6061铝合金搅拌摩擦增材堆焊工艺研究

采用搅拌摩擦增材制造技术进行A6061铝合金表面堆焊工艺试验。采用光学显微镜和扫描电镜观察堆焊层的晶粒组织形貌,分析工艺参数对堆焊层形状尺寸和晶粒尺寸的影响,并进行拉伸性能测试。结果表明:在其他工艺参数不变的情况下,金属棒料的旋转速度为338 r/min,送料速率为440 mm/min,刀具底部与金属底板表面的间隙为2.8 mm时,热塑变材料在长度方向的堆焊铺展效率最高;堆焊层的晶粒尺寸随着送料速率逐渐增加,表现为先显著减小而后逐渐趋缓;堆焊层的晶粒尺寸随着金属棒料旋转速度增加而增加;堆焊层各区域中的晶粒尺寸大小排列顺序为:中心>上方>下方;堆焊层材料的抗拉强度和屈服强度均略高于锻件材料,两者的延伸率则基本相当,堆焊层拉伸断口为典型延性断裂形貌。

激光立体成形熔道截面形貌尺寸影响因素研究

为实现复杂结构金属零件高精度制造成形,系统研究了激光立体成形各工艺参数对熔道截面形貌尺寸的影响规律。结果表明,激光立体成形熔道形貌尺寸与工艺参数有重要关系。沉积层截面面积、高度和宽度随着激光功率、送粉速率和基板温度的增大而增大,随着扫描速度的增大而减小,随着离焦量的增大呈现先增大后减少的趋势;重熔层截面面积、高度和宽度随着激光功率和基板温度的增大而增大,与扫描速度、送粉速率和离焦量等因素关系不大。

ZM5镁合金TIG焊再制造熔敷层组织与力学性能

采用手工钨极氩弧焊(TIG焊)在ZM5合金上制备镁合金单道、多道熔敷层,研究熔敷层的组织和力学性能。微观组织和物相分析表明,熔敷层由α-Mg相和β-Mg17Al12相组成,其晶粒较母材明显细化,热影响区晶粒较粗大;硬度分析表明单道熔敷层硬度达到80 HV0.05以上,而多道熔敷层的硬度约为77 HV0.05,均优于母材,热影响区的硬度与母材相当;摩擦磨损性能分析表明,熔敷层以磨粒磨损为主,平均摩擦因数为0.48,母材以粘着磨损为主,平均摩擦因数为0.42。试验验证了镁合金熔敷成形再制造的可行性,为ZM5镁合金多样性损伤的修复提供数据支撑。

镁合金激光-氩弧复合焊再制造熔覆成形工艺优化

目的 针对镁合金零部件表面损伤和体积损伤的修复问题,采用激光-氩弧复合焊修复技术,通过对工艺参数的优化,制备出组织性能良好、缺陷少的熔覆层,形成相适应的优化修复方案,为镁合金高效修复提供技术支撑。方法 采用激光-氩弧复合焊技术在ZM5合金上制备熔覆层,调整送丝速度、焊接电流、焊接速度、激光功率四种工艺参数,研究工艺参数对熔覆层成形性和尺寸的影响。结果 送丝速度越小,熔覆层越光滑,呈现为扁平状,且熔宽、熔深较大。当焊接电流大于105A时,激光-氩弧复合焊的强度和焊接效果最好。焊接速度对熔覆层尺寸的影响很大,随焊接速度的增加,熔覆层向细、窄、小发展。当激光功率增加到400 W时,复合焊热输入提高,熔覆层铺展性增强。结论 综合熔深、熔宽、余高的离差量,为得到成形性良好、尺寸较大的熔覆层,焊接速度应为5 mm/s,送丝速度应为23 mm/s,激光功率应在400~500 W之间,焊接电流应为120~140 A。

光催化膜反应器在污废水处理中的应用研究进展

传统光催化氧化技术在催化剂应用形式方面存在诸多不可克服的制约因素,将光催化氧化技术与膜分离技术进行耦合可从不同角度较好解决此类难题;目前的光催化膜反应器主要有悬浮型、负载型和内嵌型光催化膜反应器3种;在全面论述各类光催化膜反应器的工艺特性的基础之上,针对当前光催化耦合分离膜在合理选择膜类型和膜孔径方面存在理论不足的现状,首次提出耦合分离膜在膜类型和膜孔径选择过程中所要遵循的理论原则、依据和一套可操作性极强的选择程序。

能量输出幅度对电火花沉积Ni201修复层界面行为的影响

目的获得电火花沉积质量较好的Ni201修复层。方法运用电火花沉积技术,采用DHD-6000型电火花沉积设备在Q235钢表面制备Ni201修复改性层,利用电子扫描显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等检测方法,研究修复层与基体结合界面的微观结构、元素分布、相组成以及修复层表面残余应力。结果 Ni201修复层组织均匀致密,基体与修复层之间发生元素扩散;修复层结合界面处主要由Fe10.8Ni、γ(Fe,Ni)固溶体、Co Fe15.7及Fe相组成;Ni201修复层表面残余应力随能量输出幅度的增加而增大,在40%与45%能量输出条件下,残余应力分别为-38.1,-81.6 MPa,残余应力较小。结论 Q235钢基体与Ni201修复层元素相互扩散,基体与修复层之间形成了冶金结合,Ni201修复层为冶金结合层。再制造修复设备工艺参数选择是决定修复层质量的关键因素,能量输出幅度为40%的修复层质量优于能量输出幅度为45%。

原子层沉积制备纳米催化剂研究进展

纳米催化正在面临技术上的革命,对金属纳米颗粒的尺寸分布及形貌结构等的精准控制提出了更高的要求,原子层沉积(ALD)由于可实现原子尺度的精准控制而为这一问题的解决提供了参考。本文综述了ALD技术在纳米催化中的研究进展,回顾了ALD的发展历史、基本原理和主要设备及工艺,介绍了ALD常见底物及得到的催化剂结构类型。重点阐述了ALD所得催化剂的分类及其在热催化、电催化及光催化领域中的应用。分析了ALD目前面临的挑战,并对未来发展进行了展望。

基于视觉传感的铝合金电弧增材沉积层形貌动态响应

为了探究铝合金钨极惰性气体(TIG)焊电弧熔丝增材制造过程中工艺参数与沉积层形貌之间的映射关系及动态响应特性,采用减光片、滤光片和工业电荷耦合器(CCD)相机搭建堆积过程沉积层形貌图像实时采集系统,基于Halcon平台实现对沉积层特征尺寸(层宽和层高)的提取.以成形速度、成形电流和送丝速度3个工艺参数分别作为系统输入量,进行沉积层特征尺寸阶跃响应辨识及动态特性分析.研究表明,沉积层特征尺寸对电弧电流的响应速度最快,成形速度次之,送丝速度最慢;沉积层特征尺寸对成形速度阶跃的增益系数最大,送丝速度次之,成形电流最小;沉积层特征尺寸变化对工艺参数响应存在一定时滞性.综合考虑沉积层特征尺寸的响应速度和增益系数,在动态控制中应选择成形速度作为沉积层特征尺寸的主要工艺变量.

粗糙壁面流道内颗粒趋壁沉积特性的数值研究

采用欧拉-拉格朗日方法分别对光滑壁面和布置有横肋粗糙元结构粗糙壁面流道内颗粒趋壁沉积特性进行了模拟。分析了气相速度变化范围在3~7m/s,颗粒粒径在3~40mm范围内的颗粒沉积速率和流道内不同位置的颗粒沉积率变化。结果表明,粗糙元的存在使得粗糙元位置处边界层厚度增加,漩涡捕捉卷吸作用增强;粗糙元结构迎风面是颗粒沉积的主要壁面,沉积率随气相速度的增大而减小,颗粒粒径的增大而增大;粗糙元底面间隙是颗粒沉积到次要壁面,底面间隙颗粒沉积率随气相速度的增大而减小,当颗粒粒径d_p达到10mm时,底面间隙沉积率达到最大值;粗糙元的存在使得颗粒的沉积速率增大,粗糙壁面、光滑壁面颗粒沉积速率均随驰豫时间的增加而增大。

激光约束电弧熔丝增材制造构件表面粗糙度研究

通过研究不同工艺参数下激光调控电弧的行为,发现激光可以压缩电弧,使得电弧稳定,激光对电弧有调控作用;进而分析不同工艺参数下激光对堆积层稳定性的影响以及激光约束电弧熔丝增材制造构件的表面粗糙度。研究发现相较于熔化极活性气体保护电弧焊(Metal Active Gas Arc Welding,MAG)作用而言,激光作用后,堆积层稳定性得到提高,并且小规范参数下,构件表面粗糙度Ra值由150.178μm降低到53.521μm;中等规范参数下,构件表面粗糙度Ra值由71.328μm降低到41.498μm;大规范参数下,构件表面粗糙度Ra值由110.163μm降低到82.352μm。

川西拉拉Fe-Cu矿区含矿镁铁质层状岩席的首次发现及其成岩成矿意义

尽管镁铁质层状侵入体得到了广泛关注,与其相关的成岩和成矿过程仍然存在很多疑问。文中首次报道了在川西拉拉Fe-Cu矿区发现的一种含矿镁铁质岩席,它的深入研究可能有助于理解拉拉Fe-Cu矿床的成因,以及层状侵入体的组装过程与成矿作用。野外观察表明,该岩席共由9个岩相带组成,相邻岩相带为侵入接触关系,上半部分和下半部分的岩性呈镜像对应。对该岩席上半部分的5个岩相带分别进行了显微镜观察、粉晶X-射线衍射分析和CSD分析,表明相邻岩相带的矿物组成和结构参数具有明显区别,揭示该岩席由4、5次岩浆脉动组装而成。各岩相带均具有显微斑状结构,其中1～4岩相带的斑晶矿物主要为角闪石、云母和Ti-Fe氧化物,第5岩相带的斑晶为白云母、钾长石和石英。此外,第3岩相带还含有大颗粒单斜辉石斑晶,第4岩相带含有方解石大斑晶。含水矿物呈斑晶产出表明所有岩相带都是挥发分(H2O+CO2)饱和或过饱和岩浆固结的产物,但各岩相带的岩浆具有不同的来源。根据斑晶(循环晶)矿物组合、定量化结构参数和参数变异趋势,推测拉拉岩席之下曾经存在3～5个位于不同深部水平上的岩浆房。这些岩浆房有不同成分的进化岩浆充填,可能富集了相应的成矿金属。当深部含矿流体输入该岩浆系统时,有可能引起骨牌效应,导致各种含矿流体大规模释放。拉拉矿区的这类岩席可能对成矿物质起到了屏蔽作用,使其大规模聚集形成超大型矿床。需要注意的是,拉拉岩席的富矿岩相带侵位时间最晚,类似于攀枝花铁矿。因此,拉拉岩席的成岩成矿模式有可能也适应于攀枝花式铁矿。

a-Si TFT LCD过孔尺寸的缩减(英文)

为了提高薄膜晶体管液晶显示器的开口率,研究了在优化的钝化层沉积条件下的过孔尺寸。结果表明,随着钝化层沉积温度的升高,钝化层的刻蚀率在下降,过孔的尺寸变小。当钝化层沉积温度在360℃时,过孔尺寸为8.20μm。

激光化学气相沉积法制备多层氧化铈缓冲层薄膜

为了增强第二代高温超导薄膜的载流性能,通过激光化学气相沉积法在镀有LaMnO_(3)/MgO/Gd_(2)Zr_(2)O_(7)复合涂层的哈氏C276合金基板上制备了2、3、4、5和6层氧化铈缓冲层薄膜。研究了氧化铈薄膜层数对薄膜相组成、结晶度、薄膜微观形貌和晶粒尺寸的影响。实验结果表明,制备出了单相(100)氧化铈薄膜。随着薄膜层数的增加,其面内取向变好。薄膜结晶度在2层时最低,在5层时最高。随着氧化铈薄膜层数从2层增加到6层,氧化铈薄膜的平均晶粒尺寸从28.98 nm增加到86.10 nm。氧化铈晶粒形状从大部分正方金字塔形变为相互正交的矩形棱台形并且晶粒间出现10~50 nm的孔洞。通过引入激光加速前驱体分解,2层氧化铈薄膜的厚度达到136 nm,薄膜沉积速率高达2.45μm·h^(-1)。

盘锦港海底表层沉积物粒度特征及沉积环境分析

以盘锦港荣兴港区海底表层沉积物为主要研究对象,通过对不同位置表层沉积物样品的粒度特征进行对比,探讨该区的沉积环境。利用贝克曼库尔特激光粒度仪对其粒度进行了检测,并计算了粒度参数,结果表明:本区7个沉积物样品以粉砂、砂为主,样品平均粒径值介于3.19~5.46Φ。分选性为较差-很差。样品偏度表现为正态-极正偏。峰度的等级为平坦-尖锐。借助Weibull函数计算出了样品2个组分的众数值和百分含量,粒度像图显示样品的初始水动能普遍较大,只是平均水动能存在差异。说明:沉积区的物源距离较近,物质来源比较稳定,以陆源沉积为主,沉积主要受辽河和大辽河控制;在河流沉积作用为主的大背景下,研究区东北部的沉积环境受潮流的影响比较大,中西部则受剥蚀作用影响较大。

乌兰布和沙漠东北缘不同下垫面降尘特征研究

以乌兰布和沙漠东北缘5种下垫面(流动沙丘、半固定沙地、固定沙地、花棒林地和沙拐枣林地)为研究对象,采用野外实地观测和室内分析相结合的方法,对各下垫面近地表2m和5m高度处的降尘量,降尘粒度特征,防护林地土壤粒度特征及其影响降尘量的气候因素进行了分析研究.结果表明:(1)不同下垫面近地层2m、5m高度处的降尘均以<0.25mm的区域与局地沙物质为主,占总降尘量的88.50%~90.00%,远源传输物质甚少,仅占总降尘量的10.00%~11.50%.(2)随着地表植被盖度的增加,各下垫面降尘量逐渐降低.由外到内(半固定沙丘、固定沙丘、花棒防护林地、沙拐枣防护林地)近地层2m高度处降尘量较流动沙丘分别减小45.85%、53.49%、53.68%和58.39%,5m高度处降尘量分别减少65.47%、68.84%、69.92%和73.97%.(3)各下垫面近地表2m和5m高度处的降尘量由大到小依次为:流动沙丘>半固定沙丘>固定沙丘>花棒防护林地>沙拐枣防护林地.(4)各下垫面降尘主要以冬、春季为主,近地层2m、5m高度处降尘量分别占到全年总降尘量的73.72%~87.04%.(5)平均风速、扬沙、大风和沙尘暴对大气降尘有明显促进作用,尤其是大风日数对该区域降尘量影响最大.因此,绿洲防护林的保护和沙区植被营建有利于改善该区域空气环境质量.