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冷喷涂纯铝涂层硫酸阳极氧化层腐蚀行为研究

粉末冶金工业 2024年第4期 95-100页

作者：代雪婷南健司永礼胡家齐宋圣强国营芜湖机械厂

为探究冷喷涂纯铝涂层硫酸阳极氧化层的防腐蚀效果，实验在两种不同孔隙率涂层表面制备硫酸阳极氧化层。通过SEM、EDS、中性盐雾试验和电化学试验，评价其组织、化学成分、耐蚀性能。结果显示，低孔隙率（0.8%）涂层虽因比表面积大，阳... 详细信息

为探究冷喷涂纯铝涂层硫酸阳极氧化层的防腐蚀效果，实验在两种不同孔隙率涂层表面制备硫酸阳极氧化层。通过SEM、EDS、中性盐雾试验和电化学试验，评价其组织、化学成分、耐蚀性能。结果显示，低孔隙率（0.8%）涂层虽因比表面积大，阳极氧化层厚度略低，但阳极氧化层致密度高，可形成致密钝化膜阻止材料进一步腐蚀。而高孔隙率（1.5%）涂层表面开放孔洞较多，机械加工过程进一步破坏了涂层表面连续性，电镀槽液沿涂层表面的孔洞渗入涂层组织内部，使涂层内部也发生了阳极氧化反应，破坏了涂层组织结构，使得涂层组织局部出现大于20μm的孔洞，未能形成致密钝化层。因此，高孔隙（1.5%）涂层钝化区窄，且维钝电流密度随着钝化电位增加而增大。与铝合金基底材料相比，涂层阳极氧化层的自腐蚀电流密度和维钝电流密度更高，其耐腐蚀性能劣于基体，且随着孔隙率增大呈下降趋势。但涂层阳极氧化层仍可耐受336 h中性盐雾腐蚀，满足飞机金属零件的防腐要求。为使涂层硫酸阳极氧化层具有和基体相近的耐蚀性能，并保证涂层致密度，建议尽可能减小涂层孔隙率。

关键词：冷喷涂纯铝涂层孔隙率硫酸阳极氧化腐蚀行为

热等静压温度对选区激光熔化成形TA15裂纹扩展速率的影响

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粉末冶金工业 2024年第5期 67-73页

作者：胡家齐董定平谢隋杰蔡小叶慈世伟程宗辉国营芜湖机械厂

实验采用热等静压处理工艺作为选区激光熔化成形TA15钛合金试样的后处理手段，研究了不同热等静压温度对试样组织、硬度、裂纹扩展速率的影响规律。热等静压温度为900～980℃时，组织为多层级针状（条状）α组织，且随温度升高，针状（... 详细信息

实验采用热等静压处理工艺作为选区激光熔化成形TA15钛合金试样的后处理手段，研究了不同热等静压温度对试样组织、硬度、裂纹扩展速率的影响规律。热等静压温度为900～980℃时，组织为多层级针状（条状）α组织，且随温度升高，针状（条状）α组织逐渐粗化，初级α相尺寸为60～66μm，宽度由2.35μm增加至5.62μm，材料硬度由35.8HRC降低至31.9HRC。热等静压温度为1 020℃，越过了α→β相变温度，形成魏氏组织，硬度为32.2HRC。当应力强度因子范围ΔK处于20～50 MPa·m1/2，不同热等静压工艺处理后试样的裂纹扩展速率趋于一致，受组织影响较小。当应力强度因子范围ΔK<20 MPa·m1/2，随热等静压处理温度升高，试样裂纹扩展速率逐渐降低，多层级针状（条状）α组织的粗化将增强对裂纹的偏转作用，阻碍裂纹扩展。热等静压温度为1 020℃形成的魏氏组织具有最低的裂纹扩展速率，不同位向的α集束利于使疲劳裂纹改变扩展方向，增大裂纹扩展路径长度，降低裂纹扩展速率。综上，较高温度热等静压处理后形成的粗化的多层级条状α组织或魏氏组织具有较低的裂纹扩展速率，但材料的硬度相对较低。

关键词：热等静压处理选区激光熔化显微组织洛氏硬度裂纹扩展速率

数字化转型在机械厂生产制造安全化与提质增效路径构建

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产业科技创新 2024年第3期6卷 15-18页

作者：陈鼎淇国营长虹机械厂广西桂林541003

本文探讨了机械厂数字化转型的路径,聚焦于安全化和提质增效两大领域。首先,针对安全挑战,探讨了使用智能监控系统、开展预测性维护、实现虚拟现实和增强现实、建立有效协作和沟通方式等策略,以提高员工的安全和降低事故风险。其次,对... 详细信息

本文探讨了机械厂数字化转型的路径,聚焦于安全化和提质增效两大领域。首先,针对安全挑战,探讨了使用智能监控系统、开展预测性维护、实现虚拟现实和增强现实、建立有效协作和沟通方式等策略,以提高员工的安全和降低事故风险。其次,对于质量挑战,详细研究了数据驱动的质量管理、数字双胞胎和虚拟原型技术、可视化生产管理以及绿色和可持续生产方法,以提高产品质量和生产效率。数字化转型为机械厂提供了新的工具和方法,以适应数字时代的需求,提高了企业的竞争力和可持续性。

关键词：数字化机械厂安全化提质增效

激光功率与曝光时间对选区激光熔化TC11钛合金组织与力学性能的影响

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粉末冶金工业 2024年第3期34卷 79-84页

作者：程宗辉白兵蔡小叶胡家齐董定平国营芜湖机械厂安徽芜湖241007

采用选区激光熔化技术成形TC11钛合金试样,研究了激光功率(220~260 W)和曝光时间(45~55μs)对试样组织和力学性能的影响。结果表明,激光功率与曝光时间主要影响成形过程中的激光功率密度,从而造成组织、力学性能差异:当激光功率密度增加... 详细信息

采用选区激光熔化技术成形TC11钛合金试样,研究了激光功率(220~260 W)和曝光时间(45~55μs)对试样组织和力学性能的影响。结果表明,激光功率与曝光时间主要影响成形过程中的激光功率密度,从而造成组织、力学性能差异:当激光功率密度增加时,液态停留时间相对较长和冷却速率相对较低,柱状晶尺寸相对粗大,马氏体板条尺寸增加;当曝光时间为50μs、激光功率增加到260 W时,SLM成形试样的显微硬度增加至437 HV0.3,抗拉强度增加至1 463 MPa,而断后伸长率降至6.0%;当激光功率为200 W、曝光时间增加到55μs时,SLM成形试样的显微硬度增加至404.2 HV0.3,抗拉强度增加至1 446 MPa,而断后伸长率降至4.8%。当激光功率为220 W、曝光时间为50μs时,可获得强度和塑性匹配较佳的TC11钛合金,其抗拉强度和断后伸长率分别为1 345 MPa和10.6%。

关键词：选区激光熔化 TC11钛合金激光功率曝光时间显微组织力学性能

水平管内超临界R1234ze(E)冷却传热性能的神经网络预测

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物理学报 2024年第12期73卷 96-107页

作者：周文力卓伟伟蒋依然马文杰董宝君成都国营锦江机器厂科研部成都610000 成都理工大学能源学院成都610000

为探究神经网络在预测:超临界传热方面的有效性,建立了水平直管内超临界R1234ze(E)冷却传热的神经网络预测模型,并与修正的Dittus-Boelter(D-B)型传热关联式进行比较分析.研究表明,输入参数对于反向传播神经网络(BPNN)预测精度的影响很... 详细信息

为探究神经网络在预测:超临界传热方面的有效性,建立了水平直管内超临界R1234ze(E)冷却传热的神经网络预测模型,并与修正的Dittus-Boelter(D-B)型传热关联式进行比较分析.研究表明,输入参数对于反向传播神经网络(BPNN)预测精度的影响很大,且并非所有BPNN输入参数组合都能带来比传热关联式更好的预测结果.输入参数组合Re_(b),Pr_(b),ρ_(b)/ρ_(w),C_(p)/C_(pw),λ_(b)/λ_(w),μ_(b)//μ_(w)的预测表现最好,对于试验集的预测结果的平均绝对偏差和最大偏差仅为2.02%和9.34%,远低于传热关联式预测偏差,且对于高温段h的趋势、h最大值以及h峰值位置的预测比关联式更加准确.此外,将遗传算法优化的BP(GA-BP)模型与BP模型在两种不同的适应度值计算方式下进行比较,揭示GA-BP在提高超临界传热预测精度方面的有效性.研究表明,当网络训练与适应度值计算采用相同数据时,将引起过拟合,并不能进一步提高预测精度;当网络训练与适应度值计算采用不同数据时,可使得网络泛化性能提高,预测结果的均方根偏差和最大偏差均有进一步的降低.

关键词： R1234ze(E) 超临界传热传热预测神经网络

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基于恒压控制模式镀锡工艺研究

电镀与精饰 2024年第3期46卷 84-88页

作者：胡杨李柱祥胡水莲国营芜湖机械厂安徽芜湖241007

目前,航空产品镀锡通常采用恒流控制模式生产,此模式下,产品出入槽需立即更改电流,在连续生产方面存在一定局限性。为降低产品镀锡加工控制难度,提升生产效率,通过探究电流密度、电压、加工面积之间关联关系,进行相关性能验证,形成基于... 详细信息

目前,航空产品镀锡通常采用恒流控制模式生产,此模式下,产品出入槽需立即更改电流,在连续生产方面存在一定局限性。为降低产品镀锡加工控制难度,提升生产效率,通过探究电流密度、电压、加工面积之间关联关系,进行相关性能验证,形成基于恒压控制模式镀锡工艺,该工艺适用于27dm^(2)及以下加工面积零件的恒压镀锡生产。

关键词：电镀恒压碱性镀锡电流密度

轮廓扫描速度对SLM成形TC1钛合金侧面质量的影响

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粉末冶金工业 2024年第2期34卷 44-48页

作者：胡家齐董定平慈世伟蔡小叶谢隋杰程宗辉国营芜湖机械厂安徽芜湖241000

采用选区激光熔化(Selective laser melting,SLM)工艺以不同的轮廓扫描速度制备了TC1钛合金样品,测定了样品的侧面粗糙度,观察了样品侧面近表面缺陷特征并测试了其显微硬度。结果表明:随轮廓扫描速度的增加,样品的侧面粗糙度Ra由8.09μ... 详细信息

采用选区激光熔化(Selective laser melting,SLM)工艺以不同的轮廓扫描速度制备了TC1钛合金样品,测定了样品的侧面粗糙度,观察了样品侧面近表面缺陷特征并测试了其显微硬度。结果表明:随轮廓扫描速度的增加,样品的侧面粗糙度Ra由8.09μm提升至12.27μm,这主要是由于球化与表面粘附的部分熔化粉末导致的。当轮廓扫描速度较慢时(300 mm/s),产生匙孔效应,近表面形成了大量气孔缺陷。当轮廓扫描速度较高时(900 mm/s),能量密度较低,近表面区域形成了未熔合缺陷。此外,低的轮廓扫描速度使能量密度增加,轮廓区熔池冷却速度减小,从而使近表面区域的硬度降低。高的轮廓扫描速度有助于降低近表面区域硬度的损失。

关键词：轮廓扫描速度表面粗糙度气孔未熔合显微硬度

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整机加速贮存试验与寿命快速评价方案设计

中国工程机械学报 2024年第4期22卷 556-560页

作者：段飞飞苏振李王田宇温业堃国营长虹机械厂广西桂林541003

针对如何以一组加速贮存试验实现整机寿命快速评价的问题,采用由底层数据向上层结构综合以及逆向设计的思想。基于应力分析的加速因子建模方法,以元器件的失效率为基础,结合以温度作为恒定加速变量的阿伦尼斯模型,计算整机在加速贮存试... 详细信息

针对如何以一组加速贮存试验实现整机寿命快速评价的问题,采用由底层数据向上层结构综合以及逆向设计的思想。基于应力分析的加速因子建模方法,以元器件的失效率为基础,结合以温度作为恒定加速变量的阿伦尼斯模型,计算整机在加速贮存试验应力为80℃下相对于自然贮存应力25℃下的加速因子,从而建立整机在加速贮存试验状态80℃下的寿命消耗与自然贮存状态25℃下的寿命消耗之间的等效折算关系。根据整机15年贮存历史获得整机在加速贮存试验应力为80℃下达到等效贮存至期望目标年限17年对应的试验时间为56 d,即以56 d的加速贮存试验等效2年自然贮存,掌握整机在一般贮存条件下的质量变化规律,评价其贮存寿命,确保整机在延长贮存期内满足可靠性与安全性的要求。

关键词：阿伦尼斯加速因子寿命评价

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非理想炸药水中爆炸载荷相似律数值仿真

火炸药学报 2024年第8期47卷 686-695,I0002页

作者：谷鸿平陈达张立建王怀华吕永柱栗保华西安近代化学研究所陕西西安710065 国营长虹机械厂广西桂林541003

为研究不同尺度非理想炸药水中爆炸载荷的相似性,采用LS-DYNA软件的S-ALE算法,构建了基于JWL-Miller状态方程描述的非理想炸药水中爆炸载荷数值计算模型;利用典型试验数据对计算模型参数进行了标定,匹配设置了典型RDX基非理想炸药的JWL-... 详细信息

为研究不同尺度非理想炸药水中爆炸载荷的相似性,采用LS-DYNA软件的S-ALE算法,构建了基于JWL-Miller状态方程描述的非理想炸药水中爆炸载荷数值计算模型;利用典型试验数据对计算模型参数进行了标定,匹配设置了典型RDX基非理想炸药的JWL-Miller状态方程参数;通过不同尺度炸药在不同水域环境条件下的爆炸过程模拟,分析了爆炸载荷特征参数的相似性。结果表明,影响非理想炸药水中爆炸冲击波压力峰值相似律的主要因素是其自身的非理想特性;水域环境因素(如自由面及静水压力梯度等)会对气泡脉动周期与半径的相似律产生较大影响。对于15%允许误差范围的工程仿真而言,0.53~5.30 m/kg 1/3比例距离(约10~100倍炸药半径)范围内,非理想炸药自由场水中爆炸载荷参数相似律可近似满足,与理想炸药的相似律特征基本一致,工程可用。基于JWL-Miller状态方程统一参数描述的非理想炸药默认其后燃反应是稳定且完全的。在实际中,由于水下非理想炸药受到复杂的化学反应动力学的控制,几何尺寸效应仍有可能导致非理想成分释能过程的较大差异,因此,精细化数值仿真需要针对不同比例距离或不同尺度模型来匹配不同的Miller模型参数,爆炸载荷相似律也可能在更有限的尺度范围内成立。

关键词：爆炸力学 JWL-Miller状态方程非理想炸药水中爆炸相似律含铝炸药