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GH4169合金激光沉积修复工艺研究

GH4169合金激光沉积修复工艺研究

作者：赵翔鹏沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

GH4169高温合金具有优秀的力学性能,在航空航天、核能发电和能源工业等行业得到广泛的应用。本文针对航空发动机上GH4169合金零件服役损伤后的快速修复需求,开展了对穿透性裂纹、沟槽类磨损的激光沉积修复工艺研究。研究了GH4169合金激... 详细信息

GH4169高温合金具有优秀的力学性能,在航空航天、核能发电和能源工业等行业得到广泛的应用。本文针对航空发动机上GH4169合金零件服役损伤后的快速修复需求,开展了对穿透性裂纹、沟槽类磨损的激光沉积修复工艺研究。研究了GH4169合金激光沉积态、预热修复及各热处理态修复试样的显微组织特征、应力消减和力学性能变化等情况。研究的主要成果如下:采用正交试验法优化GH4169合金激光沉积修复的工艺参数,得到无孔隙和熔合不良等缺陷的修复试样。沉积态修复组织特征为贯穿多层外延生长的柱状枝晶,枝晶之间有小角度转向,在枝晶间析出白色树枝状的连续Laves相,室温拉伸性能达到铸件标准。为改善GH4169合金沉积态试样性能的弱化,采用预热辅助激光沉积修复的方法,揭示预热工艺对修复组织和性能的影响规律。试验表明,当预热至300℃时,修复试样的枝晶组织变化不大,Laves相呈碎化的颗粒状,残余应力消减11.7%以上;拉伸强度与未预热试样基本一致,断后伸长率则提高到锻件标准Q/3B 548-1996(高强)的水平。揭示不同制度热处理工艺对修复试样组织、性能的变化规律。沉积态修复试样经不同时长的时效处理后,Laves相少量溶解,强度达到锻件标准,塑性略有下降;经固溶处理后,Laves相部分溶解,其周围析出大量针状δ相,强度达到锻件标准,断后伸长率提高21%;经均匀化处理后,Laves相基本溶解,在晶界及晶内均析出δ相,强度接近锻件标准,断后伸长率超过锻件标准27.1%。试验表明,合适的热处理可有效提高GH4169合金沉积态修复试样的强度与塑性。针对大型薄壁类工件在整体热处理中易变形、工装设计制造复杂等问题,提出基于感应加热的局部热处理方法。GH4169合金沉积态试样经局部时效热处理后,枝晶组织变化不大,Laves相出现部分溶解;残余应力平均降低33.5%以上,强度达到了锻件水平的86.8%以上。试验表明,局部感应热处理可实现大型薄壁类工件修复应力的消减。

关键词：激光沉积修复 GH4169合金显微组织残余应力拉伸性能

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二维和高维空间的分形图形艺术 4

基体预热对激光沉积修复GH4169合金性能的影响

丛书名：北方民族大学学术文库

2009年

作者：李水根赵翔鹏

本书共9章，内容包含什么是分形曼德勃罗（Mandelbrot）分形、茹利亚（Julia）分形、L-系统、迭代函数系统IFS、四维空间的四元数分形、分形山地自然风景、各类奇异吸引子分形和著名分形创作软件的介绍和应用，系统地阐述了分形图形的... 详细信息

ISBN: (数字)9787030232564

ISBN: (纸本)9787030232564

本书共9章，内容包含什么是分形曼德勃罗（Mandelbrot）分形、茹利亚（Julia）分形、L-系统、迭代函数系统IFS、四维空间的四元数分形、分形山地自然风景、各类奇异吸引子分形和著名分形创作软件的介绍和应用，系统地阐述了分形图形的奇特性质和计算机在二维、三维和四维空间……

关键词：应用计算机图形学分形理论

来源：畅想之星图书光盘版（南... 评论

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中国激光 2016年第7期43卷 92-97页

作者：卞宏友赵翔鹏曲伸王世杰杨光钦兰云王维沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室辽宁沈阳110136 中国航空工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司焊接研究所辽宁沈阳110043 沈阳工业大学机械工程学院辽宁沈阳110870

研究了基体预热对激光沉积修复GH4169合金试样的残余应力、组织和拉伸性能的影响。结果表明,基体预热至300℃的GH4169合金试样,残余应力x向分力σx的平均降幅为59.4 MPa,降低了11.7%。残余应力y向分力σy的平均降幅为189.7 MPa,降低了44... 详细信息

研究了基体预热对激光沉积修复GH4169合金试样的残余应力、组织和拉伸性能的影响。结果表明,基体预热至300℃的GH4169合金试样,残余应力x向分力σx的平均降幅为59.4 MPa,降低了11.7%。残余应力y向分力σy的平均降幅为189.7 MPa,降低了44.6%。沉积层枝晶间析出Laves相呈现颗粒状的碎化现象。抗拉强度和屈服强度与未预热的修复试样基本一致,断后伸长率为12.3%,提高了近一倍,达到锻件标准。试验表明基体预热可有效提高激光沉积修复GH4169合金的室温拉伸性能。

关键词：激光技术激光沉积修复 GH4169合金预热显微组织拉伸性能

热处理对激光沉积修复GH4169合金残余应力和拉伸性能的影响

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中国激光 2015年第10期42卷 59-64页

作者：卞宏友赵翔鹏杨光钦兰云王维任宇航沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室辽宁沈阳110136

研究了感应加热局部热处理和真空炉整体热处理对激光沉积修复GH4169合金修复件残余应力和拉伸性能的影响。结果表明,激光沉积修复GH4169合金修复件经直接时效热处理后,组织特征变化不大,具有较强生长取向性的外延枝晶组织特征,但枝晶间L... 详细信息

研究了感应加热局部热处理和真空炉整体热处理对激光沉积修复GH4169合金修复件残余应力和拉伸性能的影响。结果表明,激光沉积修复GH4169合金修复件经直接时效热处理后,组织特征变化不大,具有较强生长取向性的外延枝晶组织特征,但枝晶间Laves相出现了部分溶解,残余应力明显消减,拉伸强度显著提高。相比沉积态修复件,局部热处理后残余应力平均降低了33%以上,拉伸强度达到了锻件水平的86%以上;真空热处理后残余应力平均降低了43%以上,拉伸强度达到了锻件水平。

关键词：激光技术激光沉积修复 GH4169合金微观组织残余应力拉伸性能

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激光沉积修复GH4169合金试验研究

红外与激光工程 2016年第2期45卷 126-131页

作者：卞宏友赵翔鹏李英杨光钦兰云王维任宇航沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室辽宁沈阳110136 中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限公司焊接研究所辽宁沈阳110043

采用激光沉积修复技术对GH4169镍基高温合金贯通槽式损伤工件进行修复,分析了修复过程中气孔及熔合不良等缺陷的产生原因,通过优化工艺参数,获得了无缺陷的修复件;考察了修复件的微观组织及力学性能,并对修复件进行了局部热处理。结果表... 详细信息

采用激光沉积修复技术对GH4169镍基高温合金贯通槽式损伤工件进行修复,分析了修复过程中气孔及熔合不良等缺陷的产生原因,通过优化工艺参数,获得了无缺陷的修复件;考察了修复件的微观组织及力学性能,并对修复件进行了局部热处理。结果表明:优化工艺参数后得到的修复区和基体形成了致密的冶金结合,采用局部热处理可明显提升修复件的抗拉强度。

关键词：激光沉积修复 GH4169镍基合金缺陷力学性能局部热处理

激光沉积修复GH4169合金热处理的组织及性能

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中国激光 2015年第12期42卷 153-160页

作者：卞宏友赵翔鹏杨光钦兰云王维王世杰任宇航沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室辽宁沈阳110136 沈阳工业大学机械工程学院辽宁沈阳110870

激光沉积修复GH4169合金强度与塑性仅达到铸件标准Q/5B 453-1995,热处理是改善其力学性能的重要手段。研究了不同热处理工艺对激光沉积修复GH4169合金显微组织和拉伸性能的影响规律,结果表明:激光沉积修复GH4169合金试样经直接时效热处... 详细信息

激光沉积修复GH4169合金强度与塑性仅达到铸件标准Q/5B 453-1995,热处理是改善其力学性能的重要手段。研究了不同热处理工艺对激光沉积修复GH4169合金显微组织和拉伸性能的影响规律,结果表明:激光沉积修复GH4169合金试样经直接时效热处理后,与沉积态相比,枝晶间的Laves相少量熔解,拉伸强度提高,与锻件标准Q/3B 548-1996(高强)相当,而塑性略有下降;且随着时效时间的延长,试样拉伸强度与塑性没有提高。修复试样经固溶处理后,Laves相部分熔解,并在其周围析出大量针状δ相,拉伸强度达到锻件标准,断后伸长率比沉积态提高21%;修复试样经均匀化处理后,Laves相基本熔解,在晶界及晶内均析出了δ相,拉伸强度接近锻件标准,断后伸长率超过了锻件标准27.1%。试验表明合适的热处理能有效提高激光沉积修复GH4169合金的强度与塑性。

关键词：激光光学激光沉积修复 GH4169合金热处理显微组织力学性能

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激光沉积修复金属去应力退火局部热处理工艺

材料热处理学报 2017年第7期38卷 126-131页

作者：卞宏友翟泉星韩双隆李英赵翔鹏尚纯沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室辽宁沈阳110136 沈阳黎明航空发动机(集团)有限公司焊接研究所辽宁沈阳110043

利用感应加热系统对激光沉积修复试样进行去应力退火局部热处理,研究了局部热处理的保温温度和时间对试样温度分布和残余应力的影响规律。结果表明:感应加热系统的局部加热效果明显;随着局部热处理保温温度的提高和保温时间的延长,加热... 详细信息

利用感应加热系统对激光沉积修复试样进行去应力退火局部热处理,研究了局部热处理的保温温度和时间对试样温度分布和残余应力的影响规律。结果表明:感应加热系统的局部加热效果明显;随着局部热处理保温温度的提高和保温时间的延长,加热区温度分布更加均匀;600℃去应力退火热处理后,残余应力平均降低30.6%以上,高于500℃去应力退火热处理后的应力消减幅度,局部热处理后由残余应力引起的端部变形量由2.67 mm消减为0.54 mm。试验验证了基于感应加热的局部热处理可有效消减修复应力和变形量。

关键词：激光沉积修复感应加热局部热处理温度分布应力消减

Global-to-Local Approach to Rigorously Developing Distributed System with Exception Handling

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Journal of Computer Science & Technology 2009年第2期24卷 238-249页

作者：蔡超裘宗燕 Senior Member, Member, CCF, IEEE 杨红丽赵翔鹏 LMAM and Department of Informatics School of Mathematical Science Peking University Beijing 100871 China College of Computer Sciences Beijing University of Technology Beijing 100124 China

Cooperative distributed system covers a wide range of applications such as the systems for industrial controlling and business-to-business trading, which are usually safety-critical. Coordinated exception handling （CEH） refers to exception handling in the cooperative distributed systems, where exceptions raised on a peer should be dealt with by all relevant peers in a consistent manner. Some CEH algorithms have been proposed. A crucial problem in using these algorithms is how to develop the peers which are guaranteed coherent in both normal execution and exceptional execution. Straightforward testing or model checking is very expensive. In this paper, we propose an effective way to rigorously develop the systems with correct CEH behavior. Firstly, we formalize the CEH algorithm by proposing a Peer Process Language to precisely describe the distributed systems and their operational semantics. Then we dig out a set of syntactic conditions, and prove its sufficiency for system coherence. Finally~ we propose a global-to-local approach, including a language describing the distributed systems from a global perspective and a projection algorithm, for developing the systems. Given a well-formed global description, a set of peers can be generated automatically. We prove the system composed of these peers satisfies the conditions, that is, it is always coherent and correct for CEH.

关键词： distributed system exception handling fault tolerant formal methods

LDS成形层面红外图像的温度分区轮廓提取方法

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应用激光 2014年第5期34卷 415-421页

作者：卞宏友范钦春李英杨光王维赵翔鹏沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室辽宁沈阳110136 中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限公司技术中心辽宁沈阳110043

现有金属激光沉积成形工件是根据几何模型按照设定扫描路径层层叠加而成,工件易发生变形开裂问题,其根本原因在于工件局部温度梯度过大和局部应力集中,对成形过程温度进行实时检测并实现动态扫描路径规划是解决该问题的主要途径,本文提... 详细信息

现有金属激光沉积成形工件是根据几何模型按照设定扫描路径层层叠加而成,工件易发生变形开裂问题,其根本原因在于工件局部温度梯度过大和局部应力集中,对成形过程温度进行实时检测并实现动态扫描路径规划是解决该问题的主要途径,本文提出了激光沉积成形层面红外图像的温度分区轮廓提取方法。首先采用红外热像仪构建沉积层面温度实时采集系统,提出了基于像素范围与测量距离匹配的层面红外图像几何坐标快速计算和转换方法;然后采用阈值法对层面温度数据进行分区划分,并采用基于边缘检测法提取温度分区轮廓;进而解析了分区轮廓出现断环的根本原因在于噪音点存在,提出了基于断环起终点距离判断的温度分区轮廓闭合连接方法,为分区动态路径规划和分区扫描顺序优化提供依据。

关键词：温度梯度层面红外图像几何坐标计算温度分区分区轮廓提取