴增量,保证离焦量基本不变,可以制作出267层的高层堆积件.对所堆积的三维回转体成型件的宏观与微观质量分析检测表明:变截面三维零件内部组织致密,硬度高且分布均匀,晶粒细小,表面粗糙度良好,微观质量较好.     

核阀零件密封面的激光熔覆强化

介绍在核阀阀瓣奥氏体基体上采用5kW横流激光器熔覆Co基或Ni基合金形成密封面,与传统的等离子喷焊和火焰、电弧堆焊相比,激光熔覆核阀密封面可获得厚度达3.5mm、表面平整光滑的合金层。检测的结果表明,其组织性能和成品率等方面均明显优于传统的喷焊、堆焊工艺。