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航天运载器大型金属构件激光定向能量沉积研究及应用进展（特邀）

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中国激光 2024年第10期 33-55页

作者：周庆军严振宇张京京衣凤董鹏谢勇王福德郭宁首都航天机械有限公司北京科技大学新金属材料国家重点实验室齐鲁工业大学(山东省科学院)机械工程学院山东省机械设计研究院

激光定向能量沉积（LDED）增材制造技术由于成形效率高、材料送进方式灵活、成形自由度高等特点，非常契合当前及未来航天装备结构大型化、整体化、轻量化、高精度的发展趋势，并已在运载火箭、载人飞船、火箭发动机等领域实现牵引性应... 详细信息

激光定向能量沉积（LDED）增材制造技术由于成形效率高、材料送进方式灵活、成形自由度高等特点，非常契合当前及未来航天装备结构大型化、整体化、轻量化、高精度的发展趋势，并已在运载火箭、载人飞船、火箭发动机等领域实现牵引性应用。总结当前铝合金及其复合材料、钛合金及其复合材料、镍基高温合金及其复合材料等3类航天装备结构主体材料的LDED研究现状，在此基础上，梳理出LDED工艺的发展方向及研究进展。重点介绍航天装备主承力结构、异质合金一体化结构、集成流道整体化结构等3类典型结构LDED制造难点、研制及应用进展。最后，对LDED增材制造技术材料、工艺及装备等的发展方向进行了展望。

关键词：激光技术增材制造激光定向能量沉积金属材料大型构件航天运载器

航天运载器大型金属构件激光定向能量沉积研究及应用进展

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中国激光 2024年

作者：周庆军严振宇张京京衣凤董鹏谢勇王福德郭宁首都航天机械有限公司齐鲁工业大学(山东省科学院)机械工程学院山东省机械设计研究院北京科技大学新金属材料国家重点实验室

激光定向能量沉积（LDED）增材制造技术由于成形效率高、材料送进方式灵活、成形自由度高等特点，非常契合当前及未来航天装备结构大型化、整体化、轻量化、高精度发展趋势，并已在运载火箭、载人飞船、火箭发动机等领域实现牵引性应用... 详细信息

激光定向能量沉积（LDED）增材制造技术由于成形效率高、材料送进方式灵活、成形自由度高等特点，非常契合当前及未来航天装备结构大型化、整体化、轻量化、高精度发展趋势，并已在运载火箭、载人飞船、火箭发动机等领域实现牵引性应用。本文首先总结了当前铝合金及其复合材料、钛合金及其复合材料、镍基高温合金及其复合材料三类航天装备结构主体材料的LDED研究现状，在此基础上，梳理出了LDED工艺的发展方向及研究进展。此后，重点介绍了航天装备主承力结构、异质合金一体化结构、集成流道整体化结构三类典型结构LDED制造难点、研制及应用进展。最后，对LDED增材制造技术材料、工艺及装备等的发展方向进行了展望。

关键词：增材制造激光定向能量沉积(LDED) 金属材料大型构件航天运载器

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安全标识牌埋设机器人研究与应用

建筑机械 2024年第4期 80-86,90页

作者：徐勇超贺希格图李瑞彬衣凤明陈建王金文赵大鹏扎鲁特旗扎哈淖尔煤业有限公司内蒙古通辽028000

目前矿场安全标识牌的安装是通过挖机和作业人员配合完成,在正常工况下,安装一个警示牌需要10min及4名人员,作业人员多、效率低,且矿场作业工况恶劣,作业人员的安全难以保证,目前还没有专用设备来安装矿场标识牌,急需机械化作业,减少作... 详细信息

目前矿场安全标识牌的安装是通过挖机和作业人员配合完成,在正常工况下,安装一个警示牌需要10min及4名人员,作业人员多、效率低,且矿场作业工况恶劣,作业人员的安全难以保证,目前还没有专用设备来安装矿场标识牌,急需机械化作业,减少作业人员,提高作业效率和安全性。文章研发一款安全标识牌埋设机器人,用于完成矿场标识牌的夹取、移动、安装和拔出,适用于单杆和双杆标识牌,同时可夹取不同管径的标识牌,具有稳定的控制系统,能够不依靠其他设备实现安全标识牌埋设全过程机械化作业,大大提高作业效率及安全性。

关键词：标识牌机械化效率安全性

C/N非耦合强化产PHA富集工艺优化及其代谢机理研究

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C/N非耦合强化产PHA富集工艺优化及其代谢机理研究

作者：衣凤聪哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

PHA(Polyhydroxyalkanoate,聚羟基脂肪酸酯)是一种微生物合成的胞内聚脂,具有近似石油基塑料的良好的物理性能,同时其具备较好的可生物降解性能,可作为替代塑料制品使用,属于具有较大市场前景与开发潜力的生物合成材料。工业中常使用纯... 详细信息

PHA(Polyhydroxyalkanoate,聚羟基脂肪酸酯)是一种微生物合成的胞内聚脂,具有近似石油基塑料的良好的物理性能,同时其具备较好的可生物降解性能,可作为替代塑料制品使用,属于具有较大市场前景与开发潜力的生物合成材料。工业中常使用纯菌进行PHA的生产,但由于反应条件严格,底物昂贵,因此使用活性污泥为载体以废弃碳源底物进行生产成为低成本大规模生产的可行途径,即有利于进行污泥处置,同时又利用了废弃资源。然而,在以活性污泥为载体利用废弃碳源为底物生产PHA的过程中,存在着富集时间长、底物适应性差、碳源需要额外发酵等问题。基于以上背景,本文对C/N(Carbon/Nitrogen,碳与氮)非耦合富集过程进行了研究,探究了产PHA菌富集过程中微生物群落变化与系统功能间的关系,并考察了该工艺富集产PHA菌的合成过程以及实际废水的合成潜力,得到以下结论:本研究选择研究了 C/N非耦合工艺,结合底物、产物变化与反应动力学参数变化,针对ADF(Aerobic Dynamic Feeding,好氧瞬时补料)工艺与C/N非耦合工艺富集过程与周期代谢过程进行了详细分析,对C/N非耦合系统中SRT(Sludge Retention Time,污泥停留时间)与C:N进行优化,探究得到了两参数影响效果及最优运行条件为:污泥停留时间1d、C:N—100:6,在此条件下反应器合成PHA的最大胞内含量为41%TSS(Total Suspended Solid,总悬浮固体),单位体积产量为752.39 mg/L。和传统ADF工艺相比,最大胞内含量提高了 1.5倍。同时证明了以F/F 比作为选择压力评价指标在C/N非耦合系统内并不适用。本研究利用16S rRNA基因测序及宏基因组技术,对富集工艺、C:N与SRT在不同工艺富集过程中的群落变化规律进行了研究。结果表明,ADF工艺中实现了伯克霍氏菌的定向富集,49天的富集后达到了 80%的相对丰度。从群落变化角度证实了非耦合系统中选择压力的主要来源是相对生长优势而不是饥饿淘汰优势。通过宏基因组分析构建了乙酸钠为底物的相关代谢通路图。对根据功能基因相对丰度进行分析,发现ADF工艺与C/N非耦合工艺有关基础代谢的基因存在较大差异,发现了 ADF工艺碳源更多流向基础代谢,从基因水平上论证了两工艺代谢差异来源,进一步说明将细胞生长与产PHA步骤分离的重要性。本研究考察了 ADF工艺与C/N非耦合工艺富集之后的活性污泥合成PHA的能力,并以糖蜜废水为例,考察了工艺以实际废水为底物产PHA的潜力。结果表明,乙酸钠为底物时,在2批次3 h达到最优产量为6719.94 mg COD PHA/L/d。通过对批次过程 ATP(Adenosine triphosphate,三磷酸腺苷)、与 NADPH(Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate,还原型辅酶Ⅱ)浓度及反应动力学参数进行分析,从酶活性角度验证了 ADF工艺中细胞呼吸速率高于C/N非耦合工艺,从而导致碳源更少流向PHA生产。EPS(Extracellular Polymeric Substances,胞外聚合物)中多糖与 PHA 存在底物竞争关系。通过宏基因组技术发现反应器具备通过蔗糖转化PHA的能力,对糖蜜废水进行底物转换合成实验,发现糖蜜废水不利于进行底物转化的批次合成。通过以糖蜜废水为底物进行富集稳定后进行批次实验发现糖蜜废水会促进微生物增殖,从而不利于PHA的积累。

关键词：混菌产PHA 群落结构演替规律代谢差异碳源流向富集策略

激光增材制造技术发展及在航天领域的应用进展

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稀有金属 2022年第10期46卷 1365-1382页

作者：倪江涛周庆军衣凤董鹏陈帅李权首都航天机械有限公司北京100076 北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083

增材制造(AM)技术作为近30多年来发展起来的新型数字化制造技术,具有快速制造复杂结构产品、高效利用原材料、可高度优化产品结构及适应个性化小批量生产等优点,非常契合航天装备日益整体化、复杂化、轻量化、结构功能一体化制造需求,... 详细信息

增材制造(AM)技术作为近30多年来发展起来的新型数字化制造技术,具有快速制造复杂结构产品、高效利用原材料、可高度优化产品结构及适应个性化小批量生产等优点,非常契合航天装备日益整体化、复杂化、轻量化、结构功能一体化制造需求,为传统航天制造业的转型升级提供了巨大契机。近年来,以金属粉末为原材料、以激光为热源的激光增材制造(LAM)技术已成为AM技术领域最为热门的研究方向之一,其在航天领域的应用范围已从零部件级逐渐发展至整机级,且正在迈向工业化和智能化。本文针对航天领域广泛应用的3类典型轻质高强金属材料(铝合金、钛合金及镍基高温合金)、3类典型结构(大型整体结构、异种金属结构、发动机整机结构),介绍了近年来国内外LAM技术的发展及在航天领域的应用进展,分析了当前存在的问题和不足,并对未来LAM技术潜在研究发展方向进行了展望。

关键词：激光技术增材制造(AM) 激光选区熔化激光熔化沉积轻质高强金属材料

激光熔化沉积成形/修复GH4169合金组织性能调控研究进展

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稀有金属 2022年第5期46卷 636-651页

作者：周庆军赵彦广谢勇衣凤严振宇倪江涛首都航天机械有限公司北京100076 天津航天长征火箭制造有限公司天津300462

GH4169合金由于具有优异的高温强度、抗疲劳、耐磨损、耐腐蚀等性能,长期服役温度高达650~700℃,因而广泛应用于航空航天、核工业及石油化工等工业领域,是一种不可或缺的高温结构材料。激光熔化沉积技术因其沉积效率高、成形构件组织细... 详细信息

GH4169合金由于具有优异的高温强度、抗疲劳、耐磨损、耐腐蚀等性能,长期服役温度高达650~700℃,因而广泛应用于航空航天、核工业及石油化工等工业领域,是一种不可或缺的高温结构材料。激光熔化沉积技术因其沉积效率高、成形构件组织细密、内部质量及力学性能优异,在大型金属结构件高效、高性能制造及高价值金属构件缺陷或损伤高性能修复方面极具优势。近年来,关于GH4169合金激光熔化沉积成形/修复方面的研究及应用日益增多,该合金已成为金属增材制造技术研究及工程应用的热点材料之一。首先介绍了激光熔化沉积成形/修复GH4169合金典型沉积态组织及力学性能,然后重点从调控成形工艺、施加后续热处理、外加能量场/强制冷却、引入塑性变形等4个方面综述了当前激光熔化沉积成形/修复GH4169合金组织及力学性能调控的研究进展。最后指出了当前激光熔化沉积成形/修复GH4169合金所面临的挑战,并对未来具备潜在可行性的组织性能调控方法进行了展望。

关键词：激光熔化沉积 GH4169高温合金微观组织力学性能

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玉米种植土肥管理技术研究

河北农机 2023年第23期 151-153页

作者：衣凤鑫东港市农业农村发展服务中心

玉米是我国主要粮食作物之一,在辽宁省东港地区种植面积较大,具有重要的经济和社会意义。然而,随着农业现代化进程的加快和市场需求的变化,玉米种植土肥管理技术面临着新的挑战和机遇。传统的土肥管理模式在适应现代农业生产需求和可持... 详细信息

玉米是我国主要粮食作物之一,在辽宁省东港地区种植面积较大,具有重要的经济和社会意义。然而,随着农业现代化进程的加快和市场需求的变化,玉米种植土肥管理技术面临着新的挑战和机遇。传统的土肥管理模式在适应现代农业生产需求和可持续发展方面存在一定局限性,需要结合当地的土地资源特点和气候条件,探索更加科学、高效的土肥管理技术,以提高玉米产量和质量,实现农业可持续发展。在这一背景下,对辽宁东港地区玉米种植土肥管理技术进行探析具有重要意义。通过对当地土壤环境、玉米生长特点、气候条件等因素的分析,可以为制定科学合理的土肥管理方案提供理论依据和实践指导,推动农业生产方式的转变,促进农业可持续发展,以期为推动我国农业现代化进程做出贡献。

关键词：玉米种植土肥管理病虫害防治管理技术