工业机器人磨抛柔性加工单元磨削参数识别方法优化试验

为解决工业机器人磨抛柔性加工单元因砂带磨损导致工件磨削量减少、被加工工件表面质量一致性差的问题,提出建立基于砂带磨削参数识别方法,以此作为判断砂带磨损程度依据,并进行相应的补偿。在分析砂带磨削参数的理论基础上,设计基于磨削力、磨削深度、砂带粗糙度、砂带厚度、磨削量5种不同的磨削参数识别方法,并通过试验测试,分析优化出砂带磨削参数识别方法,即通过调整磨削参数,补偿因砂带磨损而减少的工件磨削量,可有效保证加工表面一致性。

Al_(2)O_(3)对铝熔体中杂质Fe扩散行为影响的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法从均方位移、自扩散系数、径向分布函数、配位数等方面分析研究了Al_(2)O_(3)对铝熔体中杂质Fe扩散行为的影响规律。结果表明:Al_(2)O_(3)是影响铝熔体中杂质Fe扩散和富集的关键因素,随着Al_(2)O_(3)含量的增加,杂质Fe的均方位移随之下降,且随着时间的延长,均方位移的增加幅度减小,扩散系数从0.173×10^(−8)m^(2)/s下降到0.037×10^(−8)m^(2)/s,即Al_(2)O_(3)含量的增加阻碍了杂质Fe的扩散,且Al2O3含量阻碍杂质Fe扩散行为的倾向随着时间的延长而加剧。同时,随Al_(2)O_(3)含量的增加,径向分布函数曲线发生明显变化,曲线第一峰的高度逐渐变高,即Fe原子配位数逐渐增加,杂质Fe的聚集程度增加。分析认为Al_(2)O_(3)的存在破坏了铝熔体中原子的有序排布,改变了Fe原子的晶格畸变能和熔体的黏度,造成杂质Fe的扩散困难;Al_(2)O_(3)有利于杂质Fe的富集,为富Fe相的形成创造了有利条件。杂质Fe在铝合金组织中常以富Fe相依附于Al_(2)O_(3)周围,Al_(2)O_(3)可作为异质基底促进富Fe相的形核和生长;杂质Fe的存在形态与Al_(2)O_(3)含量有直接关系,Al_(2)O_(3)含量的减少有利于降低杂质Fe在铝熔体中的富集倾向,从而降低形成团聚的粗大富Fe相的可能性。这与分子动力学模拟结果相吻合,也说明模拟方法是可行的。

选区激光熔化成形工艺对多孔TC4钛合金显微组织的影响

采用Rhino软件构建了泰森多边形不规则多孔结构,利用选区激光熔化(SLM)技术成形多孔TC4钛合金,研究了激光功率(180,200,220 W)、扫描速度(1200,1600,2000 mm·s^(-1))、扫描间距(80,100,120μm)对其显微组织的影响。结果表明:随着激光功率的增大、扫描速度的减小或扫描间距的增大,SLM成形多孔TC4钛合金实体部分的微观孔洞缺陷数量和尺寸减小,相对密度提高,扫描速度是影响缺陷生成的主要原因;在激光功率220 W、扫描速度1200 mm·s^(-1)、扫描间距120μm条件下钛合金具有最少的微观孔洞缺陷,其相对密度可达99.2%。靠近多孔结构孔隙部分的截面存在等轴晶和平行于基板表面的柱状晶,而远离孔隙部分的组织主要由β柱状晶组成,柱状晶内部为与其长轴成±45°且平行排列的初生针状马氏体;随着激光功率的减小、扫描速度的增大或扫描间距的减小,柱状晶的宽度和初生马氏体的长度均减小,扫描间距对显微组织的影响更大。

基于第一性原理分析铈对Al-Ti-B-Ce中间合金中TiB_(2)界面行为的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理,通过筛选建立了以8种最主要的高对称性原子堆垛方式形成的TiB_(2)(0001)//TiB_(2)(0001)界面模型,计算了Al-Ti-B中间合金中掺杂稀土铈前后该界面的黏附功以及铈在界面处的偏聚焓和在(0001)面的吸附能,分析了铈对TiB_(2)界面行为的影响。结果表明:细化剂中掺杂铈后由2个以钛原子为终端的表面通过心位方式堆垛形成的界面和由以钛原子为终端的表面与以硼原子为终端的表面通过心位堆垛形成的界面的黏附功降低,有助于TiB_(2)弥散分布;铈在该界面处的偏聚焓为正值,无法自发偏聚到界面处,铈在TiB_(2)(0001)表面上具有较高的吸附能,可抑制TiB_(2)在此面的堆垛生长。

微量稀土对工业纯铝中杂质相的变质行为

采用SEM ,EDAX ,TEM等分析研究了稀土对工业纯铝中富Fe(Si)杂质相的变质作用及机制。结果表明 :富铈混合稀土 (RE)是一种有效的变质剂 ,可使铝中杂质相由粗大长针 (条 )状或骨骼状变为细小的团球状或短棒状 ,且分布较均匀 ,提高了材料的力学性能 (尤其是塑性 )。其变质机制主要是因稀土在固 /液界面前沿的富集 ,导致了稀土进入杂质相形成 (AlFeSiRE)的复杂化合物 ,或吸附在杂质相表面阻碍其长大。但过量稀土易导致第二相数量增多 ,降低材料塑性 ,其加入量应小于 0 .0 7% (质量分数 )

铝熔体中夹杂物与气体相互作用的关系

分析了夹杂物（Ａｌ２Ｏ３ 等） 的结构特性和气体（ 氢） 在铝凝固过程中的行为， 阐述了铝熔体中夹杂与氢的相互依存关系， 提出夹杂与氢相互作用的“寄生机制”观点。指出了夹杂的存在是气体难以除净的关键限制因素， 排杂是除气的基础， 并通过实验得到证实， 对铝液净化实践具有实际指导作用。

高效排杂熔剂过滤净化工业纯铝

探讨了熔剂过滤净化工业纯铝的效果及其净化机理。结果表明 :合适的熔剂组成及处理工艺是保证其具有高效排杂作用的关键 ;采用特定的熔剂 (CJ 5 )和过滤工艺 ,在适当的加入量 (3% )和熔炼温度 (72 0℃ )条件下 ,对不同品位纯铝的除杂率和针孔率降低幅度分别可达 70 %～ 82 %和 6 0 %～ 88% ,显著提高了材料的强度和塑性 ,尤其是塑性可提高约 70 % ;其高效排杂作用的关键在于该方法具有将铝的熔化—熔剂过滤—熔剂吸杂溶杂三个过程实现于熔炼全过程中的独特性 ,符合以排杂为主的净化原则 ,充分发挥了熔剂排杂净化效率。

中间合金对铝合金细化处理的现状分析与初探

分析讨论了中间合金对铝合金晶粒细化处理的研究与应用现状及其细化机理 ;并对新型细化剂AlTiBRE中间合金的细化效果进行了初探 ,结果表明该中间合金是一种高效、长效的晶粒细化剂 ,对压力罐用铝材具有显著的细化作用 。

高效铝熔体综合处理技术及其效果

探讨了铝熔体高效净化、富铁杂质相变质和晶粒细化处理技术的效果及其相互关系。提出净化是铝熔体处理的关键 ,是细化和变质的基础 ;据此研究了高效铝熔体综合处理技术 ,其效果显著。对压力罐用铝材的除杂率和针孔降低率分别达 82 .0 %和 87.0 % ,铸态晶粒平均尺寸减小了 18.6倍 ,杂质相也由较粗大长针 (片 )状变成弥散细小的圆球状或短棒状 ,从而使材料的力学性能 。

罐用铝材的研究现状及存在的问题分析

分析了易拉罐和压力罐用铝材的国内外研究与发展现状及存在的主要问题 ,并指出压力罐用铝材国产化研究中的关键技术和解决的主要途径。

提高罐用铝材冶金质量的重要性及其途径

分析了罐用铝材研究与应用中存在的问题,指出制约罐材国产化的关键因素在于铝材的冶金质量;同时分析了铝中主要冶金缺陷的危害性及提高罐材冶金质量的重要性,并指出了提高罐材冶金质量的途径及初步研究结果。

Al3Ti1B1RE细化剂对罐用铝材的细化效果及稀土的作用

采用XRD,OM,SEM,EDAX等探讨了一种新型Al3Ti1B1RE中间合金细化剂对罐用铝材的细化效果及RE的作用。结果表明,该细化剂对罐用铝材的细化效果优于进口和国产Al5Ti1B,且具有长效性,达6h后仍未见明显衰退,明显提高了该材料的强度和塑性;其细化效果及稳定性好的主要原因是:RE可降低铝液的表面能,增加铝液对细化核心(如TiAl3,TiB2)的润湿性,既充分发挥了异质形核作用,又防止了TiB2聚集沉淀倾向;RE也极易在结晶前沿富集造成成分过冷,阻碍了α Al晶粒生长,并促进其在细化核心上形核;此外RE还兼有一定的净化、细化和变质作用,尤其是净化作用提高了该细化剂的冶金质量。

铝熔体高效净化的理论及净化处理技术的现状分析

在杂气关系分析的基础上,提出"排杂是除气的基础,排杂为主,除气为辅"的铝液净化原则,根据此研究开发出熔剂过滤净化方法及相应的高效排杂净化熔剂,分析讨论国内、国外净化处理技术的发展现状及存在问题,提出提高铝熔体净化效果的技术途径。

铝熔体处理及其关键技术的研究与应用实践

分析了铝熔体处理的重要性和意义,以及高效铝熔体处理的理论及其关键技术,并进一步探讨了铝熔体高效净化、富Fe杂质相变质和晶粒细化处理技术的效果及其相互关系。提出"净化是铝熔体处理的关键,是细化和变质的基础"的熔体处理原则;据此研究获得了铝熔体高效综合处理技术,并在高性能罐用铝材等多种材料的制备中得到实际应用,显著地提高了铝材的冶金质量,从而使其力学性能、尤其是塑性得到了较大幅度的提高,有利于其后续的轧制加工及产品的最终性能的提高。该技术对其他高性能铝材也具有直接的应用价值。

工业纯铝中铁和硅的作用分析与初探

分析了工业纯铝中主要杂质元素Ｆｅ和Ｓｉ的存在形态，并初步探讨了Ｆｅ，Ｓｉ对纯铝性能的影响规律，提出了削弱（甚至消除）杂质危害。

铝熔体中熔剂的净化作用特性分析

在熔剂净化铝液的热力学和动力学分析的基础上，着重讨论了铝熔体中熔剂的净化作用特性及熔剂组成的合理设计，并在实践中加以应用。

采用活性熔剂过滤净化废铝的研究

在废铝ＧＨ再生技术研究成果的基础上，从熔剂组成和净化工艺两方面重现和验证了该技术的有效性，并着重对其净化作用机制进行了分析。表明合理的熔剂组成及净化处理工艺的配合，可实现高质高效回收废铝的目的，ＧＨ是一种值得重视和推广的方法。

活性溶剂过滤再生废铝的净化效果研究

在废铝ＧＨ再生技术研究成果的基础上，从改善和提高熔剂过滤净化效果出发，考察了净化工艺参数对熔剂净化效果的影响，并就熔剂过滤对各种废铝的处理效果作综合比较，进一步表明了ＧＨ法的有效性，为其推广应用提供了可靠的依据。

经不同熔体处理的罐用铝材的高温拉伸性能试验

通过高温拉伸试验,并结合OM、DTA、SEM、EDAX和TEM等分析手段,探讨了经不同熔体处理的压力罐用铝材(简称“铝原块”)的高温拉伸性能和微观组织的变化规律。结果表明,冶金缺陷的存在是铝原块高温塑性难以充分发挥的主要限制因素,并直接影响到铝材断裂破坏的微观过程,是主要的裂纹源;与未处理和常规处理比较,高效熔体处理技术有效地改善和提高了铝原块的冶金质量,使得材料的高温变形较均匀,其高温断裂方式为穿晶微孔聚集型,断口韧窝较深且分布较均匀,显著提高了其高温塑性;经高效熔体处理的铝原块的变形温度应低于500℃,否则会由于晶粒粗大并易产生低熔点共晶物富Fe(Si)杂质相的溶解而显著降低材料的高温塑性变形性能,其合适的变形温度为400～450℃;采用较低品位工业纯铝经高效熔体处理而获得的铝原块,其主要塑性变形性能不低于现产品性能,其用料低品化是可行的。