机器人电弧熔丝增材制造扫描路径生成算法研究

针对快速成型中目前已有层片扫描路径生成算法的不足,在轮廓偏置扫描路径填充算法和分区扫描路径填充算法的基础上提出一种改良的基于偏置轮廓特征的分区扫描路径填充算法。首先判断层片轮廓环的内外性质,以此为依据获取边界处的偏置轨迹,并按分区扫描的方式得到偏置轮廓环内部待填充区域的轨迹,最终的成形路径中起停点明显减少且其中大多数扫描起点和终点位于制件内部。实验结果表明,在机器人电弧熔丝增材制造中,采用该算法的混合扫描方式可以有效改善成形质量,并在一定程度上提高成形效率。     

图形衬底对InGaN/GaN多量子阱太阳能电池性能的提升

In this paper, the enhanced performance of InGaN/GaN multiple quantum well solar cells grown on patterned sapphire substrates （PSS） was demonstrated. The short-circuit current （Jsc） density of the solar cell grown on PSS showed an improvement of 60%, compared to that of solar cells grown on conventional sapphire substrate. The improved performance is primarily due to the reduction of edge dislocations and the increased light absorption path by the scattering from the textured surface of the PSS. It shows that the patterned sapphire technology can effectively alleviate the problem of high-density dislocations and low Jsc caused by thinner absorption layers of the InGaN based solar cell, and it is promising to improve the efficiency of the solar cell.     

p-a-SiC:H/i-a-Si:H/n-μc-Si 太阳能电池效率的理论研究

用软件AMPS研究了一种新型结构的太阳能电池,通过研究界面复合速率,p型层厚度,本征层厚度,n型层厚度和掺杂浓度的变化对转换效率的影响。结果表明：用a-SiC:H 作为 p-a-SiC:H/i-a-Si:H/n-μc-Si电池的窗口层在理论上可行,并且性能更优。这一结果为非晶硅电池效率的提高提供了新思路。     

高强钢汽车转向节淬火组织转变

为模拟高强钢转向节淬火后的微观组织和硬度分布,使用Jmatpro软件计算了42CrMo钢的热物性参数和等温转变曲线,获得了42CrMo钢的珠光体、贝氏体、马氏体转变动力学模型参数。基于Comsol软件建立了42CrMo钢淬火过程的传热、相变多场耦合有限元分析模型,模拟了转向节在PAG(聚烷撑乙二醇水溶液)中淬火冷却的过程,获得了温度、微观组织和硬度分布。分析了锻件杆部淬火后的硬度和显微组织,并与模拟结果进行对比。模拟结果表明：锻件杆部表面主要为82.1%的马氏体和17.9%的贝氏体,硬度为31.9 HRC,心部主要为15.9%的马氏体、72.5%的贝氏体、9.1%的铁素体和2.5%的珠光体,硬度为26.8 HRC。试验测得的锻件表面硬度最高为32.0 HRC,心部硬度最低为26.4 HRC,表面的组织为短板条状马氏体和部分粒状下贝氏体,心部为针状马氏体、羽毛状上贝氏体和铁素体,模拟结果与试验结果基本吻合,表明建立的多场耦合有限元分析模型能准确预测高强钢转向节锻件淬火微观组织和硬度分布。     

Fe-Cr-Mo-P-C-Si-B非晶态合金圆丝大巴克豪森效应及Matteucci效应以及其感生脉冲性能

用旋转液纺丝法制取了 Fe-Cr-Mo-P-C-Si-B 及 Fe-Si-B 类非晶态合金圆丝,测试了其电、磁、机械性能.这两类圆丝对幅度大于24A/m、频率0.01～2000Hz 的交变磁场能感生尖锐而稳定的电压脉冲。这种性能是由于其大巴克豪森效应及迈悌欧西斯效应引起的.测试了脉冲与外加应力的关系。对于其内应力产生原因进行了讨论.这二类圆丝可期望用于性能优异的脉冲发生器件及多种传感器.     

热作模具堆焊修复再制造技术发展现状与趋势

在分析了热作模具发展概况、服役条件及失效形式的基础上,从模具修复再制造的角度总结了目前常用的模具修复手段,尤其是具有诸多优点的堆焊修复技术,分析了电弧、等离子和激光修复的异同点及适用范围。概述了热作模具堆焊修复的材料、工艺及工序等因素对修复再制造精度、性能的影响。指出建立热作模具修复再制造寿命评价体系,开发模具修复用的高性能、系列化材料,与智能控制、增材制造、近净成形相结合,是未来热作模具堆焊修复发展的趋势。     

汽车高强钢锻件淬火开裂分析与有限元模拟北大核心CSCD

某汽车高强钢锻件在生产中面临淬火开裂问题,急需从生产工艺上回溯开裂原因。对淬火后的某汽车高强钢锻件进行解剖,观察了裂纹形貌、金属流线、微观组织和元素分布,发现断裂处材料流动极不均匀,锻造变形时剧烈的滑移和剪切是导致开裂的主要原因。模拟了某SAE5137H汽车高强钢锻件在浓度为9%的PAG淬火液(聚烷撑乙二醇质量分数为9%的水性淬火介质)中淬火的过程,发现淬火开裂位置的最大等效应力远低于材料的抗拉强度,淬火应力较小。综合裂纹分析的试验结果和有限元分析结果可知,该锻件锻造过程中材料流动不均匀,局部产生剧烈滑移,使材料塑性下降,虽然在锻造后未直接开裂,但在淬火热应力的作用下因塑性不足而导致开裂。根据开裂原因,将位置A开裂处预锻模膛局部凹模圆角半径减小至R8 mm,并对锻件位置B处局部加热,锻件淬火开裂比例显著下降,解决了开裂问题。