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激光热丝焊电阻热控制及送丝参数优化

焊接学报 2015年第9期36卷 17-20,114页

作者：温鹏郑世卿单际国冯振华清华大学机械工程系北京100084 清华大学先进成形制造教育部重点实验室北京100084

如何选择送丝参数从而获得合适电阻热是确保焊丝稳定过渡和高效熔覆的必要条件.文中通过高速摄像观察电阻热对焊丝过渡行为的影响,采用红外双色测温对焊丝温度进行测量.结果表明,导电嘴以下30 mm处焊丝的温度可作为最优电阻热的判据;利... 详细信息

如何选择送丝参数从而获得合适电阻热是确保焊丝稳定过渡和高效熔覆的必要条件.文中通过高速摄像观察电阻热对焊丝过渡行为的影响,采用红外双色测温对焊丝温度进行测量.结果表明,导电嘴以下30 mm处焊丝的温度可作为最优电阻热的判据;利用数值模拟方法建立了焊丝非稳态导热模型,计算了导电嘴以下30 mm处焊丝的温度,从而可以预测最优电阻热对应的送丝参数.对不同送丝速度下最优电流比较发现,一定电阻热下加热电流的平方与送丝速度的比值为常数,可用于快速选择最优电阻热的送丝参数.

关键词：激光热丝焊电阻热优化高速摄像红外双色测温数值模拟

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大功率机车车轮材料微观组织对性能的影响

金属热处理 2012年第5期37卷 6-10页

作者：温鹏单际国邱志雄张斌清华大学机械工程系北京100084 中国铁道科学研究院金属及化学研究所北京100081

国产大功率机车车轮的自主创新,需要对车轮材料的各项性能进行全面研究。针对大功率机车试制的3种新型车轮材料进行了微观组织、力学性能和摩擦磨损性能研究。通过光学显微镜和扫描电镜观察微观组织形貌,并对先共析铁素体量、珠光体层... 详细信息

国产大功率机车车轮的自主创新,需要对车轮材料的各项性能进行全面研究。针对大功率机车试制的3种新型车轮材料进行了微观组织、力学性能和摩擦磨损性能研究。通过光学显微镜和扫描电镜观察微观组织形貌,并对先共析铁素体量、珠光体层片间距和显微硬度进行了测试,研究了3种车轮材料的微观组织;通过力学性能试验,获得了车轮材料强度、硬度、塑性和韧性等性能数据;通过Optimol SRV摩擦磨损试验,测试了车轮材料的滑动摩擦磨损性能。通过对车轮材料微观组织、力学性能和摩擦磨损性能的分析比较,发现3种车轮材料的磨损机制有较大差异,而不同的滑动摩擦磨损性能主要由微观组织及其力学性能的差别所决定。

关键词：机车车轮微观组织力学性能摩擦磨损性能

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大功率机车车轮材料滑动摩擦磨损的试验研究

钢铁研究学报 2011年第11期23卷 41-46页

作者：温鹏单际国曹志晓张斌清华大学机械工程系北京100084 中国铁道科学研究院金属及化学研究所北京100081

车轮短时间的滑行会带来剧烈的摩擦磨损。为了研究大功率机车车轮材料耐滑动摩擦磨损性能,利用SRV摩擦磨损试验机对3种新型车轮材料J1、J2、J3进行室温及高温条件下的滑动摩擦磨损试验,通过三维白光干涉表面形貌仪对磨痕的三维形貌进行... 详细信息

车轮短时间的滑行会带来剧烈的摩擦磨损。为了研究大功率机车车轮材料耐滑动摩擦磨损性能,利用SRV摩擦磨损试验机对3种新型车轮材料J1、J2、J3进行室温及高温条件下的滑动摩擦磨损试验,通过三维白光干涉表面形貌仪对磨痕的三维形貌进行记录和测量,比较了3种材料的摩擦磨损特点和耐磨性能;测试了车轮材料的力学性能,利用显微硬度对摩擦表面进行分析,结合材料的化学成分和力学性能,讨论了3种新型车轮材料在不同温度条件下的摩擦磨损特点和机制。常温条件下,J1为磨粒磨损;J2以磨粒磨损为主,并有轻微疲劳磨损;J3为磨粒磨损、疲劳磨损共存;J2的耐磨性最好,J3次之,J1最差。高温条件下,3种车轮材料的摩擦磨损量差别不大,磨痕表面硬度很高的亮白相对其磨损机制有较大影响。

关键词：机车车轮摩擦磨损高温摩擦磨损摩擦磨损试验

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合金铸铁光束相变硬化层的组织和硬度

应用激光 1999年第5期19卷 265-268页

作者：单际国任家烈清华大学机械工程系北京100084

采用５ｋＷ光束加热设备对珠光体合金灰铸铁进行了表面相变硬化处理。研究了相变层的组织和硬度特征，以及光束能量参数对相变层组织和硬度的影响规律。实验结果表明，合金铸铁光束表面相变硬化层由与基材相邻的不完全相变区及表面完全... 详细信息

采用５ｋＷ光束加热设备对珠光体合金灰铸铁进行了表面相变硬化处理。研究了相变层的组织和硬度特征，以及光束能量参数对相变层组织和硬度的影响规律。实验结果表明，合金铸铁光束表面相变硬化层由与基材相邻的不完全相变区及表面完全相变区组成。完全相变区的组织是马氏体，随能量密度提高马氏体针片尺寸增加，硬度降低。不完全相变区是残余珠光体与托氏体型珠光体的混合组织，其硬度较完全相变区显著下降。采用光束相变硬化处理可在灰铸铁表面获得深度０．２ｍｍ以上，硬度近９００ｋｇ／ｍｍ２的强化层。

关键词：合金铸铁微观组织硬度热处理激光

Fe对NiAl金属间化合物光束堆焊层成形及组织结构的影响

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稀有金属材料与工程 2006年第1期35卷 5-8页

作者：张迪单际国陈武柱任家烈清华大学北京100084

采用X射线衍射、SEM、EDS等分析方法,研究了铁元素对光束堆焊合成NiAl金属间化合物层的成形和组织结构的影响规律。结果表明,光束堆焊镍铝混合粉制备NiAl金属间化合物层时,NiAl的高熔点导致堆焊层成形困难。在镍铝混合粉中加入适量铁粉(... 详细信息

采用X射线衍射、SEM、EDS等分析方法,研究了铁元素对光束堆焊合成NiAl金属间化合物层的成形和组织结构的影响规律。结果表明,光束堆焊镍铝混合粉制备NiAl金属间化合物层时,NiAl的高熔点导致堆焊层成形困难。在镍铝混合粉中加入适量铁粉(11at%～28at%)可以降低堆焊合金体系的熔点、改善堆焊层成形。随着铁粉加入量的增加,堆焊层的稀释率呈现先增加后降低的趋势,过多的铁粉加入量(43at%)将使熔池金属不能润湿母材。铁元素的引入使堆焊层中析出了Fe3Al相,随着堆焊层中含Fe量的增加,Fe3Al的析出量增加,堆焊层的微观组织为NiAl柱状晶和柱状晶间的Fe3Al条状相。

关键词：光束堆焊 NiAl金属间化合物堆焊层成形微观组织

保护气成分对1000MPa级高强熔敷金属组织特征的影响

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金属学报 2019年第5期55卷 575-584页

作者：安同邦魏金山单际国田志凌钢铁研究总院焊接所北京100081 清华大学机械工程系北京100084

通过附带EDS的FEGSEM、EBSD、TEM等实验方法,研究了保护气成分(Ar+5%CO_2、Ar+10%CO_2、Ar+20%CO_2、Ar+30%CO_2,体积分数)对1000 MPa级高强熔敷金属组织特征的影响,阐明了保护气成分对组织转变的影响机制。结果表明,随着保护气中CO_2... 详细信息

通过附带EDS的FEGSEM、EBSD、TEM等实验方法,研究了保护气成分(Ar+5%CO_2、Ar+10%CO_2、Ar+20%CO_2、Ar+30%CO_2,体积分数)对1000 MPa级高强熔敷金属组织特征的影响,阐明了保护气成分对组织转变的影响机制。结果表明,随着保护气中CO_2含量增加,1000 MPa级熔敷金属强度略有下降,而冲击韧性先升高后降低。不同保护气熔敷金属均由马氏体/贝氏体混合组织及板条间残余奥氏体组成。随着保护气中CO_2含量增加,熔敷金属中贝氏体相变体积分数为50%时的温度(B_(50))与马氏体相变开始温度(M_s)相变温度区间增大,适宜贝氏体形核的夹杂物数量增多,随贝氏体含量(体积分数)由8%增加到29.6%,其形核位置从原始奥氏体晶界向原始奥氏体晶界及晶内夹杂物处共同形核转变,熔敷金属组织形貌由"平行状"向"交织状"转变,分割细化组织,有利于高强熔敷金属强韧性的改善。

关键词：保护气成分 1000 MPa级熔敷金属氧化物夹杂显微组织特征

保护气对1000MPa级熔敷金属组织及力学性能的影响

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金属学报 2015年第12期51卷 1489-1499页

作者：安同邦田志凌单际国魏金山清华大学机械工程系北京100084 钢铁研究总院北京100081

研究了不同保护气(Ar+5%CO2,Ar+10%CO2,Ar+20%CO2和Ar+30%CO2)对1000 MPa级高强熔敷金属组织及强韧性的影响.结果表明,当CO2含量为20%时,熔敷金属力学强韧性最佳,屈服强度为980 MPa,室温冲击功为72.6 J,-40℃冲击功为52 J.组织观察和分... 详细信息

研究了不同保护气(Ar+5%CO2,Ar+10%CO2,Ar+20%CO2和Ar+30%CO2)对1000 MPa级高强熔敷金属组织及强韧性的影响.结果表明,当CO2含量为20%时,熔敷金属力学强韧性最佳,屈服强度为980 MPa,室温冲击功为72.6 J,-40℃冲击功为52 J.组织观察和分析结果表明,随着保护气中CO2含量增加,熔敷金属组织中贝氏体板条含量增多,且贝氏体板条分布形态由平行状向交织状转变,交织状贝氏体板条分割细化原奥氏体晶粒,从而细化马氏体板条.贝氏体含量和马氏体/贝氏体板条的分布形态是决定熔敷金属力学性能的根本原因.贝氏体含量并非越多越好,存在最佳含量比例;随着保护气CO2含量的进一步增加,熔敷金属夹杂物数量增加,尺寸增大,且主要成分含量发生变化.当保护气中CO2含量为30%时,出现较大尺寸的夹杂物,导致熔敷金属韧性降低.

关键词： 1000 MPa级熔敷金属保护气强韧性马氏体/贝氏体板条分布形态氧化物夹杂

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同步送粉高能束粉末堆焊技术的研究现状

热加工工艺 2001年第4期30卷 53-55页

作者：李辉单际国任家烈清华大学机械工程系北京100084

综述了国内外同步送粉高能束粉末堆焊技术的研究现状 ,对其发展趋势进行了预测 ,并提出了一种新型粉末堆焊技术。

关键词：粉末堆焊激光束光束同步送粉

TC4钛合金光纤激光摆动焊抑制小孔型气孔的原因分析

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焊接学报 2016年第11期37卷 43-46页

作者：李坤王威单际国王旭友陈武柱清华大学先进成形制造教育部重点实验室北京100084 哈尔滨焊接研究所哈尔滨150028

采用光纤激光器对8 mm厚TC4钛合金板进行振镜摆动焊接,采用光谱仪和高速摄像机采集等离子体的光谱、图像及小孔的图像,分析摆动焊接抑制小孔型气孔的原因.结果表明,摆动光束对抑制钛合金小孔型焊接气孔具有显著作用;光束未摆动焊接时,... 详细信息

采用光纤激光器对8 mm厚TC4钛合金板进行振镜摆动焊接,采用光谱仪和高速摄像机采集等离子体的光谱、图像及小孔的图像,分析摆动焊接抑制小孔型气孔的原因.结果表明,摆动光束对抑制钛合金小孔型焊接气孔具有显著作用;光束未摆动焊接时,焊缝中的气孔率达9.8%;光束摆动后焊缝中的气孔率均降低,其中焊接参数为5 k W,2 m/min,摆动参数为80 Hz,0.5 mm时,小孔形气孔被完全抑制.与光束未摆动相比,光束摆动焊接的小孔稳定性显著增加,其原因是光束摆动提高了光束与熔池液面的接触面积,金属蒸发增强,驱动小孔张开的径向力和轴向力得以增加.

关键词：光纤激光摆动焊小孔型气孔等离子体光谱和图像小孔稳定性钛合金