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激光粉末定向能量沉积AlCoCrFeNi高熵合金涂层的工艺、组织与力学性能

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第8期55卷 3002-3013页

作者：朱建鲁克锋郭永明辛伍红王泽坤惠希东王晓明赵阳山东理工大学机械工程学院山东淄博255000 北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 山东天润众成增材制造有限公司山东威海264200

采用激光粉末定向能量沉积技术制备AlCoCrFeNi高熵合金涂层,研究了激光功率、扫描速率及搭接率等工艺参数对涂层成形特性、组织及力学性能的影响规律。研究结果表明,随着激光功率的增加,单道涂层的熔宽增大,而余高和熔深先增大后减小。... 详细信息

采用激光粉末定向能量沉积技术制备AlCoCrFeNi高熵合金涂层,研究了激光功率、扫描速率及搭接率等工艺参数对涂层成形特性、组织及力学性能的影响规律。研究结果表明,随着激光功率的增加,单道涂层的熔宽增大,而余高和熔深先增大后减小。随着扫描速率的增加,熔宽、余高和熔深均出现不同程度的降低。随着搭接率的升高,稀释现象逐渐减弱。搭接率为33%和50%的沉积层组织以等轴晶为主,而搭接率为67%的沉积层组织以枝晶为主。激光定向能量沉积的高G/R及二次退火效应造成了多道涂层存在亚晶结构。AlCoCrFeNi涂层大幅提升了Q235基材的表面硬度,硬度从167(HV)增加到500(HV)以上。搭接率为50%的涂层硬度最高,超过550(HV)。多道涂层的低稀释效应和独特的微观组织使其硬度明显高于单道涂层的硬度。为了兼顾成形效率和低稀释率,可选用激光功率为2200 W、送粉速率为10 mm/s和搭接率为50%的工艺条件制备AlCoCrFeNi高熵合金涂层。

关键词：激光粉末定向能量沉积 AlCoCrFeNi高熵合金工艺参数组织力学性能

面齿轮-行星齿轮耦合传动系统非线性动力学研究

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华中科技大学学报(自然科学版) 2024年第10期52卷 40-46页

作者：莫帅黄轩刘文斌张伟广西大学特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室广西大学机械工程学院华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室直升机传动技术国防科技重点实验室

为研究偏心误差对直升机齿轮传动系统的动力学影响，建立含齿轮偏心误差的面齿轮-行星齿轮动力学模型，同时考虑了时变啮合刚度及齿侧间隙、齿间摩擦等非线性因素．分别求解偏心误差出现在面齿轮系统和行星齿轮系统两种情况下的动力学... 详细信息

为研究偏心误差对直升机齿轮传动系统的动力学影响，建立含齿轮偏心误差的面齿轮-行星齿轮动力学模型，同时考虑了时变啮合刚度及齿侧间隙、齿间摩擦等非线性因素．分别求解偏心误差出现在面齿轮系统和行星齿轮系统两种情况下的动力学响应．用时域图、频谱图、分岔图及最大李雅普诺夫指数图等表征系统在偏心误差下的动力学行为，揭示偏心作用对复杂齿轮传动系统振动特性的影响．结果表明：在部分齿轮偏心作用下，其对应啮合线位移振动位移显著增大，原有周期响应向多周期响应转变，由于各部分的耦合作用，因此系统其余啮合线位移在偏心激励下均出现周期性波动，振动位移表现出不同程度增大，并发生分岔复制现象，从而使得整个系统运动稳定性降低．

关键词：面齿轮行星齿轮齿轮偏心误差非线性动力学分岔与混沌

不同介质水蒸气等离子弧焊接7A52铝合金接头组织性能研究

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材料工程 2010年第4期38卷 36-41页

作者：马世宁罗林刘谦邱骥装甲兵工程学院装备再制造工程系北京100072

利用水蒸气等离子弧焊切设备,选择水及不同比例丙酮水溶液等作为电弧介质对7A52铝合金进行焊接,对不同介质水蒸气等离子弧的轴向电弧吹力进行测试,对不同介质水蒸气等离子弧焊接7A52铝合金接头的组织和性能进行分析研究。结果表明:丙酮... 详细信息

利用水蒸气等离子弧焊切设备,选择水及不同比例丙酮水溶液等作为电弧介质对7A52铝合金进行焊接,对不同介质水蒸气等离子弧的轴向电弧吹力进行测试,对不同介质水蒸气等离子弧焊接7A52铝合金接头的组织和性能进行分析研究。结果表明:丙酮浓度越大,轴向电弧吹力越大,焊缝熔深越深;随着丙酮的添加,电弧的氧化性降低,有利于提高焊接质量,丙酮含量为40%(体积分数)时焊接接头性能最好,焊缝组织比较均匀;接头热影响区存在不同程度的硬化和软化区域,这与轴向电弧吹力大小、电弧热量传导速度、热影响区组织中强化相转化以及时效状态密切相关。

关键词： 7A52铝合金水蒸气等离子弧电弧介质电弧吹力微观组织

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7A52铝合金微动磨损行为研究

材料工程 2009年第4期37卷 45-48页

作者：罗林刘谦邱骥装甲兵工程学院装备再制造工程系北京100072

利用微动磨损试验机研究7A52铝合金的微动磨损行为,分析不同载荷、振幅、循环次数等参数对摩擦因数和磨损体积的影响,观察分析不同振幅下的磨痕形貌,检测磨痕微区及磨粒的成分组成,探讨其磨损机制。结果表明:7A52铝合金的摩擦因数在不... 详细信息

利用微动磨损试验机研究7A52铝合金的微动磨损行为,分析不同载荷、振幅、循环次数等参数对摩擦因数和磨损体积的影响,观察分析不同振幅下的磨痕形貌,检测磨痕微区及磨粒的成分组成,探讨其磨损机制。结果表明:7A52铝合金的摩擦因数在不同振幅下的变化趋势不同,微动振幅较大时,实验初期摩擦因数迅速升高,而振幅较小时摩擦因数没有这种现象;磨损体积随着循环次数、振幅、载荷的增加而增加;振幅较小时微动磨损机制主要为磨粒磨损,振幅较大时磨损机制则以黏着磨损和磨粒磨损为主,随着振幅的进一步增加逐渐出现接触疲劳磨损。

关键词： 7A52铝合金微动磨损摩擦因数磨损体积

金刚石砂轮恒力磨削Si_3N_4陶瓷的钝化模型

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中国机械工程 2009年第20期20卷 2425-2427页

作者：吴志远田欣利林允森杨俊飞装甲兵工程学院再制造技术国防科技重点实验室北京100072

以磨削效率作为评价指标,通过实验建立了恒力磨削条件下砂轮全钝化周期的钝化曲线,并根据钝化速度和钝化方式将其分为三个阶段,即初期钝化阶段、稳定钝化阶段和急剧钝化阶段。其中初期钝化阶段钝化速度最慢,磨削效率最高。钝化曲线随时... 详细信息

以磨削效率作为评价指标,通过实验建立了恒力磨削条件下砂轮全钝化周期的钝化曲线,并根据钝化速度和钝化方式将其分为三个阶段,即初期钝化阶段、稳定钝化阶段和急剧钝化阶段。其中初期钝化阶段钝化速度最慢,磨削效率最高。钝化曲线随时间的变化是由内凹到外凸的过程,与它在这个阶段的砂轮磨损过程完全不同。此外,在稳定钝化阶段散点图的基础上,采用指数函数y=abx对钝化曲线进行拟合,并通过Origin的拟合结果得出回归方程,从而验证了推论的正确性。结合函数方程结果,探讨了采用钝化率k作为磨削液评价指标的方法。

关键词：砂轮钝化曲线恒力磨削磨削效率

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铁基非晶纳米晶涂层组织及磨损性能研究

材料工程 2009年第5期37卷 17-21页

作者：程江波梁秀兵徐滨士吴毅雄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 上海交通大学上海市激光制造与材料表面改性重点实验室上海200240

利用高速电弧喷涂技术在45钢基体上制备了FeCrBSiMnNbY系非晶纳米晶涂层。采用扫描电镜、能谱分析仪、透射电镜和X射线衍射仪等设备对涂层的组织结构进行了表征,着重分析了非晶纳米晶的形成机制,并利用湿砂橡胶轮式磨损试验机对涂层的... 详细信息

利用高速电弧喷涂技术在45钢基体上制备了FeCrBSiMnNbY系非晶纳米晶涂层。采用扫描电镜、能谱分析仪、透射电镜和X射线衍射仪等设备对涂层的组织结构进行了表征,着重分析了非晶纳米晶的形成机制,并利用湿砂橡胶轮式磨损试验机对涂层的磨损性能进行了研究。结果表明:涂层的组织主要由非晶相和α(Fe,Cr)相纳米晶组成;α(Fe,Cr)相纳米晶均匀分布于非晶基体内。涂层的组织均匀,结构致密,平均孔隙率为1.7%;非晶纳米晶涂层具有较高的硬度和良好的耐磨性,其失效机制主要为脆性断裂机制。

关键词：非晶纳米晶涂层组织结构耐磨性

微束等离子多层熔覆NiCrBSi的试验研究

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材料科学与工艺 2009年第5期17卷 645-648页

作者：夏丹徐滨士吕耀辉向永华刘存龙装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072

为了在降低熔覆层裂纹敏感性的同时获得低稀释率熔覆层,用微束等离子弧热源在低碳钢圆管表面熔覆12层NiCrBSi,成形后利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对多层熔覆的熔覆层的微观组织、元素分布及相组成进行了分析.结果... 详细信息

为了在降低熔覆层裂纹敏感性的同时获得低稀释率熔覆层,用微束等离子弧热源在低碳钢圆管表面熔覆12层NiCrBSi,成形后利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对多层熔覆的熔覆层的微观组织、元素分布及相组成进行了分析.结果表明,采用微束等离子弧熔覆得到的多层熔覆主要由γ-Ni,Ni3B,Cr21.34Fe1.66C6和Cr2B3相组成,其中的强化相弥散分布;无气孔和裂纹,层与层间结合致密,分层未见明显;焊缝组织均匀,晶粒细小,稀释率低,热影响区很小.

关键词： NiCrBSi粉末微束等离子多层熔覆

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摩擦磨损条件下金属磁记忆检测实验研究

材料工程 2009年第4期37卷 35-38,44页

作者：石常亮董世运徐滨士何鹏哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室哈尔滨150001 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

采用金属磁记忆方法对摩擦磨损实验前后的45钢试样进行检测,研究了磨损前后试样表面磁信号的变化规律。结果表明:摩擦磨损实验前后,试样表面磁信号发生显著变化;磁信号在试样表面磨损区域产生磁异变峰,磁异变峰宽度能定量表征试样表面... 详细信息

采用金属磁记忆方法对摩擦磨损实验前后的45钢试样进行检测,研究了磨损前后试样表面磁信号的变化规律。结果表明:摩擦磨损实验前后,试样表面磁信号发生显著变化;磁信号在试样表面磨损区域产生磁异变峰,磁异变峰宽度能定量表征试样表面磨损区域大小,通过对磁异变峰形态的分析,能定性判断试样表面磨损程度。最后,采用经典带磁偶极子模型理论对实验现象加以解释。

关键词：摩擦磨损金属磁记忆磨损区域磨损程度

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电弧喷涂快速成形技术研究现状

材料工程 2010年第2期38卷 91-96页

作者：陈永雄梁秀兵刘燕徐滨士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

电弧喷涂成形是新近发展起来的一项重要金属快速成形技术。对比分析电弧喷涂快速成形技术与近终喷射成形和等离子喷涂成形技术之间的差异与特点,综述电弧喷涂在模具快速制造领域的研究应用现状,并讨论了电弧喷涂成形材料,以及喷涂成形... 详细信息

电弧喷涂成形是新近发展起来的一项重要金属快速成形技术。对比分析电弧喷涂快速成形技术与近终喷射成形和等离子喷涂成形技术之间的差异与特点,综述电弧喷涂在模具快速制造领域的研究应用现状,并讨论了电弧喷涂成形材料,以及喷涂成形雾化与沉积工艺过程中的传热传质、残余应力和氧化行为等关键性问题。最后,展望了电弧喷涂厚成形技术的重点研究方向与解决途径。

关键词：电弧喷涂成形模具快速成形金属涂层内聚结合强度