船用柴油机关键零件激光表面强化技术发展现状及应用策略

简述国内外千瓦级连续激光为能量源的表面淬火、表面熔覆、表面熔凝和表面合金化等激光表面强化技术在强化机理、工艺参数、热力学规律、温度场分析仿真、强化缺陷成因及预防等方面的研究现状和局限性;介绍激光表面强化技术在典型船用柴油机关键零件制造领域的应用实例;分析激光表面强化技术在国内外制造业中的应用及分布特征;根据激光表面强化技术的研究现状和局限性,结合船用柴油机关键零件的特点,提出船用柴油机关键零件激光表面强化技术的研究建议及关键零件制造业激光表面强化技术的发展策略;以部分关键零件为对象,指出其工作部位激光表面强化技术的应用方法。以期为激光表面强化技术在船用柴油机关键零件制造领域的研究深化和应用推广提供指导。

基于MATLAB/ADAMS的平面三自由度并联机构的运动学和动力学分析及控制的初步设计

运用MATLAB软件对一种平面三自由度并联机构进行了运动学和动力学分析,并以图线形式展示了机构的运动规律和受力情况;然后通过在ADAMS中建模仿真,验证了MATLAB的计算结果,并将MATLBA计算所得数据拟合成运动方程代入AD AMS中模拟并联机构的控制。二者的分析结果为后续本机构控制系统的开发奠定了基础。

不同切割气体氛围下激光切割钛合金性能研究

本文以民用大飞机蒙皮用TC4钛合金材料为实验对象,进行了不同切割气体和切割参数下,1.6 mm厚度TC4板材的激光切割实验,并对切割的表面质量和相变区进行了检测。研究发现,Ar切割表面呈现白亮的金属色泽,N2切割表面呈现黑灰色;切割缝附近的相变区由重熔区和热影响区组成,相同参数条件下,N2切割表面粗糙度小于Ar切割表面粗糙度,但Ar切割相变区深度小于N2切割相变区,激光热输入是影响相变区深度的主要因素;同种切割气体气氛下,板材下表面附近的相变区深度大于上表面附近的相变区深度。

激光熔覆技术在高速转子轴修复中的应用研究

本文以激光熔覆后机加工的方式修复空压机高速转子轴。熔覆过程中采取了一系列抑制基材升温的措施。控制扫描速度、送粉速度和保护气流量不变,在不同激光功率和熔覆搭接率的条件下,开展了多组单道和多道搭接熔覆实验并进行检测。结果显示激光功率600 W,搭接率27.5%时熔覆效果最优,熔覆层硬度HRC53-56,与基体实现冶金结合;熔覆过程基材温度始终维持100℃以下;修复后经着色渗透探伤,熔覆层无开裂、气孔等缺陷,经动平衡检测及调整,达到装机运行要求。

WC-Co硬质合金涂层的激光熔覆工艺研究

通过混合不同粒径、不同比例WC颗粒的纯Co粉末,在不同工艺装备和参数下进行激光熔覆试验及结果检测,证明大芯径、大光斑的半导体激光更适用于金属基硬质合金熔覆。通过降低光斑能量集中度,降低输入功率,减小热输入,增大WC颗粒粒径,降低WC颗粒的热敏感度,能有效抑制WC熔解和分解,减小熔覆层气孔数量和尺寸。采用基材预热或全Ar气保护可降低熔覆层的开裂倾向。全Ar气保护条件下,采用输入功率800 W、扫描速度4 mm/s、送粉率11 Hz参数组,或基材预热400~450℃条件下,采用输入功率800 W、扫描速度7 mm/s、送粉率11 Hz参数组,均获得了WC质量分数60%、无开裂、低气孔率的大面积WC-Co激光熔覆硬质合金涂层。

钛合金及其激光加工技术在航空制造中的应用

钛合金作为一种具有战略意义的新型金属结构材料,广泛应用于航空制造领域。本文对航空用钛合金及其激光加工技术的研究应用情况进行综述。重点介绍钛合金在飞机机身、航空发动机、航空紧固件等方面的应用发展情况;结合航空工业钛合金应用的实际情况,介绍了几种典型的钛合金激光加工制造技术的应用现状;并讨论航空用钛合金未来发展趋势。

激光焊接过程质量评价研究综述

现代激光焊接加工工艺具有焊接速度快、焊缝强度高等优点,但伴随而来的各种缺陷也成为限制激光焊接进一步提高的"瓶颈"。通过综述焊缝缺陷的形成机理介绍了焊接过程中物理现象、采集信号与焊接质量之间的关系,随后综述了不同传感技术的研究现状及发展趋势,分析了其各自的特点。最后,明晰了激光焊接过程质量评价方面需要进一步研究的内容。

TC4钛合金激光切割热影响区及性能研究

为了研究TC4钛合金民用大飞机蒙皮材料的激光切割工艺,分别对0.8mm和1.6mm的TC4钛合金板材进行激光切割工艺试验,研究了切割后板材热影响区的组织、深度,试件的拉伸性能及断口形貌。结果表明:切割速度是影响切割质量的主要因素;热影响区分为熔化区和非熔化区,组织与基体完全不同;热影响区深度受切割工艺的影响较大,板材下表面的热影响区深度均大于上表面;热影响区的存在影响板材的拉伸性能,且热影响区深度越深,材料的拉伸性能越差;有无热影响区的试样断口形貌均属于塑性断裂。

激光冲击强化技术研究与应用现状

激光冲击强化是一种利用激光束对金属材料表面改性的表面强化技术,能够改善材料表层微观组织,产生加工硬化和一定深度的残余压应力,有效提高材料疲劳性能、延长材料服役寿命。介绍了激光冲击强化的技术原理,综述了激光冲击强化技术的工艺参数、数值模拟和主要应用研究,并就该技术后续研究与发展进行了展望。

硬质合金皮秒激光加工工艺研究

在WC粒径0.7~0.8μm、质量分数91.5%~92.0%的Co-WC二元硬质合金上进行了恒定单脉冲能量下,不同填充间距和加工次数的皮秒脉冲激光加工工艺试验研究,发现在小于光斑宽度的填充间隔尺寸范围内,填充间隔增大,加工面呈现表面粗糙度降低的光整加工效果;填充间距减小,激光对材料的蚀除效果增加;加工次数越多,材料去除深度越大;加工次数持续增加,材料表面钝化失活,激光的蚀除作用减弱;通过对激光加工区域的残余应力检测,发现皮秒激光加工对硬质合金表面残余应力影响不明显;对硬质合金钻头副切削刃口进行脉冲激光刃口修磨,去除了砂轮修磨残留的微观缺口,获得了更好的刃口质量和前刀面表面质量。