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型材用搅拌摩擦焊装备的困局与突围

电焊机 2014年第5期44卷 J0012-J0013页

作者：上海航天设备制造总厂上海航天设备制造总厂

铝合金型材是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，由于重量轻、比强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能好等特点而被广泛地应用于各种焊接结构产品中，采用铝合金代替钢板材料焊接，结构重量可减轻50％以上，目前在... 详细信息

铝合金型材是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，由于重量轻、比强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能好等特点而被广泛地应用于各种焊接结构产品中，采用铝合金代替钢板材料焊接，结构重量可减轻50％以上，目前在航空、航天、汽车、机械制造、船舶、建筑、装修及化学工业中已大量应用。

关键词：铝合金型材搅拌摩擦焊

电解液中CeO/YO浓度对2A12铝合金微弧氧化膜耐蚀性的影响研究

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稀土 2023年

作者：李一于文凯刘宽常超乔伟潘明敏密振超龚佳乐张晓东上海航天设备制造总厂有限公司

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和电化学技术研究了电解液中CeO2/Y2O3浓度对2A12铝合金微弧氧化膜耐蚀性的影响。结果表明,随着CeO2/Y2O3稀土氧化物浓度的增加,微弧氧化膜中γ-Al2O3的含量先出现增大,膜层开始变得光滑,微孔数量... 详细信息

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和电化学技术研究了电解液中CeO2/Y2O3浓度对2A12铝合金微弧氧化膜耐蚀性的影响。结果表明,随着CeO2/Y2O3稀土氧化物浓度的增加,微弧氧化膜中γ-Al2O3的含量先出现增大,膜层开始变得光滑,微孔数量出现减小,裂纹逐渐消失,膜层的Icorr减小,容抗弧扩大,耐蚀性逐渐提升;当浓度大于3 g/L后,弧光放电变得激烈,氧化膜中γ-Al2O3的含量反而逐渐降低,孔洞数量增加,孔径增大,膜层的Icorr增大,容抗弧收缩,耐蚀性下降。

关键词： CeO /Y O 稀土氧化物 2A12铝合金微弧氧化耐蚀性

CH流量对反应溅射石墨制备非晶碳膜层结构及性能影响研究

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表面技术 2023年

作者：刘京周鞠鹏飞周宏邢明秀吴国华张鼎元上海航天设备制造总厂有限公司

目的：研究反应溅射石墨制备非晶碳过程中乙炔流量变化对非晶碳微观结构、力学性能及摩擦学性能影响规律方式：通过在乙炔气氛中反应溅射石墨靶，调控乙炔流量制备了不同结构的非晶碳膜层，采用X射线光电子能谱仪、激光共聚焦拉曼光谱... 详细信息

目的：研究反应溅射石墨制备非晶碳过程中乙炔流量变化对非晶碳微观结构、力学性能及摩擦学性能影响规律方式：通过在乙炔气氛中反应溅射石墨靶，调控乙炔流量制备了不同结构的非晶碳膜层，采用X射线光电子能谱仪、激光共聚焦拉曼光谱仪分析膜层的微观结构，采用纳米压痕仪表征膜层的力学性能，采用球盘式摩擦磨损试验机、白光干涉仪和光学显微镜表征膜层摩擦学性能。结果：通过反应溅射法制备了致密均匀的非晶碳，分析发现所有薄膜表层含有一定量O元素(6.36 at.%-13.86 at.%)，Ar+刻蚀后大部分膜层O含量可降至1at.%以下；随乙炔流量增加，膜层H、E和H3/E2均呈先增后减的趋势，乙炔流量10 cm3/min时，膜层硬度和弹性模量达到最大值，分别为27.93 GPa和233.55 GPa；摩擦学性能测试结果显示，膜层平均摩擦系数在0.09-0.11之间，启动阶段摩擦系数随H含量增加呈降低趋势，5 cm3/min试样膜层的耐磨性最高，磨损量最小，为0.72×10-16m3/Nm 结论：通过调节反应溅射石墨过程中的乙炔流量可调控非晶碳中sp3/sp2、H含量，进而达到调控非晶碳力学性能、摩擦学性能的目的。

关键词：乙炔反应溅射非晶碳微观结构力学性能摩擦学性能

铝合金表面润滑耐蚀复合镀层的制备及性能分析

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中国表面工程 2021年第4期34卷 38-45页

作者：肖金涛鞠鹏飞臧旭升邢明秀周宏徐州李忠建上海航天设备制造总厂有限公司上海200245

针对铝合金表面易磨损、易腐蚀的问题,开展铝合金阳极氧化和磁控溅射二硫化钼复合镀技术研究,制备润滑耐蚀复合镀层。通过表面形貌分析、摩擦磨损试验、电化学测试和磨痕分析,分别评价复合镀层的湿热存储前后的润滑性能、耐蚀性能和润... 详细信息

针对铝合金表面易磨损、易腐蚀的问题,开展铝合金阳极氧化和磁控溅射二硫化钼复合镀技术研究,制备润滑耐蚀复合镀层。通过表面形貌分析、摩擦磨损试验、电化学测试和磨痕分析,分别评价复合镀层的湿热存储前后的润滑性能、耐蚀性能和润滑机理。结果表明,当氧化膜厚度为15μm,溅射二硫化钼膜为2μm时,复合膜在载荷分别为1、5、10和20 N的往复运动模式下,湿热存储2 160 h前后的摩擦因数均小于0.1,摩擦寿命大于20 000次;采用EDS对磨痕的形貌和成分分析,表明复合膜层表面与9Cr18对偶件对磨时形成了转移膜,磨损机制为粘着磨损;采用动电位极化曲线分析,表明复合膜层主要通过提高铝合金表面的腐蚀电位来提高铝合金表面的耐蚀性。研究证明制备的复合镀层有效地提高了铝合金表面的润滑耐蚀性能,在航空航天领域有较好的应用前景。

关键词：铝合金阳极氧化溅射二硫化钼承载能力润滑性能耐蚀性能

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航天器X型整体壁板加工变形控制技术研究

机械科学与技术 2023年第2期42卷 223-230页

作者：刘相柱陈沛刘晓张游上海航天设备制造总厂有限公司上海200245

针对航天器X型整体壁板在铣削过程中产生加工变形导致结构尺寸超差的问题,提出一种利用有限元仿真预估零件加工变形程度的方法来优化加工工艺方案。对壁板加工过程中的受力状态进行研究,给出了一种利用铣削轨迹获取各个方向铣削力的方法... 详细信息

针对航天器X型整体壁板在铣削过程中产生加工变形导致结构尺寸超差的问题,提出一种利用有限元仿真预估零件加工变形程度的方法来优化加工工艺方案。对壁板加工过程中的受力状态进行研究,给出了一种利用铣削轨迹获取各个方向铣削力的方法,并利用铣削力有限元仿真来预估整体壁板的加工变形程度。同时,根据优化后的工艺方案设计了分腔式真空吸附工艺装备。通过实例加工验证了该方法控制铣削变形的有效性。

关键词：整体壁板铣削力有限元仿真变形控制

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航天典型材料与构件的热处理技术研究与应用

金属热处理 2018年第1期43卷 1-5页

作者：唐丽娜郭立杰张天德上海航天设备制造总厂

航天领域热处理工艺技术的研究与应用是热处理技术应用的重要部分,是航天型号产品研制的特殊过程和关键工序,关系着航天产品的服役性能,本文根据航天科技集团公司热处理工艺技术现状,从航天铝合金、超高强度钢、磁性合金等材料构件热处... 详细信息

航天领域热处理工艺技术的研究与应用是热处理技术应用的重要部分,是航天型号产品研制的特殊过程和关键工序,关系着航天产品的服役性能,本文根据航天科技集团公司热处理工艺技术现状,从航天铝合金、超高强度钢、磁性合金等材料构件热处理、耐磨构件表层硬化热处理等方面,论述目前航天领域热处理工艺研究进展、应用现状及发展趋势。航天飞行器迫切的减重需求、不断提高的服役要求,使得以铝合金为代表的轻质结构材料成为研究热点,并在超高强度钢大长径比、变壁厚薄壁零件热处理数值模拟应用方面取得进展,离子渗氮、低压渗碳、离子注入等多项先进表层硬化技术也不断获得应用。

关键词：热处理技术金属材料典型构件

基于非圆形搅拌针下压的5A06/2219-T6回填式摩擦点焊接头组织与力学性能

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中国有色金属学报 2020年第7期30卷 1552-1558页

作者：李送斌封小松王瑾宋学成崔凡上海航天设备制造总厂有限公司上海200245

采用带非圆截面搅拌针的焊接工具对5A06与2219铝合金进行了搅拌针下压的回填式摩擦点焊试验,对焊点进行微观组织结构分析与力学性能测试。结果表明:在焊接过程中,特殊的材料流动使得上板与下板的材料在焊点内部呈层状混合,并在焊点中心... 详细信息

采用带非圆截面搅拌针的焊接工具对5A06与2219铝合金进行了搅拌针下压的回填式摩擦点焊试验,对焊点进行微观组织结构分析与力学性能测试。结果表明:在焊接过程中,特殊的材料流动使得上板与下板的材料在焊点内部呈层状混合,并在焊点中心下部形成了上板材料留存区域。焊点完全消除了传统套筒下压带来的焊点竖直界面弱连接及环沟槽现象,但更容易在焊点下部形成延伸至焊核内部的界面残留,随着下压量的增加,进一步演变为向下板弯曲的Hook特征。拉剪试验表明,焊点断裂载荷随下压量增大而增加,最大拉剪力为5.7 kN;断裂模式为由焊点底部Hook缺陷起裂,穿过焊核区扩展断裂。

关键词：回填式摩擦点焊搅拌针下压异种铝合金显微组织力学性能

不锈钢与6061铝合金旋转摩擦焊接接头组织与力学性能

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航空制造技术 2023年第11期66卷 66-70页

作者：许辉夏佩云张选明闫学文朱帅封小松袁雅俊周佳俊上海航天设备制造总厂有限公司上海200245

采用旋转摩擦焊接技术进行了1Cr18Ni9Ti不锈钢与6061铝合金的焊接,分析不同工艺参数下钢铝旋转摩擦焊接头的焊缝成形、显微组织和力学性能。结果表明,不锈钢与铝合金的连接界面发生元素扩散并形成一定厚度的结合层,提高旋转速度能够增... 详细信息

采用旋转摩擦焊接技术进行了1Cr18Ni9Ti不锈钢与6061铝合金的焊接,分析不同工艺参数下钢铝旋转摩擦焊接头的焊缝成形、显微组织和力学性能。结果表明,不锈钢与铝合金的连接界面发生元素扩散并形成一定厚度的结合层,提高旋转速度能够增加结合层的厚度,随着顶锻力的提高,结合层的厚度先增加后减小。钢铝界面处的铝合金晶粒发生拉长变形,出现晶粒细化现象。靠近接头界面处硬度相对较高,接头拉伸强度随着旋转速度和顶锻力的提高先增加后下降,在旋转速度为600 r/min,顶锻力为3.8 kN时获得1Cr18Ni9Ti不锈钢与6061铝合金接头抗拉强度值最高为262 MPa。断裂位置主要位于钢铝连接界面,部分位于铝合金侧,焊接断口存在小而浅的韧窝。

关键词：不锈钢铝合金旋转摩擦焊微观组织力学性能

随机森林回归分析在激光熔覆形貌预测中的应用

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中国有色金属学报 2020年第7期30卷 1644-1652页

作者：梁旭东王炜赵凯郝云波杨萍朱忠良上海航天设备制造总厂有限公司上海200245

激光熔覆修复过程中单道熔覆层形貌极大地影响修复效果,但多工艺参数对熔覆层影响的耦合作用机制尚未被研究清楚,因此,获得不同工艺参数组合与熔覆层尺寸的定量关系是亟待解决的难题。以Inconel 625合金的激光熔覆修复为背景,采用随机森... 详细信息

激光熔覆修复过程中单道熔覆层形貌极大地影响修复效果,但多工艺参数对熔覆层影响的耦合作用机制尚未被研究清楚,因此,获得不同工艺参数组合与熔覆层尺寸的定量关系是亟待解决的难题。以Inconel 625合金的激光熔覆修复为背景,采用随机森林(Random Forest,RF)算法构建了激光熔覆工艺参数(激光功率、扫描速度、送粉速率)到单道熔覆层尺寸的回归模型,将模型用于特定熔覆参数组下单道尺寸的预测;同时在给定期望的单道熔覆层尺寸参数时,基于Gini不纯度选择强关联因子构建了工艺参数预测模型。结果表明,激光熔覆工艺参数预测模型的预测误差小于4%,能够准确地估计加工特定单道熔覆层截面几何形状所需的激光熔覆工艺参数。

关键词：随机森林激光熔覆特征筛选参数预测