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金属超声点焊工艺优化研究进展

热加工工艺 2024年第15期53卷 1-7页

作者：孙卓彬梁永梅王立伟汪殿龙梁志敏河北科技大学材料科学与工程学院河北省材料近净成形技术重点实验室河北石家庄050018

超声点焊(ultrasonic spot welding,USW)作为一种低温、低能耗和高效率的固相连接技术,能够实现传统焊接方法难以完成的Al、Cu、Ti等同种及异种金属的连接,具有广阔的应用前景。接头强度是评估USW焊接质量的重要指标之一,其影响因素众... 详细信息

超声点焊(ultrasonic spot welding,USW)作为一种低温、低能耗和高效率的固相连接技术,能够实现传统焊接方法难以完成的Al、Cu、Ti等同种及异种金属的连接,具有广阔的应用前景。接头强度是评估USW焊接质量的重要指标之一,其影响因素众多且相互之间的作用较为复杂。本文围绕USW工艺设计和接头强度的内在联系,从声级尖端设计、材料预处理、焊接参数、中间层金属添加和复合焊接等五方面介绍了优化接头强度的研究进展,并展望了研究方向,以期为进一步提高接头强度提供可行思路。

关键词：超声点焊声级尖端预处理中间层金属复合焊

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激光清洗Q345钢表面氧化层的数值模拟

激光与红外 2024年第1期54卷 31-39页

作者：赵子康杨文光宋春霄申俊伟彭珍珍汪殿龙河北科技大学材料科学与工程学院河北省材料近净成形技术重点实验室河北石家庄050018

为了探索激光搭接率和激光平均功率等物理参数在激光清洗时对Q345钢表面氧化层温度场分布和烧蚀深度的影响。本文针对钢铁产业工程中常用材料Q345钢表面的氧化层开展激光清洗过程模拟研究。首先对Q345钢表面氧化层进行物理化学性质分析... 详细信息

为了探索激光搭接率和激光平均功率等物理参数在激光清洗时对Q345钢表面氧化层温度场分布和烧蚀深度的影响。本文针对钢铁产业工程中常用材料Q345钢表面的氧化层开展激光清洗过程模拟研究。首先对Q345钢表面氧化层进行物理化学性质分析,从而建立氧化物和基体的激光清洗分层模型。接下来借助COMSOL Multiphysics软件,将Q345钢激光清洗模型进行网格划分和瞬态研究,并用实验来验证,从而得出激光参数对清洗温度场和清洗深度的影响。结果表明光斑搭接率对温度场影响不大,但随着搭接率的提高,烧蚀深度越深。而激光平均功率越大,温度场峰值越高,烧蚀深度也显著加深。该研究结果可为激光清洗氧化层的工艺研究提供理论参考。

关键词：激光技术激光清洗有限元模拟 Q345钢温度场烧蚀深度

基于动态磨损模型的汽车覆盖件模具磨损数值模拟研究

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中国机械工程 2024年第3期35卷 515-523页

作者：赵妍洁张双杰穆振凯王伟闫华军马世博张永辉河北科技大学河北省材料近净成形技术重点实验室石家庄050018 河北省汽车冲压模具技术创新中心泊头062150 河北省汽车冲压模具工程研究中心泊头062150 河北省汽车冲压模具产业技术研究院泊头062150

针对某铝合金覆盖件冲模磨损失效问题,为更加准确地预测汽车覆盖件模具的使用寿命,基于Archard磨损模型建立了动态磨损模型。该模型耦合了动态磨损系数和表面硬度变化曲线,其中,磨损系数K转化为随接触压力和相对滑移速度变化的动态磨损... 详细信息

针对某铝合金覆盖件冲模磨损失效问题,为更加准确地预测汽车覆盖件模具的使用寿命,基于Archard磨损模型建立了动态磨损模型。该模型耦合了动态磨损系数和表面硬度变化曲线,其中,磨损系数K转化为随接触压力和相对滑移速度变化的动态磨损系数,表面硬度考虑了磨损深度的变化。利用Python语言对ABAQUS软件进行二次开发,将动态磨损模型耦合到有限元模拟中,实现了考虑磨损系数和硬化层深度变化的汽车覆盖件模具磨损计算。通过对比分析凸凹模典型位置在成形过程中的动态磨损演化规律,并以模具最大磨损深度0.5 mm作为失效判据,得到该铝合金覆盖件冲压模具的使用寿命为635428次。模具主要发生磨损的位置集中在模具合模线附近和大圆角处,在实际生产中需要对这些位置进行修模、调试,从而有效延长模具的使用寿命。

关键词：汽车覆盖件模具模具寿命模具磨损动态磨损模型

稀土La对精铸Cu-Ni-Fe-Al合金组织和电解性能的影响

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特种铸造及有色合金 2024年第2期44卷 271-276页

作者：张鹏元刘哲刘子涵李子豪曹欣奕王琛刘英河北科技大学材料科学与工程学院石家庄050018 河北省材料近净成形技术重点实验室石家庄050018

针对Cu-Ni-Fe合金惰性阳极在铝电解过程中高温氧化和耐腐蚀性能差等问题,采用真空熔炼法制备了Cu-Ni-Fe-8Al合金,同时制备了不同La含量的Cu-Ni-Fe-8Al-xLa(x=0,1,2,质量分数)合金,研究了Al、La的添加对Cu-Ni-Fe合金微观组织结构及电解... 详细信息

针对Cu-Ni-Fe合金惰性阳极在铝电解过程中高温氧化和耐腐蚀性能差等问题,采用真空熔炼法制备了Cu-Ni-Fe-8Al合金,同时制备了不同La含量的Cu-Ni-Fe-8Al-xLa(x=0,1,2,质量分数)合金,研究了Al、La的添加对Cu-Ni-Fe合金微观组织结构及电解腐蚀性能的影响。结果表明,添加Al元素后,合金在高温电解过程中形成铝酸盐,抑制了Cu的外扩散;添加稀土La提高了氧化膜层与基体的结合性,进一步降低阳极材料的腐蚀损耗,但过高的La添加在一定程度上加速了合金的腐蚀。因此,添加适量Al和微量稀土La的Cu-Ni-Fe-8Al-La合金有望成为惰性阳极铝电解用备选阳极材料。

关键词：稀土La 惰性阳极铝电解腐蚀

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电液3-UPS/S并联稳定平台参数振动特性分析

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振动与冲击 2024年第5期43卷 52-61页

作者：袁晓明王维锜庞浩东张立杰燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室河北秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004

针对电液3-UPS/S并联稳定平台驱动液压缸的压力脉动所产生的参数振动,建立了稳定平台的参数振动方程并利用多尺度法求解了主共振响应与组合共振响应的一次近似解;分析了主共振与组合共振响应特性以及振动幅值在初始工作空间内的变化规律... 详细信息

针对电液3-UPS/S并联稳定平台驱动液压缸的压力脉动所产生的参数振动,建立了稳定平台的参数振动方程并利用多尺度法求解了主共振响应与组合共振响应的一次近似解;分析了主共振与组合共振响应特性以及振动幅值在初始工作空间内的变化规律,最后采用四阶龙格库塔法与模态试验对参数振动模型进行验证。结果表明:数值解与理论解之间的最大误差为4.20%,固有频率理论值与试验值之间的最大误差为4.66%,可验证参数振动模型的正确性。

关键词：电液3-UPS/S并联稳定平台压力脉动参数振动多尺度法振动特性

激光清洗引起金属材料表面特征变化的研究进展

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热加工工艺 2024年

作者：许敏恒张昱彭珍珍梁志敏汪殿龙石家庄邮电职业技术学院河北科技大学材料科学与工程学院河北省材料近净成形技术重点实验室

激光清洗技术作为新型的清洗技术，具有高效、环保、节能等特点，已被应用于轮胎模具清洗、飞机机体除漆、汽车零件再制造等领域。但该方法在将材料表面污垢层去除的同时，还会对材料表面组织特征产生一定影响。基于此，首先对激光清洗... 详细信息

激光清洗技术作为新型的清洗技术，具有高效、环保、节能等特点，已被应用于轮胎模具清洗、飞机机体除漆、汽车零件再制造等领域。但该方法在将材料表面污垢层去除的同时，还会对材料表面组织特征产生一定影响。基于此，首先对激光清洗引起金属材料表面粗糙度、硬度、耐磨性和耐蚀性等组织性能的变化进行分析；再从引起金属材料表面温度升高、引起基体表面元素改变两方面分析金属材料表面特征变化的原因。最后，在此基础上对激光清洗技术的挑战和未来研究方向进行总结和展望。

关键词：激光清洗金属材料表面性能微观组织

吉帕级单轴应力下Mn_(3)Sn单晶的磁化率增强

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物理学报 2024年第12期73卷 359-366页

作者：邓珊珊宋平刘潇贺姚森赵谦毅燕山大学理学院亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室河北省微结构材料物理重点实验室秦皇岛066000

如何在室温下实现非共线反铁磁Mn_(3)Sn自旋的调控是一项挑战.本文通过对Mn_(3)Sn单晶施加GPa级单轴应力调控其磁结构,发现随着应力的增大,晶格常数a逐渐减小.此外,GPa级单轴应力下Mn_(3)Sn的磁化率(χ)不同于MPa级单轴应力下的结果,其... 详细信息

如何在室温下实现非共线反铁磁Mn_(3)Sn自旋的调控是一项挑战.本文通过对Mn_(3)Sn单晶施加GPa级单轴应力调控其磁结构,发现随着应力的增大,晶格常数a逐渐减小.此外,GPa级单轴应力下Mn_(3)Sn的磁化率(χ)不同于MPa级单轴应力下的结果,其值不再是一个定值,而是随着应力的增大而增大.当沿[1120]方向施加1.12 GPa应力后,χ达到0.0203μB/(f.u.T);当沿[0110]方向施加1.11 GPa应力后,χ达到0.0332μB/(f.u.T),为未变形样品的2.4倍.进一步的实验结果表明,GPa级的单轴应力打破了kagome晶格的面内六边形的对称性,从而改变Mn原子间的交换相互作用,增强体系的反铁磁耦合作用,使χ不再是一个定值.这一发现将会为反铁磁自旋调控提供新的思路.

关键词：反铁磁单轴应力单晶晶格畸变

18CrNiMo7-6合金钢Zerilli-Armstrong本构模型的建立及修正

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锻压技术 2024年第4期49卷 235-241页

作者：郭自洋王伟马世博闫华军穆振凯河北科技大学材料科学与工程学院河北石家庄050018 河北科技大学河北省材料近净成形技术重点实验室河北石家庄050018

采用Gleeble-3500热模拟试验机在应变速率为0.001~1s^(-1)、变形温度为700~1000℃的条件下,对18CrNiMo7-6合金钢实施等温压缩试验,获得18CrNiMo7-6合金钢在不同条件下的真实应力-真实应变曲线,分析其热变形行为。构建了18CrNiMo7-6合金... 详细信息

采用Gleeble-3500热模拟试验机在应变速率为0.001~1s^(-1)、变形温度为700~1000℃的条件下,对18CrNiMo7-6合金钢实施等温压缩试验,获得18CrNiMo7-6合金钢在不同条件下的真实应力-真实应变曲线,分析其热变形行为。构建了18CrNiMo7-6合金钢的Zerilli-Armstrong(Z-A)本构模型,描述其热变形行为。通过对比分析Z-A本构模型的预测值与等温压缩试验的试验值发现,预测值与试验值的线性相关系数为0.9750,平均相对误差为8.1792%。为了进一步提高模型的预测精度,采用应变的5阶多项式描述Z-A本构模型中与应变有关的材料参数,实现对模型的修正,修正后的Z-A本构模型的预测值与试验值的线性相关系数为0.9853,平均相对误差为5.5358%,有效提高了本构模型的预测精度。

关键词： 18CrNiMo7-6合金钢 Zerilli-Armstrong本构模型热变形行为等温压缩试验模型修正

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碳点基电致发光器件研究进展

发光学报 2024年第8期45卷 1247-1265页

作者：禹珍珍任正李琮武泽芃王大伟关丽李旭河北大学物理科学与技术学院河北省光电信息材料重点实验室河北保定071002 河北利福光电技术有限公司河北省半导体照明与显示关键材料重点实验室河北保定071000

荧光碳点(CDs)具有原料广泛、无毒无污染、发光颜色可调、低成本和生物相容性等优异特点,在发光领域具有广阔的应用前景。近年来,基于CDs的电致发光器件已经取得了不错的成就。本文总结了基于CDs的电致发光器件的最新进展,并且重点论述... 详细信息

荧光碳点(CDs)具有原料广泛、无毒无污染、发光颜色可调、低成本和生物相容性等优异特点,在发光领域具有广阔的应用前景。近年来,基于CDs的电致发光器件已经取得了不错的成就。本文总结了基于CDs的电致发光器件的最新进展,并且重点论述了合成高效CDs和调控器件结构以获得高性能器件的可行性策略。此外,结合CDs在电致发光器件应用中的发展现状以及未来需求分析,本文对实现高性能CDs基电致发光器件进行了展望。

关键词：碳点电致发光发光二极管(LED) 性能全溶液