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电刷镀镍基含纳米粉复合镀层性能、结构和共沉积机理

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电刷镀镍基含纳米粉复合镀层性能、结构和共沉积机理

作者：徐龙堂北京工业大学

学位级别：硕士

电刷镀是机械零件维修与强化的重要手段，是表面工程的一项示范性技术。它具有便捷、高效的技术特点，在现代机械设备维修领域得到了广泛的应用。使用中发现电刷镀层在高温、热磨损等苛刻条件下，性能有较明显的下降。这严重地限制了... 详细信息

电刷镀是机械零件维修与强化的重要手段，是表面工程的一项示范性技术。它具有便捷、高效的技术特点，在现代机械设备维修领域得到了广泛的应用。使用中发现电刷镀层在高温、热磨损等苛刻条件下，性能有较明显的下降。这严重地限制了电刷镀技术的应用。针对这一问题的研究，促进了电刷镀复合镀层这一新兴分支的出现和发展。近几年出现的具有优良的热稳定性和强度，并具备较强表面活性的纳米粉材料，为这一问题的解决提供了新的手段。基于此，本文创造性地将复合电刷镀技术和纳米粉材料有机结合，成功制备了含纳米粉复合电刷镀层。文中重点研究了该复合镀层制备工艺中的纳米粉处理方法、镀层在不同温度下的硬度、抗微动磨损性能和组织结构。在对工艺、性能和结构深入研究的基础上，提出了含纳米粉复合镀层的生长机制，分析了该复合镀层的强化机理。由此为该新型复合镀层在机械设备维修和强化领域的应用提供了试验数据和理论基础，也为纳米粉这一高技术材料的实际应用提供了新思路。本文取得如下主要结论： 1．首次在复合电刷镀领域采用金属包覆的方法对纳米粉进行处理，解决了纳米粉在复合电刷镀层中均匀分散这一技术难题。该方法能有效提高纳米粉在镍基复合镀层中的共沉积量和分散的均匀程度。被包覆的纳米粉是促使复合镀层结构细化、致密的重要原因，对复合镀层性能的提高起到了关键作用。该方法具有一定的灵活性，可以推动多种含纳米粉复合镀层的出现和应用，为机械零件维修和强化提供有效的实用手段。 2．以快速镍为基质金属，分别以纳米AlO粉、纳米SiC粉和纳米金刚石粉为共沉积固体颗粒，采用镍为包覆金属，成功制备了三种含纳米粉复合电刷镀层。在室温到400℃之间，这些复合镀层的显微硬度均明显高于快速镍镀层，而摩擦系数和磨痕深度均明显降低。其中镍基镍包纳米AlO粉复合镀层具有较好的综合性能：在400 ℃下，其显微硬度约为快速镍镀层的3倍，而磨痕深度仅为快速镍镀层的25％。 3．含镍包纳米粉复合电刷镀层的表面形貌细腻平坦，组织结构致密细化。该复合镀层的组织里堆砌排列的胞状结构。镍包覆纳米颗粒在基质金属中处于较好的均匀 ·11 北京工业大学学位论文弥散状态，并与基质金属结合良好．在复合镀层中存在一定含量的C、N、O等杂质元素。 4．含镍包纳米粉复合镀层在常温下相对快速镍镀层硬度提高的主要机制是纳米粉弥散强化和位错亚结构强化，而在加热状态下出现的硬度上升的再强化现象可以用 C、N等杂质原子对位错的钉扎作用给出定性的解释。纳米颗粒在磨痕表面的富集及其对复合镀层表面形貌的影响，是复合镀层的杭激动磨损性能有明显改善的重要原因。 5．基于导体表面存在的尖端荷电效应，提出了快速镍刷镀层电结晶过程中的正反馈的择优生长机制。在复合镀层中，具有金属包覆层的纳米颗粒破坏了基质金属的择优生长方式，由此引起了含纳米复合镀层在形貌、组织结构、成分和性能上的变化。

关键词：电刷镀,复合镀层,纳米粉,共沉积,微动磨损

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一种新的火炮初速下降量预测模型

弹道学报 2009年第3期21卷 65-68页

作者：孔国杰张培林徐龙堂吴烽北京特种车辆研究所北京100072 军械工程学院石家庄050003

为准确地评定火炮剩余寿命,通过研究火炮内膛径向磨损量和初速下降量的相关关系,提出了基于最小二乘支持向量机的火炮特性模型,引入量子粒子群算法进行模型反演分析,确定最优参数,建立了火炮剩余寿命评定模型.对实弹射击测得的25组试样... 详细信息

为准确地评定火炮剩余寿命,通过研究火炮内膛径向磨损量和初速下降量的相关关系,提出了基于最小二乘支持向量机的火炮特性模型,引入量子粒子群算法进行模型反演分析,确定最优参数,建立了火炮剩余寿命评定模型.对实弹射击测得的25组试样的实例应用分析表明,预测模型相对误差在±5%以下,显示了最小二乘支持向量机是一种较为有效的非线性建模方法,量子粒子群算法进行模型参数优化能够保证全局最优.验证结果表明,模型的精度较高,有一定的实用价值.

关键词：炮膛径向磨损初速最小二乘支持向量机量子粒子群算法

焊丝药芯成分中FeSi45和FeS的添加量对焊缝金属润湿铺展性的影响

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兵工学报 2013年第5期34卷 574-578页

作者：张兵志徐龙堂李超张明朱胜北京特种车辆研究所北京100072 装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072

焊缝金属的润湿铺展性对装甲装备备件的焊接快速成形精度具有重要影响。采用焊缝熔宽、余高和润湿角表征焊缝金属的润湿铺展性,通过单道焊试验研究了焊丝药芯成分中FeSi45和FeS的添加量对焊缝金属润湿铺展性的影响规律,采用高速摄像研... 详细信息

焊缝金属的润湿铺展性对装甲装备备件的焊接快速成形精度具有重要影响。采用焊缝熔宽、余高和润湿角表征焊缝金属的润湿铺展性,通过单道焊试验研究了焊丝药芯成分中FeSi45和FeS的添加量对焊缝金属润湿铺展性的影响规律,采用高速摄像研究了焊丝的熔滴过渡形式。结果表明:药芯成分中FeSi45和FeS的添加量分别为11.21%、0.2%时,可以获得润湿铺展性较好的焊缝;在小电流焊接条件下,药芯中添加FeSi45和FeS不会致使熔滴过渡形式发生改变,仍为大滴过渡,并且熔滴过渡稳定,无明显飞溅;在大滴过渡情况下熔滴的热焓较大,是焊缝金属润湿铺展良好的重要原因。

关键词：机械制造工艺与设备焊接快速成形技术金属芯焊丝焊缝金属润湿铺展性

电刷镀镍基Ni包纳米Al_2O_3粉复合镀层的组织性能

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兵器材料科学与工程 2000年第4期23卷 7-11,50页

作者：徐龙堂徐滨士马世宁周美玲中国机械工程学会表面工程研究所北京工业大学材料学院

应用电刷镀技术制备了含有 Ni包纳米 Al2 O3粉的镍基复合镀层。采用对纳米粉粒进行裹镍处理解决了粉粒在镀层中共沉积并均匀分布的问题。对该复合镀层的显微硬度进行了测试 ,讨论了裹镍比例对其的影响规律。文中还采用光学显微分析 ( OM... 详细信息

应用电刷镀技术制备了含有 Ni包纳米 Al2 O3粉的镍基复合镀层。采用对纳米粉粒进行裹镍处理解决了粉粒在镀层中共沉积并均匀分布的问题。对该复合镀层的显微硬度进行了测试 ,讨论了裹镍比例对其的影响规律。文中还采用光学显微分析 ( OM)和扫描电子显微镜( SEM)研究了该复合镀层的表面形貌和组织特点 ,在此基础上提出了镍包纳米 Al2 O3粉与镍共沉积的机理。

关键词：电刷镀纳米材料复合镀层

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船舶共直流母线混合电力推进系统技术探讨

渔业现代化 2017年第3期44卷 70-76页

作者：徐龙堂董晓妮北车船舶与海洋工程发展有限公司上海201206

为了提升船舶交流配电电力推进系统的技术稳定性、可靠性和经济性,以及系统优化需求,提出了以变速永磁发电为供电电源的船舶共直流母线混合电力推进系统设计方案,并对方案的系统配置、硬件构成、网络构架进行介绍,形成系统设计的总体技... 详细信息

为了提升船舶交流配电电力推进系统的技术稳定性、可靠性和经济性,以及系统优化需求,提出了以变速永磁发电为供电电源的船舶共直流母线混合电力推进系统设计方案,并对方案的系统配置、硬件构成、网络构架进行介绍,形成系统设计的总体技术框架。研究分析了直流配电混合电力推进系统的直流母线电压控制和系统选择性保护关键技术,确定了系统在不同工况下的功率点计算与功率分配控制策略,以及基于差动保护的选择性保护方法,最后给出了直流母线电压下垂控制方法以及不同供电单元组合下的系统网压控制方式,以满足直流配电系统在不同运行工况下的动态响应以及系统稳定性、经济性要求。研究结果可作为国内船舶直流配电电力推进系统开发设计的有益借鉴,并可应用于渔船及高端船舶的直流配电电力推进系统开发。

关键词：共直流母线系统电压下垂控制选择性保护变速发电机组

低碳Fe基Nb-Ti-V微合金化堆焊层的显微组织与性能

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材料热处理学报 2012年第S1期33卷 57-60页

作者：李超徐龙堂朱胜张明孟凡军北京特种车辆研究所北京100072 装甲兵工程学院北京100072

针对焊接快速成形耐磨功能零部件的需求,采用Nb-Ti-V微合金化的方法制备了一种低碳Fe基金属芯焊丝作为焊接成形材料,采用基于熔化极气体保护焊的焊接快速成形技术制备堆焊层试样,对其显微组织和性能进行了研究。显微组织分析表明:堆焊... 详细信息

针对焊接快速成形耐磨功能零部件的需求,采用Nb-Ti-V微合金化的方法制备了一种低碳Fe基金属芯焊丝作为焊接成形材料,采用基于熔化极气体保护焊的焊接快速成形技术制备堆焊层试样,对其显微组织和性能进行了研究。显微组织分析表明:堆焊层金属无气孔和裂纹缺陷,主要组织是铁素体和板条马氏体,沿堆积高度方向上,马氏体的板条由粗大变为细小。堆焊层的硬度测试表明:显微硬度平均值为422.7 HV,具有一定的机加工性。干摩擦磨损试验表明:堆焊层的耐磨性是45钢的2.41倍。

关键词：焊接快速成形技术金属芯焊丝 Nb-Ti-V合金化耐磨性

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装甲防护技术研究

丛书名：陆战装备科学与技术

2019年

作者：曹贺全孙葆森徐龙堂赵宝荣孙素杰

本书共9章，从典型反装甲弹药开始，全面深入介绍随着反坦克弹药的不断发展而创新发展的装甲防护技术。其中包括装甲防护技术体系的建立，装甲防护材料技术、不同装甲防护结构技术的研究与发展，以及装甲防护结构的效能评估方法和准则... 详细信息

ISBN: (纸本)9787568269773

本书共9章，从典型反装甲弹药开始，全面深入介绍随着反坦克弹药的不断发展而创新发展的装甲防护技术。其中包括装甲防护技术体系的建立，装甲防护材料技术、不同装甲防护结构技术的研究与发展，以及装甲防护结构的效能评估方法和准则，特别是近年来迅速发展的主动防护技术。该书可为我国装甲防护技术研究领域提供重要的指导和参考，以及为坦克装甲车辆设计单位的车辆设计提供依据，同时也可作为高等院校车辆工程专业技术教材。

关键词：装甲防护研究

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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国外装甲装备隐身技术发展及启示

兵器材料科学与工程 2018年第4期41卷 102-105页

作者：徐龙堂常颖付昭旺刘瑞之中国人民解放军32184部队北京100071

系统阐述近来国外装甲装备隐身技术的主要发展动态和技术体系。结合装甲装备使用特点,分析现阶段隐身技术发展的主要难点,阐述隐身技术主动化、宽频化和综合化的发展趋势,在此基础上提出装甲装备隐身技术发展建议。

关键词：装甲装备多频谱隐身主动隐身效能评估需求分析

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信号奇异性检测中的小波基选择及其工程应用

机械科学与技术 2009年第4期28卷 542-545,552页

作者：孔国杰张培林徐龙堂吴烽北京特种车辆研究所北京100072 军械工程学院石家庄050003

针对小波分析在信号奇异性检测中的小波基选择存在的问题,在分析B-样条小波,插值细分小波原理的基础上,对常用的db小波,B-样条小波,插值细分小波提取信号特征的能力进行了分析比较。结果表明插值细分小波克服了传统小波降噪方法丢失原... 详细信息

针对小波分析在信号奇异性检测中的小波基选择存在的问题,在分析B-样条小波,插值细分小波原理的基础上,对常用的db小波,B-样条小波,插值细分小波提取信号特征的能力进行了分析比较。结果表明插值细分小波克服了传统小波降噪方法丢失原始信号局部信息的缺陷,不仅可以有效地去除原始信号中的噪声,而且能够较好地保留原始信号的局部特征,具有比较好的综合性能。研究结果为信号奇异性检测中小波基的选择提供了理论依据,将该结论应用于某机械振动信号的故障特征提取,取得了满意的效果。

关键词：奇异性检测 B-样条小波插值细分法第二代小波变换