选区激光熔化三维点阵结构尺寸效应研究进展

三维点阵结构技术是兼具轻量化和功能-结构一体化设计的创新型技术,结构成形所依赖的选区激光熔化技术在成形跨尺度结构和渐变结构时面临严重的尺寸效应问题,制约了三维点阵结构的应用及推广。特征结构的“形”、“性”特征是评价打印质量的重要标准,因此,以三维点阵的特征结构——杆和薄壁作为研究对象,系统梳理了尺寸效应的相关研究。首先,从温度场出发,阐述了特征尺寸对宏观热累计及介观熔池尺寸、温度梯度、冷却速率的影响规律,为进一步“形”、“性”分析提供依据;其次,缺陷和微观组织形貌是控“形”的主要内容,因此总结了特征尺寸对微观孔隙率、尺寸精度、粗糙度三种缺陷程度及晶粒尺寸、排向两种微观组织特征的影响规律,并对其产生的机理进行了分析;最后,对比了不同缺陷和微观组织特征对力学性能的影响,为特征结构控“性”提供借鉴。合理的工艺参数选择与特征尺寸相互配合,可以有效改善打印质量,提高特征结构的力学性能,为跨尺度结构及渐变结构的工艺方案设计提供参考,同时也为极致轻量化的探索提供了思路。

星座卫星3D打印批量生产发展趋势与展望

“十四五”期间及后续星座卫星的发展,对结构轻量化的需求日益强烈,同时还要求降低制造成本、缩短研制周期。3D打印技术具有提供结构极致轻量化的能力,卫星结构采用轻量化设计及3D打印技术,可实现减重30%~60%,但目前主要用于单件或数件研制的场景。星座卫星的最新发展要求其结构质量占比进一步降低,年度轻量化结构任务数量约数千件,现有的制造能力与批量化任务需求之间的矛盾凸显。因此,本文面向未来星座卫星结构极致轻量化、低成本、短周期研制需求,在总结国内外3D打印批量生产发展现状基础上,提出了星座卫星3D打印在主承力结构、次承力结构及功能结构,以及平台载荷一体化研制等3个方面的主要应用,并从规模化产业基地建设、工艺快速设计、组批排产、自动化后处理、高效检测等方面,提出了航天领域3D打印批量生产的发展思路,对提升面向航天轻量化结构的3D打印批量生产能力具有借鉴意义。

工艺参数对铝合金CO_2激光焊接光致等离子体温度的影响

利用Spectra Pro2500i瞬态光谱仪对6061铝合金CO2激光焊接光致等离子体的发光谱进行了测量,分析得到的200~600 nm范围内的Mg I特征谱线,利用玻尔兹曼图法计算得到光致等离子体的平均温度。分别研究了激光功率、焊接速度、焦点位置、辅助气体等工艺参数对光致等离子体平均温度的影响,并对其原因进行了分析。在试验条件下,当激光功率超过材料深熔焊接阈值功率后,激光功率对光致等离子体温度的影响不大,约为6 000 K;焊接速度对光致等离子体温度的影响表现为'倒U形'曲线规律;对于一定内径的辅助气体喷嘴,等离子体温度随辅助气体流量呈现先增加后减小的趋势;在氦气中加入氩气会导致光致等离子体温度升高500~1 000 K左右。

薄板钛合金摩托车消音器管体的焊接工艺

以摩托车消音器管体用钛材料薄板的焊接为对象 ,介绍了相关的焊接设备、施焊工序。结合钛及钛合金材料的物理特性及焊接性 ,着重分析了焊接过程中出现的焊穿、引弧及保护气体选择等问题 ,并给出了具体的解决方法。

小儿骨科术后进食时间的影响分析

目的探讨小儿骨科手术后进食时间管理对患儿不良反应和家长满意度的影响。方法将择期手术的240例患儿随机分为对照组和观察组,每组各120例。对照组按全麻术后护理常规,在术后6 h方可进食;观察组术后通过清醒程度评分进行评估,合格后即可进食。观察并比较两组患儿手术持续时间、术后首次饮水、进食时间,术后临床症状,疼痛评分及家长满意度。结果观察组与对照组术后首次饮水和进食时间,口渴、饥饿哭闹发生率比较,差异有统计学意义(P<0.01);观察组患儿疼痛评分低于对照组,家长满意度高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论小儿骨科术后患儿经评估合格后早期进食可提早满足患儿机体的需要,有效降低不良反应的发生,缓解疼痛感受,提高家长满意度。

5083船用铝合金激光焊接不稳定性研究

采用Rofin Sinar公司3500W扩散冷却板条CO2激光器对船用5083铝合金(厚度为4mm)进行焊接试验。试验结果表明:激光焊接条件、激光工艺参数以及辅助气体成分对激光焊接过程的稳定性以及焊缝的表面成形影响很大。分析了引起5083铝合金激光焊接过程不稳定性以及表面成形差的可能原因。

关于大功率CO_2激光器在船舶制造中应用的探讨

文章介绍了在欧洲一些工业发达国家激光焊接技术在船舶制造中应用的发展历程和现状,指出了大功率CO2激光器在船舶制造应用中需要解决的问题:光束传输与变换、激光焊接过程中激光束与焊缝中心的对位以及激光焊接技术在船舶制造中应用的经济性,进而指出激光焊接技术在船舶制造的应用研究中不仅要从激光焊接技术的工艺可行性入手,还要从光束传输、设备制造、焊缝跟踪以及船体结构等方面入手进行多方面的研究。

半导体激光列阵慢轴准直和聚焦特性

采用2块柱面透镜组成的望远镜系统对一个输出功率300 W的大功率半导体激光堆栈慢轴进行准直和聚焦,此堆栈由5个输出功率为60 W的列阵堆叠组成,中心波长808 nm.测量了由不同焦距的柱面透镜组合的光路聚焦后的腰斑直径,比较了柱面透镜的面型参数对腰斑直径的影响.使用Zemax软件模拟了光路,分析了系统的像差.在准直镜焦距f1=200 mm,聚焦镜焦距f2=100 mm时,光斑功率密度为3.05 kW/cm2.在316L不锈钢的辐照实验中,材料表面出现蒸发沟槽,熔化区深宽比约为0.5.

以家庭为中心的护理对CCF石膏术后护理效果及家长满意度的影响

目的:探讨以家庭为中心的护理对先天性马蹄内翻足(CCF)石膏术后护理效果及家长满意度的影响。方法:将2016年1~12月收治在我科CCF手术治疗的26例患儿作为对照组,实施常规护理;将2017年1~12月收治在我科CCF手术治疗的27例患儿作为观察组,采用以家庭为中心的护理模式。比较两组患儿护理效果,评价家长满意度。结果:观察组患儿湿疹发生率低于对照组(P<0.05),患儿家长满意度评分高于对照组(P<0.05)。结论:对CCF患儿行石膏术后实施以家庭为中心的护理模式,可加强护理效果,提高家长满意度。

超声心动图和心电图诊断高血压性心脏病的意义分析

综合探讨超声心动图以及心电图在高血压性心脏病检查诊断作用以及意义。在开展心电图以及超声心动图两种检查诊断方式的基础上,对其诊断特异度、敏感度以及准确率予以综合分析,最后开展相应的统计学比对分析。在诊断准确率方面,超声心动图91.86%,较心电图76.74%更高,差异有统计学意义(P<0.05);在敏感度、特异度方面,超声心动图分别是95.83%、71.43%,这一结果要超过心电图所对应的83.33%以及7.14%,两者之间存在的差异,具备一定统计学意义(P<0.05)。在临床检查诊断过程中,无论运用超声心动图或者运用心电图都能够对高血压性心脏病病人进行诊断分析,同时都具有一定的诊断效果,其各有优势,但是相比较而言,超声心动图方式具备的诊断效能更高。

小口径钢管全位置脉冲TIG焊的成形控制及组织调控

采用德国ORBIMATIC管 -管自动焊机对小口径薄壁钢管环缝在全位置对接焊时的成形控制和组织调控进行了研究。结果表明小口径薄壁钢管环缝的全位置对接焊分两步走较好 ,第一步控制成形 ,运用全位置脉冲TIG焊及单面焊双面成形技术 ,通过在各分段区间合理选择焊接工艺参数 ,获得内外成形美观的焊接接头 ;第二步进行组织调控 ,在第一步完成后 ,用适当电流电弧对焊缝进行回烧、热处理 ,有效地消除焊缝组织中的柱状晶 ,细化晶粒。综合以上两步 ,可获得成形美观、组织均匀的焊接接头。同时探讨了一些主要工艺参数对焊缝成形的影响 ,并通过优化试验 。

阶段奖励法在骨科学龄前期患儿围术期护理中的应用

[目的]探讨阶段奖励法在骨科学龄前期患儿围术期护理中的应用效果。[方法]按随机数字表法将2018年1月—2018年6月骨科病房手术的100例学龄前期患儿分为对照组和观察组各50例,对照组采用常规护理,观察组在常规护理基础上采用阶段奖励法进行护理。比较两组患儿在测量体温、静脉取血、备皮、静脉输液、术前禁食5个方面配合程度以及患儿家长对护理服务的满意度。[结果]观察组患儿在测量体温、静脉取血、备皮、静脉输液操作中配合程度高于对照组,患儿家长对护理服务的满意度评分高于对照组(P<0.05)。[结论]在骨科学龄前期患儿围术期护理中实施阶段奖励法能够有效提高患儿操作配合度,提高患儿家长对护理服务的满意度。

1例左下肢撕脱伤并多发骨折术后患儿的皮肤护理

目的总结1例左下肢撕脱伤并多发骨折手术后患儿的皮肤护理经验,为今后同类疾病患儿的护理提供依据。方法手术后对患儿皮肤实施准确评估,从植皮创面皮肤观察护理,石膏处皮肤护理,受压部位皮肤护理,会阴部伤口皮肤及肠造口五方面实施全面护理。结果患儿术后42天无皮肤相关并发症,恢复效果满意,后出院。结论加强对皮肤及伤口的观察护理、有效防止并发症发生。

热处理对激光选区熔化Al-Mg-Sc-Zr合金组织及性能影响

针对激光选区熔化Al-Mg-Sc-Zr合金强度提升以及与塑性合理匹配等问题,采用致密度最优工艺优化策略,获取了激光选区熔化成形Al-Mg-Sc-Zr最佳参数,并进行了时效与固溶热处理,研究了其对微观组织和力学性能的影响。结果表明:Al-Mg-Sc-Zr在激光功率为360~370 W、扫描速度为800~1000 mm/s、扫描间距为100μm及铺粉层厚为30μm时,致密度和组织缺陷最佳;时效或固溶热处理后,材料组织呈现交替分布细晶区和粗晶区,发生析出相增加强化,屈服与抗拉强度较沉积态得到提升;时效热处理相较固溶热处理,材料晶粒无明显长大,325℃/4 h时效热处理综合力学性能最佳,屈服强度为548 MPa、延伸率为11%;改变Al-Mg-Sc-Zr激光选区熔化成形材料热处理制度,可对其合金晶粒尺寸、析出相尺寸和密度进行控制,实现强度与塑性的合理匹配。

耐空间环境的航天器刚挠板设计与工艺验证

结合航天应用需求,设计了一种聚酰亚胺基的刚挠板。对刚挠板的选材、接插方式进行了研究,连接部位采用接插件形式,可以提供较高的电气、机械连接可靠性。通过外形检查、金相剖切等手段,研究了焊接温度、返修次数对刚挠板装联质量的影响,3种焊接温度下均未对刚挠板造成损伤,在保证焊透率的前提下,焊接温度可以低至260℃,返修次数建议少于3次。按照航天电子产品质量标准要求,对焊接及返修工艺样品进行了模拟空间环境试验,抗挠曲性能达到5000次。

500万吨项目HSE管理情况探讨

呼和浩特石化公司在500万吨项目HSE管理中,严格执行各项HSE管理规定,强化培训和考核力度,充分发挥总包单位、监理单位等"四位一体"在HSE工作中的管理、监督作用,努力实现"不损害健康、不发生事故、不破坏环境"的本质安全目标。

薄壁球壳TIG预变形焊接工艺的数值模拟

为解决大型薄壁球壳结构TIG预变形焊接的变形分析问题,提出了基于非线性数值计算程序的子结构分析方法.将整体结构分为法兰-蒙皮子结构和蒙皮主结构两部分.首先,对子结构进行预变形分析.在此基础上采用热-弹塑性分析方法对带有预应力的子结构进行焊接热应力场分析.最后将子结构与主结构组合,并释放约束,得到了焊接后整体结构残余应力及变形场.结果表明,当焊缝边缘预应力接近材料屈服强度,可以将最大残余变形削减65%.

激光选区熔化成形镍钛基五模超材料力学响应研究

五模超材料(Pentamode metamaterials,PMs)具有解耦的相对密度和力学性能,在特种声学装备和生物植入物领域具有潜在应用价值。激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)技术具有成形复杂精细晶格超材料的能力,可实现定制刚度、单元尺寸和孔隙率。通过五模超材料结构优化设计,利用激光选区熔化成形镍钛形状记忆合金,实现了不同形态的五模超材料结构成形,并开展模拟和性能测试表征研究。微观形貌的观测结果显示,SLM成形的镍钛基五模超材料具有较好的制造保真度。有限元仿真预测结果发现应力集中于杆与杆的连接处。压缩力学试验结果显示,镍钛基五模超材料的强度随着相对密度的增大而增大。通过建立相对密度和相对模量与强度的数学模型,提出了不同相对密度五模超材料的力学性能预测方法。

太空原位制造和修复技术研究现状分析

概述了太空原位制造和修复技术(In-situ Fabrication and Repair,ISFR)的概念和特点,并结合该技术的发展背景,介绍了国内外以选择性激光烧结和电子束熔融技术为代表的太空原位制造、空间钎焊修复、太空基地建筑构建等方向发展现状及趋势。结合我国空间技术事业发展,提出充分借鉴国外相关技术成果,围绕主要应用材料,重点开展空间环境适应性和应用验证研究,并探索利用模拟月壤开展太空原位制造技术研究的设想与建议。