基于选区激光熔化铜合金温度场的粉末层厚调控研究

在选区激光熔化(SLM)加工过程中,粉末层厚是选区激光熔化加工中重要的调控参数之一,合理的粉末层厚既可以提高成型质量又可以提高成型效率。基于SLM温度场模型,研究了温度场运动动态过程,预测了温度场温度和熔池大小,并且定量分析了粉末层厚对温度场温度和熔池大小的影响,研究表明:粉末层厚对温度的影响较小,对于熔池长度的影响相对于熔池宽度和深度更为明显。

Cr、V粉末层介入对钛/钢电阻钎焊接头组织和性能的影响

针对钛合金与不锈钢焊接过程中易出现Fe-Ti等脆性金属间化合物,导致接头力学性能下降的问题,探索一种以Cr、V金属粉末为介入层的钛/钢搭接接头电阻钎焊工艺,并探讨工艺参数和粉末介入方式对接头力学性能和显微组织的影响机制.结果表明:粉末层介入改善了接头的力学性能,Cr、V粉末同时介入的Ⅳ型接头,其抗剪强度明显高于其他3类接头,可达187 MPa,接头中形成的Cr-Fe、Ti-V组织,取代Fe-Ti、Cu-Ti等脆性相作为扩散反应区,是其力学性能得到明显提高的主要原因.

WOPP防腐工程中环氧粉末层厚度的检测和控制

介绍了WOPP工程中 ,通过剥离法在线检测三层防腐中环氧粉末层厚度的问题 ,以及如何在生产和质量上协同配合控制粉末层厚度的经验。

粉末润滑粗糙界面的摩擦特性数值模拟及光学原位观测

固体粉末润滑剂可用于航空航天和高温成型等恶劣环境,润滑剂的润滑特性已成为制约大型锻件成形的关键因素。建立离散元数值模型分析不同粉末层厚度和粗糙度的初压力链和配位数,再利用面接触原位观察试验机分析30个行程中粉末层形态、摩擦特性参数和真实接触面积比。结果表明:粉末层厚度为15μm时,易发生擦伤、点状剥落和分层剥落等,部分区域金属基体初始裸露,摩擦因数先增加后趋于定值,主要为微凸体直接接触承载,接触界面颗粒数少、配位数迅速下降、力链持续时间短,摩擦磨损状态恶劣。粉末层厚度为30μm时,粉末完全覆盖接触区域,摩擦因数先增加后降低,真实接触面积比大,界面颗粒数多、配位数降低缓慢、力链持续时间长,载荷波动较小且真实接触面积比大,摩擦磨损状态良好。选取较大粉末层厚度(30μm)和适当的表面粗糙度(Ra 0.409μm)时,粉末平整性好且碳元素含量高,接触界面的力链分布均匀,配位数大且持续时间长,能形成平整、稳定的粉末润滑膜。基于离散元数值模拟和光学原位观测研究不同粗糙度和粉末层厚度的摩擦接触界面摩擦特性,可为机械工程领域的接触界面形成平整、稳定且润滑性能良好的粉末润滑膜提供理论指导和机理分析。

温成形摩擦界面粉末润滑层宏微观特性的试验研究

温成形时加入润滑剂,可提高产品质量,降低变形力,延长模具的使用寿命.不同温度下润滑剂的性能不同,也影响加工界面的摩擦特性.通过将松散的石墨粉导入到面接触摩擦副间隙中,可以在轴向载荷和剪切力作用下形成减摩性能良好的粉末层,实现高温和高压成形过程的良好润滑.采用多功能摩擦磨损试验机研究温度对温成形粉末润滑界面的影响,对粉末润滑润滑的摩擦副表面进行电子显微镜观察、三维轮廓分析、能谱分析、元素含量分析及拉曼分析,获得温度影响温成形摩擦特性的现象和机理.结果表明:温度对温成形中粉末润滑界面的摩擦特性有很大影响,不同温度下摩擦系数发生改变,而粉末润滑层的平整性、完整性以及石墨有序化程度也随温度改变,而这些因素都是温度改变粉末润滑效果的内在原因.

铬、铌、钒金属粉末为过渡层的钛/钢电阻钎焊研究

针对钛合金和不锈钢焊接时接头处生成大量脆性金属间化合物而导致接头性能急剧下降的问题,探索了一种Cr、Nb、V金属粉末作为过渡层实现钛/钢连接的电阻钎焊工艺方法,并研究了粉末层介入以及工艺参数对接头组织和性能的影响。结果表明:粉末层的介入使接头抗剪强度明显提高,工艺参数合理匹配时,接头抗剪强度可达226MPa;接头中形成了Ti-Nb、Ti-V固溶体,Nb-Zn、Cr-Fe化合物,未反应的粉末、钎料等混合的组织,显著降低了Fe-Ti、Cu-Ti金属间化合物含量,明显提高了钛/钢钎焊接头的抗剪强度。

激光选区熔化Ti6Al4V粉末层结构对能量吸收率影响的数值分析

利用COMSOL软件,基于射线追踪方法建立粉末层中激光能量吸收行为的三维介观尺度模型,研究Ti6Al4V粉末粒径、粉末层厚度、粉末空间分布和粒径分布对激光选区熔化工艺中能量吸收率的影响,并探究激光能量在粉末层中的传输规律。结果表明,粉末粒径在5~60μm之间时,密排堆垛粉末层能量吸收率在63.06%~63.24%之间;松散随机堆垛粉末层能量吸收率增加到69.37%~70.46%之间,其能量吸收率沿扫描路径波动值在粉末粒径由20μm增大到25μm时,从0.68%骤增到1.99%。粉末层能量吸收率对粉末粒径变化不敏感,但考虑SLM扫描过程中能量吸收的稳定性,应控制粉末粒径小于25μm。在密排堆垛粉末层中,粉末层激光能量吸收主要发生在粉末层表层,渗透深度为30μm左右,在粉末层一倍粉末粒径深与基底处,存在由孔隙中能量积累造成的吸收率陡增。松散随机堆垛粉末层中能量渗透深度为两倍粉末粒径左右,故最优铺粉厚度为两个粉末粒径。粒径高斯分布与均一分布的粉末层能量吸收率分别为69.2%与70.3%,存在相互替代可能性。研究结果可为激光选区熔化工艺中粉末材料的制备提供一定的理论依据。同时,其计算模型可推广到其他粉末材料对激光能量的吸收率计算。

C_(60)粉末的晶体聚合层探讨

Ｃ６０单晶制备中，粉末总有残留，且粉末表面生成了晶体聚合层．初步探讨认为，粉末残留是与单晶生长缓慢，粉末没有机会完全升华直接相关的；粉末表面形成的晶体壳层是降温时管内Ｃ６０蒸气分子回流凝结在粉末表面形成的．

基于超声法的等离子弧粉末堆焊层厚度测量

堆焊层厚度的精确测量对于堆焊材料的合理利用有重要意义。本文基于超声测厚原理,在超声波探伤仪和直探头校准的基础上,提出了等离子弧粉末堆焊层厚度测量的数学模型,实现了堆焊层厚度的精确测量。堆焊层厚度的测量分为三个步骤:首先测出母材的厚度;其次测出母材上方堆焊层的厚度;最后从堆焊层的金相照片中测出母材中熔焊层的厚度,从而根据提出的数学模型得到堆焊层的厚度。与游标卡尺测厚相比,该方法简便可行,检测速度快,可大大减轻检测人员的劳动强度。另外,难以采用游标卡尺测量的部位,也可采用本文提出的方法进行测量。

钢质管道单层熔结环氧粉末涂层工厂化生产质量控制

文章对钢质管道单层熔结环氧粉末工厂化生产的质量控制进行了较详细的阐述 ,其质量控制主要包括 :原材料的质量控制、工艺过程的质量控制和管体涂层检测的质量控制。并结合实际经验介绍了一些可取的质量控制方法 ,对环氧粉末涂敷施工具有一定的指导意义。

聚焦光束粉末堆焊层的凝固组织形貌及其形成机理

研制了由光束发生器、聚焦系统、旋转气流送粉器、工作台组成的聚焦光束堆焊系统。堆焊层中凝固组织形态以及树枝晶生长方向取决于熔池凝固过程中的传热过程。45钢表面的Ni基合金堆焊层的微观组织呈现树枝晶形态,树枝晶沿堆焊方向前倾生长,堆焊层金属与母材金属间形成平面晶带,平面晶带依附于母材半熔化区联生结晶长大。

氧乙炔粉末火焰喷涂层的质量控制

本文从现场施工的角度，对影响氧乙炔粉末火焰喷涂层的质量因素进行了分析，并提出了一些相应的控制措施，从而为从事现场施工人员提供一些实践方面的参考。

摩擦界面粉末润滑层破坏过程的机理分析

利用带有CCD数码相机的光学显微镜对面接触的摩擦副试件表面进行动态观测,观察粉末层的主要破坏形式、破坏过程。与模拟不同膜厚比的力学分布结合,结果表明:不同膜厚比的粉末润滑界面承载和摩擦力不同,对应粉末层分别处于粉末完整期、局部破坏、局部破坏扩散、完全破坏4个阶段;模拟摩擦界面压力和摩擦力的不均匀分布,导致粉末层破坏过程承载和摩擦力峰值处出现粉末局部破坏;粉末局部破坏区域的粉末脱落后,在微凸体的剪切作用下,粉末层进一步破坏,使得局部破坏的粉末层向四周扩散,粉末破坏过程进入粉末层局部破坏扩散阶段;随着粉末层破坏的进行,粉末层被完全破坏,进入粉末完全破坏阶段。

粉末环氧固化层的吸潮特性研究

本文研究了两种粉末环氧固化层在蒸煮条件下的吸潮特性 ,用微观分析技术和热分析技术对造成两种环氧粉末层吸潮性能不同的原因进行了讨论 ,并对潮气的扩散规律进行了分析。

低温固化熔结环氧粉末在钢质管道三层PE防腐中的应用

随着国内长输油气管道建设的迅猛发展,以及高钢级管线钢在长输油气管道中的推广应用,与常规固化熔结环氧粉末涂层物理化学性能相同的低温固化熔结环氧粉末,不仅能够节能降耗,而且具有更好的结合钢质管道三层PE外防腐工艺等优点,将更加广泛应用于长输油气管道三层PE外防腐。

SY／T0315-2005《钢质管道单层熔结环氧粉末外涂层技术规范》杂谈

本文就新修订的SY／T0315—2005《钢质管道单层熔结环氧粉末外涂层技术规范》进行了探讨，以期大家更好的理解和使用好新的技术规范。

多层粉末三层PE成型新工艺

介绍了全新的多层粉末三层PE涂装技术,采用环氧粉末、中间粘接剂粉末和聚乙烯粉末等多层粉末完成三层PE涂装,对此项技术的成型工艺进行了阐述,对三层PE防腐具有很大的推广价值。

粉末润滑界面的原位观察及润滑机制

将松散的石墨粉导入面接触的摩擦副间隙中,在轴向力和剪切力作用下形成减摩性能良好的粉末层。利用带有CCD数码相机的光学显微镜对试件表面进行动态观测,分析表面粗糙度、载荷、滑移速率、粉末量对粉末层的破坏形式、破坏过程的影响,采用图像分割技术计算真实接触面积比。结果表明:粉末层的破坏形式包括完整、局部区域破坏、局部破坏区域扩散、粉末黏附、完全破坏5个阶段;黏附阶段存在的必要条件为重载、试件表面具有一定粗糙度,粉末量、滑移速率的增大使黏附加剧。

热电池粉末压制成形的有限元模拟研究

为提高热电池粉末成形质量,利用MSC.Marc有限元分析软件对热电池粉末成形过程进行模拟,获得粉末压制过程中的变形特征、应力和密度变化规律等数据。结果表明,摩擦是影响粉末成形的重要因素,应力和密度的变化规律相似,多层不同粉末压制成形和单层同种粉末压制成形有相似的特点。

大口径弯管三层PE防腐新技术比较分析

文中提出了大口径弯管三层防腐仅有的两种防腐技术,即冷带热熔成型与多层粉末成型技术,并进行了比较分析,使得这两项技术能得到推广和应用。