基于智能算法的机械加工参数优化方法研究

将BP神经网络预测模型应用于电火花加工参数优化方法中,从而针对不同的加工工艺要求预测出最佳的脉冲间隔t0和宽度t1以及峰值电流ie组合。由于常规的BP神经网络存在容易陷入极小值以及学习速率低等缺点,而常规GA优化算法存在容易陷入局部最优解、容易早熟等问题,提出一种对GA算法的染色体结构和遗传算子进行改进并引入自适应交叉和变异概率优化BP神经网络结构参数的改进型GA-BP神经网络算法。最后通过实验,对电火花加工参数优化模型性能进行评价,与常规GA-BP神经网络算法建立的参数优化模型相比,提出的参数优化模型的预测结果更加接近真实值,预测的平均准确率达到96.13%,高于常规GA-BP神经网络算法建立预测模型5.2%。     

过渡合金层对激光多层送丝堆焊层组织性能的影响

采用灰铁基体材料,住小预热情况下通过增加Ni Re过渡合金熔覆层,再选用专用高硬度的合金焊丝进行激光送丝堆焊试验;分析堆焊过程物相变化,探索过渡合金对高硬度厚层堆焊裂纹倾向的影响规律,寻找高硬度厚层堆焊情况下防止裂纹产生的工艺方法。堆焊采用自制专用自动送丝机构,用Thermoatl-SCINTAGX’TRAX射线衍射仪和Thermo Noran VANTAGE-ESI能谱分析堆焊层物相组成。     

电火花腐蚀制备Ni粉

采用电火花腐蚀的方法制备了Ni粉。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和激光粒度分析仪对不同电流制备的Ni粉的组成、形貌、粒度及其分布进行了分析,结果表明,颗粒的相组成绝大部分是金属Ni,颗粒呈球状,40 A加工条件下小颗粒的比例最大。并且探讨了电火花腐蚀制备颗粒的机理。     

正极性电火花加工的损耗机理及其参数分析

本文基于场致发射电子对阳极表面材的料溅射能量分析,研究了引起正极性电火花加工时阳极材料的损耗机理,并给出了正极性加工时电极损耗率的理论极大值与极小值方程。设计并进行了不同工艺参数下紫铜电极和A3＃钢电极单孔电火花加工对比实验,实验表明：相同工艺参数下,紫铜电极比A3＃钢电极加工时的极间放电能量大,加工效率对比上前者是后者的极的75倍多,但电极材料的损耗率对比上,前者是后者的近10倍;不同工艺参数下,极间有效放电时间和放电能量越大,加工效率越高,相应的电极的损耗率也增加,但损耗率的增加程度要远小于加工效率的提高程度。     

双金属镍基825复合板焊接技术的研究

为了保证双金属镍基825复合板纵向焊缝的抗晶间腐蚀性能及强度,提高焊接效率,采用带极电渣堆焊方法,选定焊接材料,在不同的焊接工艺条件下,对复合板进行了焊接试验,并对焊接接头的力学性能和组织进行了分析。结果表明,焊接接头质量较好,焊缝成形优良,焊接接头的各项性能满足要求,其中采用TIG焊过渡形式提高了覆层金属抗晶间腐蚀性能,采用带极电渣堆焊方法未对基层材料性能造成不良影响。     

高碳高铬堆焊焊条的研制及其堆焊合金显微组织分析

为了研制具有优良耐磨性能和硬度的高强钢耐磨堆焊焊条,设计了焊条药皮的配方,选用了焊条药皮的渣系,分析了药皮成分对焊接飞溅的影响规律。对研制的堆焊焊条（Fe-Cr-C、Fe-Cr-C-Nb）进行了焊接试验。试验结果表明,焊条药皮元素显著影响堆焊熔敷合金焊缝的气孔、飞溅等性能指标。显微组织分析表明,碳含量及铬－碳比对耐磨合金的碳化物方向、密度等分布状态起到决定性影响,随着其含量的增加,碳化物趋向垂直于堆焊层表面方向分布,合金的显微硬度和耐磨性不断提高,硬度最高值达到63HRC,相对磨损率为0.05;Nb元素的增加对显微硬度影响不大,但能使碳化物得以细化,分布更均匀,可以显著改善合金的耐磨性。     

利用三维激光堆焊加工成型金属结构

一般市场竞争的特点是,生产周期缩短,批量小,件数少。如果产品开发时间早,那么便能获得竞争的优势。三维激光堆焊,是不用模具而成型生产金属件的大有前途的工艺。目前已有许多研究单位正在从事这一工艺的再开发工作。德国的汉诺威激光中心与汉诺威大学材料学研究所合作,对三维激光堆焊用于金属结构的成型制作进行了广泛的研究。目的在于使成型生产薄壁结构(例如涡轮叶片表面的修整)的工艺优化,以及机械工艺材料性能的定量化。1.三维激光堆焊的原理利用三维激光堆焊制成金属件,基本上是     

刮板输送机中部槽耐磨焊条研究

通过对 3种耐磨焊条的金相组织分析 ,X -射线物相分析 ,宏观及显微硬度分析对比 ,选择了Cr-W -B -Nb型耐磨堆焊焊条 ,堆焊层组织为马氏体加残余奥氏体加碳化物 ,其堆焊层硬度高达HRC66。     

电弧沉积条件下Cu基熔覆层的微观组织及性能研究

为了优化Q345B低碳钢的表面使用性能,设计相应的药芯焊丝并采用TIG沉积方法制备了Cu基熔覆层,通过OM、SEM、EDS、XRD和显微硬度测试等方法,研究了Cu基熔覆层的微观组织、元素分布、物相组成、界面元素扩散和表面硬度等。结果显示,在成分过冷的影响下,Cu基熔覆层由界面至顶部形成了不同的晶粒形貌。熔覆层主要由FCC结构的Cu-Ni-Cr-Fe固溶体、富Cr析出相和单质C元素组成,其中,由于微观偏析的存在,固溶体内元素分布不均匀,Ni、Fe元素主要富集在枝晶内,在枝晶间浓度较低;富Cr析出相主要以球状或棒状分布在基体上,少量单质C也在基体内均匀分布。研究表明,得益于合金元素的固溶强化和第二相粒子的第二相强化作用,熔覆层平均硬度达到202.8 HV0.1,高于纯铜和Q345B基体。     

磁场频率对Fe5自熔合金性能的影响

在低碳钢表面进行Fe5合金等离子弧堆焊时外加纵向磁场,对堆焊试样进行磨损和硬度试验,采用显微电镜和扫描电镜对堆焊层显微组织进行分析,研究磁场频率对堆焊层金属的硬度和耐磨性的影响规律.结果表明,外加纵向磁场通过电磁搅拌作用细化堆焊层金属的组织,并控制硬质相的形态及分布;堆焊层的硬度和耐磨性随磁场的频率变化而变化并存在最佳值,在适当的磁场频率作用下电磁搅拌达到最佳效果从而提高堆焊层金属的综合力学性能.