The significance of deposition point standoff variations in multiple-layer coaxial laser cladding (coaxial cladding standoff effects)

Direct laser deposition (DLD) is an additive manufacturing process that builds up a part layer-by-layer by fusing metal powder to a solid substrate. A coaxial laser and powder delivery head is commonly used, and here a critical process variable is the standoff distance between the nozzle and the material deposition point. This contribution investigates the role of this variable and the effect that it has on the final part geometry. The experimental results show that good layer consistency can, in fact, be obtained with no movement of the substrate between layers for more than 20 layers, or 10 mm under tested conditions, and that poorer results are obtained by regular movement of the substrate by a badly chosen constant amount. A theoretical analysis of the situation establishes a method to estimate melt pool size using an analytically calculated temperature near the heat source. Based on this, simple heat and mass flow models are established to allow some of the results to be explained.     

高性能镁合金的特种制备技术

镁合金管、棒、板及异型材料在汽车、电子、航空、航天等领域具有重要的应用价值和广阔的应用前景，但其加工成形性能差。采用快速凝固、喷射沉积技术制备镁合金，可细化合金的晶粒，改善其变形能力，是获得高性能镁合金材料的最佳选择。本文系统介绍了快速凝固、喷射沉积技术制备高性能镁合金材料的方法。     

基于冰模的熔模铸造工艺研究

针对小批量复杂形状零件的铸造生产，提出了基于冰模的熔模铸造工艺，并建立了工艺流程。讨论了低温条件下陶瓷浆料的组分和配制方法。对影响冰模翻制陶瓷型的工艺参数进行了试验研究和优化。铸造结果表明，该工艺方法可以铸造出合格的零件。     

基于金属板材数控渐进技术的汽车座椅成形工艺

金属板材数控渐进成形工艺不需要专用的模具,是一种柔性的成形工艺.在工艺规划中,通过零件的数字模型来调节成形工具的运行轨迹,达到渐进成形零件形状的目的.由于汽车座椅形状复杂,金属板材渐进成形较困难.本文对其数控渐进成形工艺进行了分析,提出由建模、工艺分析、轨迹生成、HrpDSF处理、安装定位、加工润滑、后处理等组成的金属板材数控渐进成形工艺规划方法,成功地应用于汽车座椅的数控渐进成形中.并对汽车座椅数控渐进成形加工中,通常出现的破裂、回弹、起皱等严重影响成形质量的缺陷原因进行分析,采取不同的处理防范措施,取得满意的效果.为今后完善和发展金属板材数控渐进成形技术起到重要作用.     

钛合金快速凝固技术及其研究现状

将快速凝固技术应用于钛合金生产,能极大地促进钛工业的发展。介绍了快速凝固技术的基本原理及目前应用于钛合金生产的几种快速凝固技术的研究状况,简述了快速凝固技术在提高现有钛合金性能和开发新型钛合金方面的作用。     

液压机机身广义模块化快速设计系统

本文建立了液压机机身广义模块化快速设计系统,实现了框架式液压机机身的快速设计。应用该系统不仅缩短了设计周期,而且保证了所设计产品质量和性能可靠。     

多组分铜基金属粉末选区激光烧结致密化机理

研究了选区激光烧结专用多组分铜基金属粉末(组分包括纯Cu,预合金CuSn,CuP)的烧结性能.结果表明,通过合理控制激光工艺参数(特别是激光功率和扫描速率),能顺利实现粉末烧结成形,且无明显的"球化"效应和翘曲变形.扫描电镜和X射线衍射分析证实,此组粉末体系的激光烧结是基于液相烧结机制,其中熔点较低的CuSn充当粘结金属,熔点较高的Cu充当结构金属;而添加元素P则起稀释剂的作用,能避免Cu颗粒表面氧化.研究了粉末体系中粘结金属含量对粉末烧结致密化和烧结件微观组织的影响.结果表明,在一定范围内粘结金属含量的提高有利于改善烧结致密度;但若粘结金属过量,则会因"球化"效应而降低致密度.     

液态金属快速结晶的热力学驱动力

采用超高真空无容器悬浮熔炼技术使液态Ｆｅ和Ｎｉ的过冷度分别达２００和２３５Ｋ，借助量热法测定出其比热各为４８．６和４０．５Ｊ·ｍｏｌ~（－１）·Ｋ~（－１）．据此精确计算出深过冷Ｆｅ和Ｎｉ快速结晶的热力学驱动力△Ｇ_（ＬＳ），并与Ｔｕｒｎｂｕｌｌ模型和Ｄｕｂｅｙ－Ｒａｍａｃｈａｎｄｒａｒａｏ模型的近似计算结果相比较，发现这两种近似模型在过冷度超过１００Ｋ时均产生大于１％的偏差．进一步分析发现，△Ｇ_（ＬＳ）的计算偏差对深过冷液态金属中晶体形核率的影响极大，因此快速凝固研究中应尽可能精确计算△Ｇ_（ＬＳ）．     

添加Zr对快速凝固CuCr29合金液相分解微观组织的影响

使用限速熔体快淬技术研究了添加Zr对CuCr29合金液相分解微观组织的影响。研究结果表明，添加Zr可以有效地抑制快速凝固CuCr29合金的液相分解行为。当Zr元素的添加量大于1．0at％，快速凝固CuCr29合金的液相分解微观组织明显地得到细化。EDS分析和微观组织观察都表明，添加Zr元素后，在合金组织中只存在着富Cu基体和富Cr相，Zr元素以固溶形式影响着CuCr合金的凝固行为。由热力学分析可知，在CuCr29合金中添加Zr会降低过冷CuCr液体的混合自由能和液相分解的驱动力，从而增加液／固转变临界过冷度，使临界形核半径减小和形核速度增加，则快速凝固CuCr29合金的液相分解微观组织得到细化。     

元素Y对Mg-Cu系合金的组织结构和显微硬度的影响

采用铜板空冷和铜辊甩带的方法,研究元素Y对Mg-Cu合金的组织结构和室温硬度的影响。研究表明:元素Y形成的化合物最终富集于枝晶网胞间。随着元素Y的添加,Mg-Cu二元合金试样的晶粒显著细化,显微硬度大幅提高。另外,在快速冷却条件下,Mg90Cu5Y5试样的微观结构为微晶和非晶的夹杂,形成非晶的能力大大增强。