TC4钛合金表面等离子喷涂Al_2O_3-13wt％TiO_2涂层及激光重熔研究

采用等离子喷涂技术在TC4钛合金表面制备了常规Metco130陶瓷涂层及纳米结构Al_2O_3-13wt%TiO_2涂层,并利用CO_2激光器对涂层进行了激光重熔,采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜分析(SEM)、微区成分分析(EDAX)及维氏硬度试验研究了激光重熔前后涂层的组织性能变化。结果表明,等离子喷涂涂层与基体形成了较好的机械结合,但涂层中存在孔隙,激光重熔后,重熔层与基体形成了良好的冶金结合,其组织结构更为均匀而致密。采用谢乐公式估算了重熔后涂层中各相的平均粒径,结果表明,等离子喷涂纳米结构的涂层在激光重熔后仍然处于纳米结构。另外,选择合理的激光工艺参数,涂层的硬度得到了较大提高。

激光重熔Al_2O_3-TiO_2涂层的强韧性能

采用等离子喷涂和激光重熔复合工艺在Ti-6Al-4V基体上制备了Al2O3-TiO2涂层,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度试验和压痕试验等方法研究了激光重熔对涂层的组织及强韧性能的影响.结果表明,等离子喷涂Al2O3-TiO2涂层中的主相为γ-Al2O3,而相应重熔涂层中的主相为α-Al2O3.激光重熔可消除喷涂态涂层内部的孔隙、微裂纹和层状堆垛等微观缺陷,获得致密化的组织,并使涂层与基体形成良好冶金结合.重熔涂层的硬度比相应喷涂态涂层约提高了50%,裂纹扩展抗力相比喷涂态涂层提高了近两倍.激光重熔纳米涂层中的未熔增强颗粒和纳米结构特性等对涂层起到了协同强化和韧化作用.

钛合金表面改性技术研究进展

综述了近年来对钛合金进行表面改性所采用的一些典型的技术及通用的材料体系,介绍了表面改性在改善钛合金表面性能等方面的作用,探讨了相关表面改性技术研究中当前尚存在的一些问题及其发展前景。

激光熔覆硅化物涂层强化相的研究进展

综述了采用激光熔覆方法制备硅化物涂层中原位生成的强化相类型、分布以及强化机理,主要分析了各种强化相强化的涂层在室温、高温条件下的摩擦磨损性能。三元Laves相作为涂层强化相的研究最多,应用较成熟,是一类理想的激光熔覆涂层强化相。σ相和Cr3Si相因自身存在严重的室温脆性,应用受到一定限制。Me5Si3型相有突出的抗磨粒和粘着磨损的能力,其作为强化相应用到激光熔覆涂层中具有很大潜力。MeSi2型相自身的高熔点特性使其在制备高温耐磨涂层过程中得到应用。对过渡族金属与硅通过激光熔覆制得耐磨涂层的应用做出了展望。

铝合金激光增材制造技术研究现状与展望

激光增材制造技术在现代工业发展中发挥了重要作用,为实现高精度制造以及复杂大型制件的生产,铝合金激光增材制造成为当前的研究热点。针对目前铝合金激光增材制造技术在试验过程中出现的粉末流动性差和铝合金的氧化严重以及熔池冷却时温差梯度过大等问题,综合国内外研究现状指出采用基体预热方法可以有效降低熔池冷却过程中的温度梯度,多次重熔可以降低气孔和球化的产生,新型合金粉末Al-Cu/Al-Zn可以降低铝合金的氧化问题。针对研究中存在的问题,提出建立有效温度控制机制来减少气孔、脱落等现象和研发激光增材制造新型专用粉末将会成为以后研究的重点。

轻合金表面激光熔覆的研究现状

通过对轻合金激光熔覆的研究现状的综述,概述了轻合金表面激光熔覆的特性,简介了轻合金表面激光熔覆技术的处理工艺,阐述了轻合金表面熔覆材料的研究近况,分析了熔覆层的组织特性及表面性能,提出了轻合金激光熔覆工艺在日后的研究趋势及方向。

激光3D打印TC4钛合金工件根部裂纹成因分析

激光3D打印TC4钛合金工件的根部出现了裂纹。通过分析裂纹的微观特征以及工件的残余应力,分析了裂纹产生的主要原因。结果表明:以高速、微层、微区连续熔凝为特征的激光3D打印,其热输入量较小,打印层对已成型层的退火作用小,导致激光3D打印TC4钛合金工件外表面出现严重的拉应力,最大值达到了640 MPa;同时3D打印过程中存在的飞溅、咬边和熔道不连续等缺陷,会影响下一层铺粉厚度和密度的均匀性,导致微观缺陷的产生,或使得打印工件的性能在微观上不均匀;微观分析显示,裂纹起源和终止于微缺陷处,在扩展过程中有向微缺陷处发展的特征;预热温度不够、严重的残余拉应力、微观缺陷或性能不均匀的共同作用,是导致激光3D打印TC4钛合金工件根部出现裂纹的主要原因。

7A04高强铝合金的热拉深性能

采用模内加热的方式,比较不同加热温度时,在不同工艺条件下0.8 mm厚7A04板料的拉深成形能力,研究7A04高强铝合金板材在热成形条件下的拉深性能。结果表明:随着温度的升高,材料的成形性能得到显著提高,在350~400℃温度区间,极限拉深尺寸达到最大值,相较于常温下的极限拉深直径提高8.8%,拉深件高度提高28.57%。由于加热时间短,不同温度成形材料的相应组织和硬度无明显变化,热拉深后材料仍保持原高强铝合金强度高的特性。

激光熔覆法制备ZrO_2-Y_2O_3涂层的显微组织与性能研究

采用预制粉末式激光熔覆法在钛合金（Ti-6Al-4V）表面制备了纳米ZrO_2-8%Y_2O_3涂层,利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和光学显微镜（OM）对涂层的相组成及组织结构进行分析,同时分析了涂层的显微硬度分布情况。结果表明：在一定功率范围内,涂层气孔随激光功率增大而逐渐减少,裂纹随激光功率增大而增多;ZrO_2陶瓷涂层与基体间结合良好,熔覆层微观组织结构主要以细小的树枝晶形态存在。在不同区域表现出不同的组织特征,靠近表面处晶体尺寸相对较小,呈柱状整齐排列在熔覆层表层区域;熔覆层中部主要包含块状晶及少量树枝晶;熔覆层底部主要为树枝晶,其一次晶轴方向沿垂直于涂层截面方向生长;熔覆层主要由四方相（t相）ZrO_2和立方相（c相）ZrO_2组成;熔覆层平均硬度达到1000-1300 HV0.2,约为基材硬度的3.5倍。

激光熔覆法制备Al_2O_3-TiO_2涂层的显微组织与性能研究

采用预置粉末式激光熔覆法在钛合金（Ti-6Al-4V）表面开展了Al2O3-13%（质量分数）TiO2涂层的研究。利用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射分析仪（XRD）和显微硬度计研究了激光熔覆熔池的特征和涂层的显微结构,分析了涂层的成分分布、相组成和显微硬度分布情况。预置粉末激光熔覆制备的Al2O3-13%（质量分数）TiO2涂层界面结合良好,涂层组织均匀,没有明显的裂纹和气孔。激光熔覆涂层表现出明显流线型特征,熔覆层截面分为热影响区、扩散结合区和涂层区。涂层由Ti、AlTi3、α-Al2O3和γ-Al2O3等相组成。涂层的显微硬度达到1000～1300HV（0.3）,比基体硬度360～390HV（0.3）高2倍。

Ti6Al4V合金表面激光熔覆Al_2O_3基涂层的研究进展

介绍了几种钛合金表面改性的方法,其中激光熔覆技术是一种有发展前景的表面改性方法,可被应用于众多领域。针对陶瓷材料优良耐磨、耐蚀等特性,可被应用于在钛合金表面制备激光熔覆涂层。本文还介绍了Al2O3-Ti O2、Al2O3-Cr2O3和Al2O3-Ti C陶瓷涂层的材料体系及其研究现状,并对于钛合金表面熔覆陶瓷涂层存在的一些问题提出了解决方法。

提升高校青年教师综合素质途径的实践与思考

教育是培养人才的社会实践活动,教师作为教育的实施者,是搞好教育教学工作、提高教育质量的基础和保证。当今社会的竞争实际上就是综合素质的竞争。青年教师是高校人力资源的主干部分,青年教师的综合素质将直接关系到学校的发展。本文主要针对青年教师综合素质现状,主要从道德修养和业务水平这两方面重点阐述如何提升高校青年教师综合素质。

7A04高强铝合金热胀形性能的研究

应用伺服压力机测试系统对7A04高强铝合金板材进行了杯突试验,研究了不同温度下材料的胀形性能。结果表明：当温度超过200℃时杯突试验载荷开始下降,300℃以上时材料的软化更加明显,与这种变化相一致的是板材的胀形性能随之提高,杯突值由室温的3.826mm提高到在350℃时的4.261mm。400℃以上时由于接近材料的固相线温度,胀形性能有所下降。由于加热及保温时间短,不同温度下样品的晶粒尺寸与形貌均变化不明显,但塑性成形性能明显提高。

基于工程实践的焊接结构强度课程项目教学探索

在焊接结构强度课程教学中以工程应用为导向,以能力培养为主线,结合行业、企业工作过程对本专业毕业生的能力要求,积极将工程项目引入教学,使教学与科研实践紧密结合。利用现代科技手段,提高课堂教学质量,实施项目化教学改革,探索具有工程应用价值的焊接结构强度课程特色的新型教学方法。

点铁成金——纳米让金属更耐磨

纳米材料能够赋予产品以奇特而优异的性能。但因目前科技发展水平和生产成本的制约,完全以纳米材料替代常用的传统材料还不现实。为满足新型金属耐磨材料的发展和应用需求,简便可行且成本低廉的金属耐磨材料纳米改性技术就显示出了独特优势和重要性。本文简要介绍了最近十几年来我们课题组在金属耐磨材料纳米改性研究与应用方面的有关进展,试图说明材料纳米改性科学技术的支撑作用和利用材料纳米改性科学技术优势进行产品创新的重要性,采用纳米改性技术可以在纳米尺度上控制材料的局部、表面或整体,使材料的性能潜力得到更有效地发挥,可以显著提高装备制造业产品或零部件的使用性能、寿命和可靠性。

激光熔注技术研究现状及其发展

介绍了激光熔注技术的发展历程,阐述了激光熔注过程中激光器的种类、增强相的选择、工艺特点、工艺参数和复合层材料的微观组织特性。讨论了激光熔注技术存在的主要问题和发展前景。

焊接课程设计实践与改革

焊接课程设计是工科类焊接技术与工程专业实践教学环节中很重要的一个组成部分。针对焊接课程设计目前存在的一些问题,对实践教学内容与形式进行教学改革试探与实践,结果表明:通过此项改革,能合理地利用教学资源,很好地解决了教学环节存在的冲突与弊端,增强了教学效果。

探析制约高校教师创新积极性的因素与对策分析

教师是高校创新性人力资源的核心部分,也是国家创新人才的重要组成部分。教师创新积极性与个人的知识结构、教学水平、社会导向、价值取向及评价体系有关。本文旨在探析制约教师创新积极性的因素,并探讨在充分调动教师积极性的基础上,如何推动教师创新性地开展教学和科研,为提高教学质量,深化科研水平,培养创新人才提供参考和借鉴。

钛合金激光增材制造技术研究现状及展望

介绍了两种典型的钛合金激光增材制造技术的原理与特点,综述了钛合金激光增材制造技术的研究和应用现状。最后指出了钛合金激光增材制造技术中存在的一些问题,展望了其发展方向。

钛合金表面激光熔覆研究进展

对钛合金表面激光熔覆研究现状进行综述,对钛合金表面涂层进行分类。介绍了钛合金表面激光熔覆改性技术的熔覆材料、工艺和应用。阐述了各类钛合金涂层的实际性能以及对钛合金表面改性涂层性能所做的研究。最后提出了钛合金表面激光熔覆工艺未来的研究趋势。