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CuNiCrSi铜合金搅拌摩擦焊工艺参数与组织性能分析

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焊接学报 2018年第11期39卷 83-88页

作者：贺地求孙友庆马力赖瑞林中南大学轻合金研究院长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

为了探究CuNiCrSi铜合金搅拌摩擦焊工艺参数与组织性能,采用正交试验法对工艺参数进行优化,并研究了焊缝的组织性能及材料流动性.结果表明,焊接速度是对焊接过程影响最为显著的因素,试验得到焊接最佳工艺参数组合,在最优参数组合下焊缝... 详细信息

为了探究CuNiCrSi铜合金搅拌摩擦焊工艺参数与组织性能,采用正交试验法对工艺参数进行优化,并研究了焊缝的组织性能及材料流动性.结果表明,焊接速度是对焊接过程影响最为显著的因素,试验得到焊接最佳工艺参数组合,在最优参数组合下焊缝的抗拉强度为491.4 MPa,达到母材抗拉强度的84.7%.当焊接速度过大时会在焊缝的前进侧出现隧道型缺陷;材料的流动可以分为四部分;前进侧材料流动情况比返回侧复杂;焊接速度过小时表面会出现毛刺;母材区粗大的粒子为铬和硅的偏聚物,而镍无偏聚均匀地分布在材料中;焊核区晶粒随着焊接速度的增加而变小.最优参数下焊核区晶粒虽然细小均匀,但硬度却比母材区低.

关键词：正交试验法搅拌摩擦焊工艺参数材料流动行为微观组织

超声功率对2219-T351铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响

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焊接学报 2020年第3期41卷 23-28,I0002页

作者：贺地求胡雷赵志峰赖瑞林中南大学轻合金研究院长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

采用搅拌摩擦焊和不同功率的超声辅助搅拌摩擦焊对2219-T351铝合金进行焊接试验,测量焊接温度和焊接压力,对焊接接头的微观组织、显微硬度和力学性能进行分析,研究了加入不同超声功率后焊缝的组织性能和材料流动性.结果表明,超声能降低... 详细信息

采用搅拌摩擦焊和不同功率的超声辅助搅拌摩擦焊对2219-T351铝合金进行焊接试验,测量焊接温度和焊接压力,对焊接接头的微观组织、显微硬度和力学性能进行分析,研究了加入不同超声功率后焊缝的组织性能和材料流动性.结果表明,超声能降低焊接温度,随着超声功率增加减小的幅度越大.加入了超声后,焊缝微观组织更加均匀,底部材料的流动情况得到改善,焊缝区有更多的强化相残留,焊接接头的显微硬度、抗拉强度及断后伸长率在加入超声后均有提高,在加入2.25 kW的超声功率时达到最高,最高拉伸强度为331 MPa,可达到母材的80%左右.

关键词：搅拌摩擦焊超声焊接温度微观组织力学性能

聚合物纳米/亚微米结构零件注射成型的研究进展

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材料工程 2014年第4期42卷 95-100页

作者：周明勇蒋炳炎鲁立君张露陈磊中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083 中南大学航空航天学院长沙410083

对近年来聚合物纳米/亚微米结构零件注射成型的研究进展进行综述,着重阐述成型材料、模芯材料和成型工艺对纳米/亚微米结构成型复制质量的影响,以及纳注射成型过程中的辅助成型技术和模芯制造方法。在此基础上,提出了纳注射成型技术中... 详细信息

对近年来聚合物纳米/亚微米结构零件注射成型的研究进展进行综述,着重阐述成型材料、模芯材料和成型工艺对纳米/亚微米结构成型复制质量的影响,以及纳注射成型过程中的辅助成型技术和模芯制造方法。在此基础上,提出了纳注射成型技术中存在的问题,并对其发展进行展望。

关键词：纳米亚微米结构纳注射成型聚合物复制质量

C18150合金搅拌摩擦焊焊缝微观组织与力学性能分析

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焊接学报 2019年第11期40卷 93-99,I0005页

作者：贺地求薛飞孙友庆中南大学轻合金研究院长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

采用搅拌摩擦焊的方法对铬锆铜合金(Cu-Cr-Zr合金)进行了焊接,采用金相显微镜、场发射扫描电镜、背散射电子衍射仪对焊缝的微观组织性能进行了研究,采用拉伸试验和硬度试验对焊缝的力学性能进行了分析.结果表明,铬锆铜焊核区的最终晶粒... 详细信息

采用搅拌摩擦焊的方法对铬锆铜合金(Cu-Cr-Zr合金)进行了焊接,采用金相显微镜、场发射扫描电镜、背散射电子衍射仪对焊缝的微观组织性能进行了研究,采用拉伸试验和硬度试验对焊缝的力学性能进行了分析.结果表明,铬锆铜焊核区的最终晶粒状态表现为动态再结晶晶粒和部分动态回复晶粒的组合,其动态再结晶机制为连续动态再结晶机制.铬锆铜焊核区可以发现直径约为5~10μm的粗大颗粒,通过EDS分析发现其成分主要为Cr元素.焊核区的纳米沉淀强化相由于较高的焊接温度和热循环全部回溶到铜基体中,纳米沉淀强化相的回溶导致焊缝的抗拉强度和硬度都比母材区有所降低.

关键词：铬锆铜合金粗大颗粒 Cr沉淀强化相抗拉强度硬度

2198-T3S铝锂合金组合工艺搅拌摩擦焊接头组织性能分析

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中国机械工程 2020年第5期31卷 610-615页

作者：贺地求王东曜胡雷王海军中南大学轻合金研究院长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

为探究搅拌摩擦焊(FSW)焊接铝锂合金板材的最佳工艺参数,采用圆柱形螺纹搅拌头,焊前对板材背面开槽,在保持焊接速度不变的情况下对2198-T3S铝锂合金板材进行不同转速下的焊接组合工艺实验,焊后对接头进行了微观组织分析与力学性能测试... 详细信息

为探究搅拌摩擦焊(FSW)焊接铝锂合金板材的最佳工艺参数,采用圆柱形螺纹搅拌头,焊前对板材背面开槽,在保持焊接速度不变的情况下对2198-T3S铝锂合金板材进行不同转速下的焊接组合工艺实验,焊后对接头进行了微观组织分析与力学性能测试。研究结果表明:采用组合工艺后焊缝的根部未出现弱连接缺陷;随着转速的提高,焊缝内部的缺陷消失,焊核区的晶粒呈粗大化趋势,第二相回溶,使焊缝的力学性能呈现“先升后降”的趋势。在最优组合参数下接头的抗拉强度和屈服强度分别为359 MPa(母材的81.5%)和248 MPa(母材的77.5%)。同时,转速的提高使焊缝的断裂方式发生了改变,由脆性-韧性混合断裂向韧性断裂转变。

关键词：搅拌摩擦焊组合工艺 2198-T3S铝锂合金微观组织力学性能

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航空涡轮轴发动机复杂转子的动力学建模方法

中国机械工程 2022年第13期33卷 1513-1520页

作者：王龙凯王艾伦尹伊君金淼衡星中南大学轻合金研究院长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

为建立涡轮轴发动机复杂转子的动力学模型,基于有限元法和分段线性拟合,采用子结构法对复杂结构进行建模,在对系统自由度进行缩减后,推导出转子系统的运动方程。采用理论分析和试验验证了模型的有效性,分析了燃气发生器转子的振动特性... 详细信息

为建立涡轮轴发动机复杂转子的动力学模型,基于有限元法和分段线性拟合,采用子结构法对复杂结构进行建模,在对系统自由度进行缩减后,推导出转子系统的运动方程。采用理论分析和试验验证了模型的有效性,分析了燃气发生器转子的振动特性。研究结果表明:建立的模型能显著降低整个系统的复杂度,在保证求解精度前提下,可大幅缩短求解时间。

关键词：涡轮轴发动机燃气发生器转子动力学建模有限元法振动特性

Effects of process parameters on mechanical properties and microstructures of creep aged 2124 aluminum alloy

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2014年第7期24卷 2232-2238页

作者：湛利华李炎光黄明辉中南大学国家高性能复杂制造重点实验室长沙410083 中南大学机电工程学院长沙410083

A series of tests were carried microstructures of 2124 aluminum alloy in increase of aging time, temperature and low-to-peak-to-low manner. No significant out to investigate the effects of process parameters on mechanical properties and creep aging process. The results show that creep strain and creep rate increase with the applied stress. The hardness of specimen varies with aging time and stress in a effect of temperature on hardness of material is seen in the range of 185-195 ℃. The optimum mechanical properties are obtained at the conditions of （200 MPa, 185 ℃, 8 h） as the result of the coexistence of strengthening S＂ and S＇ phases in the matrix by transmission electron microscopy （TEM）. TEM observation shows that applied stress promotes the formation and growth of precioitates and no obvious stress orientation effect is observed in the matrix.

关键词： aluminum alloy creep aging behavior age hardening mechanical property microstructure process parameter

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同功重比修形斜齿和直齿面齿轮性能对比研究

工程设计学报 2016年第4期23卷 338-344页

作者：周镇宇唐进元董建雄中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

为深入了解同功重比修形斜齿与直齿面齿轮的性能差异,选择更适合于高速重载工况下的面齿轮传动.基于啮合原理推导了修形斜齿与直齿面齿轮齿面方程,基于CATIA建立了修形斜齿与直齿面齿轮三维模型,采用有限元接触分析方法,以接触应力、弯... 详细信息

为深入了解同功重比修形斜齿与直齿面齿轮的性能差异,选择更适合于高速重载工况下的面齿轮传动.基于啮合原理推导了修形斜齿与直齿面齿轮齿面方程,基于CATIA建立了修形斜齿与直齿面齿轮三维模型,采用有限元接触分析方法,以接触应力、弯曲应力和重合度为面齿轮传动性能指标展开研究.研究结果表明:修形斜齿面齿轮相比修形直齿面齿轮接触应力大幅降低,算例最大接触应力降低16.3%;修形斜齿面齿轮相比修形直齿面齿轮弯曲应力大幅降低,算例最大弯曲应力降低32.4%;修形斜齿面齿轮相比修形直齿面齿轮重合度大幅提高,算例重合度提高10.3%.所以同功重比情况下,修形斜齿面齿轮传动性能优于修形直齿面齿轮,前者更适合于高速重载工况下的轻量化设计.

关键词：轻量化功重比接触应力弯曲应力重合度修形

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基于机器视觉的激光器封装自动对准系统

工程设计学报 2017年第6期24卷 687-693,716页

作者：彭忠超戚媛婧舒斌颜科段吉安中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

在半导体激光器封装过程中,针对非球面透镜与半导体激光器的对准过程中存在人工操作精度低、效率低的缺点,开发了一套高精度自动化对准系统。系统以机器视觉技术为基础,配置高性能CCS光源和高分辨率Basler相机,能够实时采集高精度图像;... 详细信息

在半导体激光器封装过程中,针对非球面透镜与半导体激光器的对准过程中存在人工操作精度低、效率低的缺点,开发了一套高精度自动化对准系统。系统以机器视觉技术为基础,配置高性能CCS光源和高分辨率Basler相机,能够实时采集高精度图像;利用累计概率Hough变换和迭代重加权最小二乘法等图像处理算法,快速拟合非球面透镜和半导体激光器的边缘直线,实现自动对准。该系统采集的图像精度达到了亚微米级别,而且在0.5s内便可完成整个对准过程,极大提高了非球面透镜与半导体激光器封装精度与效率。本视觉对准系统基于高性能配置的精确的图像处理算法,对传统的封装技术作出了很大改进,对提高未来半导体激光器封装精度和效率具有较大的推动作用。

关键词：机器视觉非球面透镜半导体激光器累计概率Hough变换迭代重加权最小二乘法