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基于RTCP控制算法的叶片加工六轴砂带磨床优化设计

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工具技术 2024年第1期58卷 101-105页

作者：冯华勇杨林建袁秀坤四川工程职业技术学院德阳高端装备智能制造创新中心四川高温合金切削实验室

基于叶片型面磨削工艺参数及工艺过程确定机床各坐标轴运动性能和磨削接触压力,进行叶片加工砂带磨床优化设计和频率分析。采用RTCP算法和传动链独立的算法结构模式,建立转轴数学模型、工件传动链算法库以及刀具传动链算法库。对设计的... 详细信息

基于叶片型面磨削工艺参数及工艺过程确定机床各坐标轴运动性能和磨削接触压力,进行叶片加工砂带磨床优化设计和频率分析。采用RTCP算法和传动链独立的算法结构模式,建立转轴数学模型、工件传动链算法库以及刀具传动链算法库。对设计的机床伺服速度进行测试,优化机床结构薄弱环节,满足叶片型面及全特征型面磨削要求。通过有限元分析研究X,Y,Z轴的变形量,计算六轴砂带磨床1阶~6阶的固有振动频率,并进行分析和优化,提高了叶片磨削的轮廓精度,加工经济效益显著。

关键词： RTCP控制算法叶片加工砂带磨床优化设计

基于参数化直动滚子从动件盘形凸轮仿真加工研究

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机械 2024年第2期51卷 59-64页

作者：彭美武郭德桥四川工程职业技术学院四川德阳618000 四川省高温合金切削工艺技术工程实验室四川德阳618000

在直动滚子从动件盘形凸轮铣削加工中,为确定凸轮轮廓曲线形状,根据凸轮从动件的运动规律,通过解析法推导出凸轮理论轮廓极坐标和直角坐标公式,考虑到采用极坐标公式数控编程难以实施,选取直角坐标公式并结合数控机床刀具半径补偿功能,... 详细信息

在直动滚子从动件盘形凸轮铣削加工中,为确定凸轮轮廓曲线形状,根据凸轮从动件的运动规律,通过解析法推导出凸轮理论轮廓极坐标和直角坐标公式,考虑到采用极坐标公式数控编程难以实施,选取直角坐标公式并结合数控机床刀具半径补偿功能,得到凸轮工作轮廓加工曲线。采用数控机床变量编程,编制盘形凸轮铣削宏程序,开发出参数化G功能指令,并通过数控仿真软件进行验证。结果表明,对于规律相同、尺寸和角度不同的凸轮加工,通过参数化编程,能有效减少凸轮轮廓曲线的复杂计算,快速得到正确的加工程序,提高生产效率。同时,通过该加工功能的开发,为更多不同从动件运动形式和规律的复杂凸轮加工功能开发打下基础、提供参考。

关键词：凸轮解析法理论轮廓工作轮廓参数化

CrFeCoNi系高熵合金块体/涂层表面改性技术的研究进展

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表面技术 2024年第8期53卷 25-39页

作者：孟超刘书鑫宋子衡邱星武王广林王子奕陈子夏吴纯任鑫辽宁工程技术大学材料科学与工程学院辽宁阜新123000 四川建筑职业技术学院多组元合金德阳市重点实验室四川德阳618000

综述了近年来高熵合金(涂层)表面改性技术的研究进展,从原理角度将表面改性技术分为高能量束表面重熔处理和表面冷变形处理2类。这2类表面改性技术都可以改善高熵合金(涂层)的微观组织并减少缺陷,从而达到调控性能的目的。不同之处在于... 详细信息

综述了近年来高熵合金(涂层)表面改性技术的研究进展,从原理角度将表面改性技术分为高能量束表面重熔处理和表面冷变形处理2类。这2类表面改性技术都可以改善高熵合金(涂层)的微观组织并减少缺陷,从而达到调控性能的目的。不同之处在于,高能量束表面重熔处理是通过快速熔化及凝固实现的,而表面冷变形处理则是通过使表面发生严重的塑性变形来达成的。高能量束表面重熔处理包括激光重熔和强流脉冲电子束重熔,而表面冷变形处理包括表面机械研磨处理、超声表面滚压处理、超声冲击处理和激光冲击强化。简述了以上几种技术的原理,总结了不同技术之间的优缺点,并对不同改性技术与工艺参数对高熵合金相结构、微观组织的影响进行了概述。基于微观结构的变化,重点探讨和总结了不同改性技术对高熵合金(涂层)力学性能、磨损性能、腐蚀性能的强化机理。最后提出了高熵合金表面改性技术所面临的困难和挑战,并对未来发展方向进行了展望。

关键词：高熵合金表面改性力学性能磨损性能腐蚀性能

单脉冲电沉积Ni-纳米TiC-氧化石墨烯复合镀层结构及磨损性能

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材料导报 2024年第11期38卷 209-215页

作者：任鑫王浩鑫孙涛王港孟超邱星武辽宁工程技术大学材料科学与工程学院辽宁阜新123000 四川建筑职业技术学院多组元合金德阳市重点实验室四川德阳618000

本研究利用单脉冲电沉积技术在Q235钢表面制备了一种新型的Ni基减摩耐磨三元复合镀层,首先通过研究氧化石墨烯(GO)浓度对Ni-纳米TiC基复合镀层形貌、镀速及硬度的影响确定了最佳的GO添加量,然后利用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)... 详细信息

本研究利用单脉冲电沉积技术在Q235钢表面制备了一种新型的Ni基减摩耐磨三元复合镀层,首先通过研究氧化石墨烯(GO)浓度对Ni-纳米TiC基复合镀层形貌、镀速及硬度的影响确定了最佳的GO添加量,然后利用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)和X射线光电子能谱仪(XPS)等设备对三元复合镀层的结构进行了表征。最后与Ni-纳米TiC复合镀层等进行了对比,研究了三元复合镀层的硬度及耐磨损性能。结果表明:镀液中GO的最佳质量浓度为200 mg/L。此时,Ni-纳米TiC-GO复合镀层的表面均匀致密,粗糙度值Ra=3.087μm。XRD和拉曼光谱等分析结果表明纳米TiC和GO成功复合到Ni基镀层之中。Ni-纳米TiC-GO复合镀层的硬度为726.3HV,约是Ni-纳米TiC复合镀层(463.8HV)的1.5倍。Ni-纳米TiC-GO复合镀层的平均摩擦系数为0.108,相比于Ni-纳米TiC复合镀层(0.285),其具备更好的减摩耐磨性能。

关键词：单脉冲氧化石墨烯 Ni基复合镀层微观结构耐磨损性能

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机夹型叶根铣刀设计及自动检测技术

工具技术 2024年第7期58卷 157-160页

作者：徐燕杨林建周乐安成都农业科技职业学院四川省高温切削工程实验室四川工程职业技术大学德阳杰创科技有限公司

分析机夹型叶根精铣刀的设计方法,确定刀具刃口型线,通过UG建立刀体模型并进行加工程序模拟,通过NUMROTO软件进行3D模拟,查看模型是否与型线外形符合,测量和优化刀具角度,在无碰撞和干涉条件下对刀槽进行加工和测量。确定刀片装配位置... 详细信息

分析机夹型叶根精铣刀的设计方法,确定刀具刃口型线,通过UG建立刀体模型并进行加工程序模拟,通过NUMROTO软件进行3D模拟,查看模型是否与型线外形符合,测量和优化刀具角度,在无碰撞和干涉条件下对刀槽进行加工和测量。确定刀片装配位置、设计槽型的加工顺序,建立合适的刀具坐标系,采用CadLoadModel语句导入理论模型后进行元素分组,实现机器坐标系与模型坐标系的统一,检测表明,该设计方案满足使用要求,提高了叶片加工效率。该工艺对其他机夹型叶根铣刀的研究具有一定推广使用价值。

关键词：机夹型精铣刀结构设计刀具角度自动检测

激光选区熔化成形参数对GH3625合金表面粗糙度的影响

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应用激光 2024年第7期 10-18页

作者：杜东方吴代建张光明李京筱胡雅清四川工程职业技术大学四川省冲压发动机先进制造技术工程实验室

采用单因素实验法，对不同激光选区熔化(SLM)成形工艺参数的GH3625试件进行粗糙度检测、表面三维形貌观测、SEM形貌分析和致密度测试。结果表明，在实验范围内，随着激光功率、扫描速度、扫描间距、扫描层数的增加，上表面粗糙度值先减... 详细信息

采用单因素实验法，对不同激光选区熔化(SLM)成形工艺参数的GH3625试件进行粗糙度检测、表面三维形貌观测、SEM形貌分析和致密度测试。结果表明，在实验范围内，随着激光功率、扫描速度、扫描间距、扫描层数的增加，上表面粗糙度值先减少后增大；随着曝光次数增加，熔道与熔道交叉熔合增多，上表面粗糙度值增加，但曝光次数对表面粗糙度值影响不明显；扫描次数增加重熔增加，重熔有利于表面凸起与低凹趋于一致，但重熔次数过多会出现表面反复加热，粗糙度值增高；在激光功率168 W、扫描速度600 mm/s、扫描间距0.09 mm、扫描层数2、曝光次数2的条件下进行SLM成形时，GH3625合金获得了最低的上表面粗糙度2.11μm,在该状态下，合金的显微组织呈现柱状晶和类六边形的胞状晶结构，成品致密度达到98.6%。

关键词：激光选区熔化 GH3625 成形参数上表面粗糙度

基于机器学习的锆合金在360℃/18.6 MPa溶氧水中腐蚀预测方法研究

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原子能科学技术 2024年第9期58卷 1950-1957页

作者：吴境韦天国赵博学范洪远王均赵毅中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室四川成都610213 四川大学机械工程学院四川成都610065

锆合金在核反应堆复杂环境中会发生氧化,为进行高温锆合金腐蚀增重研究,以基于机器学习的预测方法为其提供新的辅助手段。数据集来源于实验记录数据,使用7种机器学习算法进行锆合金腐蚀增重模型的建立,通过对比性能指标的差异,进行进一... 详细信息

锆合金在核反应堆复杂环境中会发生氧化,为进行高温锆合金腐蚀增重研究,以基于机器学习的预测方法为其提供新的辅助手段。数据集来源于实验记录数据,使用7种机器学习算法进行锆合金腐蚀增重模型的建立,通过对比性能指标的差异,进行进一步的超参数优化和交叉验证,最终得到优化的XGBoost-锆合金腐蚀增重预测模型。结果表明,经过验证集进行验证得出预测值的平均绝对百分比误差约为5.3%。通过SHAP解释法进行模型的解释性分析,得出重要性较高的特征为腐蚀时间和温度,为进一步的腐蚀研究提供了关键特征。最终所建立的模型可以从数据驱动的角度准确预测锆合金腐蚀增重情况,辅助和加快锆合金腐蚀研究。

关键词：锆合金腐蚀机器学习增重预测模型解释

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新型镍钴基高温合金拉伸性能和变形机制研究

稀有金属材料与工程 2024年第1期53卷 113-123页

作者：王晨王兴茂于鸿垚王联波王瑞程体娟郭彩玉毕中南王占勇上海应用技术大学材料科学与工程学院上海201418 钢铁研究总院高温合金新材料北京市重点实验室北京100081 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050

采用SEM、EBSD和TEM研究了室温(25℃)和中温(650、700和750℃)下新型镍钴基高温合金力学性能及其变形机制。结果表明:室温下,合金的屈服强度和延伸率分别是1176 MPa和22.5%,主要的变形机制为大量位错发生滑移,不全位错切割γ′相形成孤... 详细信息

采用SEM、EBSD和TEM研究了室温(25℃)和中温(650、700和750℃)下新型镍钴基高温合金力学性能及其变形机制。结果表明:室温下,合金的屈服强度和延伸率分别是1176 MPa和22.5%,主要的变形机制为大量位错发生滑移,不全位错切割γ′相形成孤立层错。当温度达到650℃时,观察到微孪晶切割二次γ′相和γ基体,以连续层错切割二次γ′相和γ基体变形为主。在700~750℃时,以连续层错和微孪晶同时切割二次γ′相和γ基体为主,并且层错的长度和微孪晶的厚度随温度的升高而增加。650~750℃范围内,切割一次γ′相的机制从APB转变到孤立层错。讨论了中温条件下变形机制随温度的变化以及微孪晶、层错等的形成机制。其中给出了a/6不全位错剪切γ′相形成超点阵外禀层错(SESF)的一种原子互换扩散模型,解释微孪晶的形成过程,为进一步研制高性能水平的新型镍钴基高温合金提供参考。

关键词：镍钴基高温合金拉伸性能变形机制层错微孪晶

显微组织对TB17钛合金高周疲劳性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 529-536页

作者：商国强张晓泳王新南李超甘雪萍朱知寿周科朝中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083 中国航发北京航空材料研究院先进钛合金航空科技重点实验室北京100095 湖南金天钛业科技有限公司湖南省高端装备特种钛合金工程技术研究中心湖南常德415001

对比研究了TB17钛合金3种典型组织形态(双态组织、网篮组织和片层组织)对其高周疲劳性能的影响,并分析了高周疲劳断口形貌。结果表明:双态组织特征的TB17钛合金具有最高的强塑性匹配水平,但其疲劳寿命与应力呈双线性关系,疲劳性能并不稳... 详细信息

对比研究了TB17钛合金3种典型组织形态(双态组织、网篮组织和片层组织)对其高周疲劳性能的影响,并分析了高周疲劳断口形貌。结果表明:双态组织特征的TB17钛合金具有最高的强塑性匹配水平,但其疲劳寿命与应力呈双线性关系,疲劳性能并不稳定;网篮组织的强塑性稍差,但具有最高的疲劳强度和疲劳比;片层组织的疲劳强度比网篮组织略低,但其疲劳比和拉伸塑性最差。高周疲劳加载应力处于低应力状态时,疲劳裂纹倾向于试样内部、单源萌生,而处于高应力状态时,疲劳裂纹倾向于试样表面、多源萌生。网篮组织存在更多的二次裂纹,且疲劳条带更为清晰密集,裂纹扩展路径更曲折,在扩展时消耗的能量更多。

关键词： TB17钛合金高周疲劳疲劳断口显微组织