激光选区熔化/干式铣削复合加工实验研究

为研究激光选区熔化增材与干式铣削减材复合加工中的工艺交互作用对零件成形质量的影响,以316L奥氏体不锈钢粉末为研究对象,分别采用单一增材工艺和“增材-减材”交替复合加工工艺制备试样,分析成形区的致密度、残余应力。实验结果表明,在制件致密度和残余应力方面,以上两种加工方法均受到激光能量密度的影响且规律相似。此外,复合加工中的铣削减材工艺会对成形样件的致密度和残余应力造成影响,在激光能量密度设置为100 J·mm^(-3)和125 J·mm^(-3)时,铣削减材工艺可以明显提高致密度并降低残余应力水平。

基于激光选区熔化与高速切削的增减材复合制造系统开发

激光选区熔化是一种适用于复杂金属零件成形的增材制造方法,对于尺寸和表面质量有较高要求的零件,增材成型后往往还需要进行后续的减材加工,而且对于一些零件上的内腔、深孔等特征,采用先增材后减材加工的传统方法难以完成。为此开发了一种基于激光选区熔化技术和高速切削技术的复合制造系统,以实现零件的增减材交替复合加工,并且提出了基于此系统的增减材复合加工工艺规划方法。采用了一种简便的实验方法初步确定激光选区熔化工艺参数的范围;并通过复合加工实验验证了使用此系统加工复杂曲面零件的可行性,实验中还发现减材工艺对零件的表面具有修整作用,可以有效减缓弹性刮刀的磨损。

碳纳米管的结构、制备、物性和应用

综述了碳纳米管的研究进展，简单地介绍了单层碳纳米管和多层碳纳米管的基本形貌、结构及其特征、列举了几种主要的制备方法以及特点，介绍了碳纳米管优异的物理化学性质，以及在各个领域中潜在的应用前景。

增减材复合制造316L不锈钢的滑动磨损特性研究

研究了激光选区熔化(SLM)/铣削增减材复合制造工艺对316L不锈钢滑动磨损特性的影响规律。在增减材复合加工机床上分别采用单一增材方法和增减材方法制备316L不锈钢试样,在一台加工中心上制备传统铸造316L不锈钢试样。激光能量密度E设置为112.5~183.3 J·mm^(-3),铣削每齿进给量设置为0.02~0.08 mm。首先测试分析了试样致密度、组织缺陷、显微组织、显微硬度及表面粗糙度。在与Si3N4陶瓷球配对的干式滑动试验后,对摩擦因数、磨损率、磨痕形貌及元素组成进行测试分析。结果表明,SLM成形材料的致密度和硬度在E=150.0 J·mm^(-3)时取得最高值。增减材试样的表面粗糙度明显低于增材试样,在每齿进给量相同时略高于铸造铣削样。SLM成形材料的摩擦因数范围为0.93~1.03,在最致密时取得最低值并略低于铸造材料。增减材表面在30 min内的总磨损率随每齿进给量的减小而降低,其数值为8.44×10^(-8)~12.17×10^(-8)mm^(3)/mm,低于增材表面,在每齿进给量相同时略高于铸造铣削表面。增减材表面在滑前12 min内的磨损机制为磨粒磨损,而黏着磨损及材料断裂现象比其他两种表面轻微。滑动30 min后SLM成形材料主要的磨损机制为磨粒磨损和黏着磨损,以及缺陷引起的材料断裂,而材料黏着是其磨损面氧化的主要原因。