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镁合金电弧增材制造研究现状及展望

材料工程 2024年第2期52卷 16-30页

作者：刘宏杰刘文才孙家伟王茜瑶邝思羽吴国华上海交通大学材料科学与工程学院轻合金精密成型国家工程研究中心上海200240

电弧增材制造由于其高沉积速率、高材料利用率、低成本以及具有制造大尺寸构件的能力而得到研究人员的广泛关注,有望广泛应用于镁合金的快速成形。本文概述了电弧增材制造用镁合金丝材的种类及其对丝材的要求,总结了现今适合于镁合金电... 详细信息

电弧增材制造由于其高沉积速率、高材料利用率、低成本以及具有制造大尺寸构件的能力而得到研究人员的广泛关注,有望广泛应用于镁合金的快速成形。本文概述了电弧增材制造用镁合金丝材的种类及其对丝材的要求,总结了现今适合于镁合金电弧增材制造用丝材的制备方法,重点论述了镁合金电弧增材制造工艺的制备技术、基本原理、微观组织及力学性能,讨论了不同电弧增材制造工艺制备不同镁合金的影响因素,分析了镁合金电弧增材制造目前可用丝材种类少以及增材制造构件形性尚不可控等问题,并且在优化电弧增材制造镁合金构件性能和推进应用方面进行了展望。

关键词：镁合金丝材制备电弧增材制造力学性能

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镁基复合材料增材制造技术研究进展

中国有色金属学报 2024年第6期34卷 1914-1937页

作者：陶新苗孙家伟黄玉川吴国华刘文才上海交通大学材料科学与工程学院轻合金精密成型国家工程研究中心上海200240

镁基复合材料通过基体与增强体的协同配合,克服了传统镁合金绝对强度和刚度较低、承载能力较差的难题,而增材制造技术的强成形能力、高制备精度、短制备周期为定制复杂结构且组织均匀的镁基复合材料提供可能。因此,本文从镁基复合材料... 详细信息

镁基复合材料通过基体与增强体的协同配合,克服了传统镁合金绝对强度和刚度较低、承载能力较差的难题,而增材制造技术的强成形能力、高制备精度、短制备周期为定制复杂结构且组织均匀的镁基复合材料提供可能。因此,本文从镁基复合材料的组成出发,简单介绍传统制备方式后,归纳梳理了镁基复合材料增材制造技术的研究进展,总结不同制造过程中工艺参数对成形件组织和性能的影响规律,最后在分析所存在的问题和挑战的基础上,对镁基复合材料增材制造技术未来的研究方向进行聚焦和展望。

关键词：镁基复合材料增材制造选区激光熔化电弧增材制造力学性能

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选区激光熔化成形铝合金材料体系研究进展

中国有色金属学报 2024年第1期34卷 1-24页

作者：朱浩文刘文才蒋志达陶新苗吴国华李俊锋上海交通大学材料科学与工程学院轻合金精密成型国家工程研究中心上海200240 上海云铸三维科技有限公司上海201306

铝合金是工业生产中运用最为广泛的金属材料,高比强度、良好的耐蚀性使其适用于生产各种复杂结构件。选区激光熔化技术不仅具有定制化成形能力,高加工精度与短生产周期也可大幅推进铝合金构件的成形与应用。本文介绍了近年来选区激光熔... 详细信息

铝合金是工业生产中运用最为广泛的金属材料,高比强度、良好的耐蚀性使其适用于生产各种复杂结构件。选区激光熔化技术不仅具有定制化成形能力,高加工精度与短生产周期也可大幅推进铝合金构件的成形与应用。本文介绍了近年来选区激光熔化铝合金的研究进展,简述了选区激光熔化技术所生产铝合金的工艺缺陷及形成机理,聚焦于不同合金的组织演变和力学性能,着重分析不同合金体系下元素对微观形貌的影响及强化效应。针对选区激光熔化铝合金的应用现状与存在壁垒,指出实现普及的关键在于通过成分设计实现成形性能与力学性能的平衡。

关键词：选区激光熔化增材制造铝合金材料体系

Plastic deformation and heat treatment of Mg-Li alloys:a review

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Journal of Materials Science & Technology 2022年第4期99卷 193-206页

作者： Xiang Peng wencai liu Guohua Wu Hao Ji Wenjiang Ding National Engineering Research Center of Light Alloy Net Forming and State Key Laboratory of Metal Matrix Composite School of Materials Science and EngineeringShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China

As the lightest structural metallic materials,Mg-Li alloys have a bright development prospect in the fields of aerospace,weapon equipment,electronic technology and *** this paper,the research progress of deformation processing and heat treatment of Mg-Li alloys is reviewed,with particular emphasis on the factors affecting the plastic deformation,the effects of plastic deformation on microstructural evolution and mechanical properties,and the heat treatment behavior of Mg-Li *** problems existing in the scale application of Mg-Li alloys are pointed out,and the research focus of Mg-Li alloys in the future are also prospected.

关键词： Mg-Li alloy Plastic deformation Heat treatment Aging softening Research progress

基于YOLOX-αSMV的带钢材料表面缺陷检测算法

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华东交通大学学报 2024年第2期41卷 109-117页

作者：曹义亲刘文才徐露华东交通大学软件学院江西南昌330013 江西交通职业技术学院机电工程学院江西南昌330013

【目的】针对YOLOX算法在钢材表面缺陷检测中特征提取不充分、多目标缺陷检测能力较弱等问题,提出改进损失函数的多维度特征融合带钢材料表面缺陷检测算法。【方法】首先,在Backbone部分应用SPP_SF保留多尺度特征信息,提高分类精度。其... 详细信息

【目的】针对YOLOX算法在钢材表面缺陷检测中特征提取不充分、多目标缺陷检测能力较弱等问题,提出改进损失函数的多维度特征融合带钢材料表面缺陷检测算法。【方法】首先,在Backbone部分应用SPP_SF保留多尺度特征信息,提高分类精度。其次,在Neck部分加入多维度特征融合模块MDFFM,将通道、空间、位置信息融入特征向量中,加强算法的特征提取能力。最后,引入Varifocal Loss和α-CIoU加权正负样本,提高预测框的回归精度。【结果】实验结果表明,YOLOX-αSMV在NEU-DET数据集中的mAP@0.5:0.95达到了47.54%,较YOLOX算法提高了3.43%。【结论】算法在保持检测速度基本不变的情况下,对模糊缺陷和小目标缺陷的识别、定位能力明显提升。

关键词： YOLOX 缺陷检测 α-CIoU 坐标注意力 Varifocal Loss SoftPool

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Microstructure and mechanical properties of repair welds of low-pressure sand-cast Mg?Y?RE?Zr alloy by tungsten inert gas welding

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Journal of Magnesium and Alloys 2022年第1期10卷 195-209页

作者： Xin Tong Guohua Wu Liang Zhang Yingxin Wang wencai liu Wenjiang Ding National Engineering Research Center of Light Alloy Net Forming and State Key Laboratory of Metal Matrix Composites School of Materials Science and EngineeringShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China

The sand castings of Mg-Y-RE-Zr series alloys are widely utilized in the large scales and complex shapes in the aerospace industry,as a result of which there are always some cast defects in the products. In this study, the feasibility of repair welding of sand-cast Mg-4 Y-3 RE-0.5 Zr alloy by tungsten inert gas(TIG) welding was scrutinized with different welding currents from 150 to 210 A. The results indicated that defect-free repaired joints with good appearance could be acquired at 170 and 190 A. Interestingly, the grain size of the fusion zone(FZ) was refined initially and then increased with the linear increment of welding current. Because at the higher heat inputs, although the cooling rate of the molten pool was reduced, substantial constitutional supercooling for the grain refinement was attained after the Zr particles were transformed into Zr solutes. The tensile strength of the repaired joint at 170 A was 195 MPa with the maximum joint efficiency of 87.8%, and the elongation reached to 124.4% of the sand-cast base material(BM). However, serious grain coarsening and continuous eutectic structures generated in heat-affected zone(HAZ) above 190 A resulted in the weakening of the joint due to the brittle intergranular fracture.

关键词： Sand-cast Mg-Y-RE-Zr alloy Repair welding Microstructure Tensile properties Fracture behavior

The opposite effect of β_(1)/ β″ on the ductility of aged Mg-3Nd-3Gd-0.2Zn-0.5Zr alloy

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Journal of Materials Science & Technology 2023年第18期149卷 67-72页

作者： He Xie Guohua Wu Xin Tong Rui Jiang Liang Zhang wencai liu National Engineering Research Center of Light Alloy Net Forming and State Key Laboratory of Metal Matrix Composites School of Materials Science and EngineeringShanghai Jiao Tong University200240 ShanghaiChina

*** Magnesium alloys containing rare earth elements(Mg-RE al-loys)are attractive structural materials for aerospace,defense,and automotive industries due to their relatively high strength,low density,and good castability[1-4].For casting Mg-RE alloys such as Mg-Nd,Mg-Gd,and Mg-Gd-Y,their high performance is mainly ascribed to a significant precipitation strengthening[5-7].

关键词： alloys ductility alloy

Microstructural Characteristics and Mechanical Properties of Cast Mg–3Nd–3Gd–xZn–0.5Zr Alloys

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Acta Metallurgica Sinica(English Letters) 2022年第6期35卷 922-940页

作者： He Xie Guohua Wu Xiaolong Zhang Zhongquan Li wencai liu Liang Zhang Xin Tong Baode Sun National Engineering Research Center of Light Alloy Net Forming and State Key Laboratory of Metal Matrix Composites School of Materials Science and EngineeringShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China Shanghai Spaceflight Precision Machinery Institute Shanghai 201600China

The microstructure,aging behavior and mechanical properties of cast Mg–3Nd–3Gd–x Zn–0.5Zr(x=0,0.5,0.8,1 wt%)alloys are investigated in this ***–Zr particles with different morphologies form during solution treatment due to the additions of *** the Zn content increases,the number density of Zn–Zr particles also *** comparisons of peak-aged studied alloys indicate that varying Zn additions could profoundly influence the competitive precipitation *** the peak-aged Zn-free alloy,β′′phases are the key strengthening *** 0.5 wt%Zn is added,besidesβ′′precipitates,additional fineβ_(1)precipitates *** the addition of 0.8 wt%Zn,the peak-aged 0.8Zn alloy is characterized by predominantly prismaticβ_(1)and scanty basal precipitate *** enhanced precipitation ofβ_(1)should be primarily attributable to the presence of increased Zn–Zr *** Zn content further increases to 1 wt%,the precipitation of basal precipitates is markedly *** precipitates andβ_(1)phases are the key strengthening precipitates in the peak-aged 1Zn *** tests reveal that the relatively best tensile properties are achieved in the peak-aged alloy with 0.5 wt%Zn addition,whose yield strength,ultimate tensile strength and elongation are 179 MPa,301 MPa and 5.3%,respectively.

关键词： Mg-Nd-Gd alloy Zn addition Competitive precipitation behavior Microstructural characterization

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冷轧钢带双头开卷机的设计与分析

机电工程技术 2024年第2期53卷 99-102页

作者：刘文财陈庆波叶鑫许致远王双喜汕头大学工学院广东汕头515063 广东宝盛兴实业有限公司广东揭阳522000

为解决目前单侧上卷冷轧开卷机工作效率低等问题,设计了一种新型的双头开卷机,由引导机构、支撑机构、胀紧固定机构、开卷机主体等构成。为代替人工手动引卷,在开卷机一侧安装了引导机构,通过调整引导直板可以自动完成引卷;针对主轴长... 详细信息

为解决目前单侧上卷冷轧开卷机工作效率低等问题,设计了一种新型的双头开卷机,由引导机构、支撑机构、胀紧固定机构、开卷机主体等构成。为代替人工手动引卷,在开卷机一侧安装了引导机构,通过调整引导直板可以自动完成引卷;针对主轴长期承受压应力易发生应力疲劳,在主轴下侧安装了支撑机构,可以转移部分钢卷的压应力从而提高主轴工作稳定性;针对现有开卷机效率低,在支撑主轴两侧分别安装了固定机构,两侧固定机构通过联动控制可以实现开卷与上卷同步进行。利用CATIA建立了开卷机各机构模型,并完成了整机装配,对开卷机进行了运动干涉检查,结果表明开卷机运动无干涉。对开卷过程进行了静力学分析,应力云图显示固定机构的最大应力为830.837 kPa,未超过材料许用应力。

关键词：双头开卷机胀紧固定机构运动干涉检查静力学仿真

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