持续技术创新 打造强势江滨——访湖南江滨机器(集团)有限责任公司总工程师刘鹏展

刚刚过去的2006年，对活塞行业来说，是波澜壮阔的一年，也是压力与动力同在、挑战与机遇并存的一年。活塞企业普遍经受了原材料大幅度涨价、资金紧张的严峻考验。而军工行业惟一的车用活塞生产研发基地——湖南江滨公司，在激烈的市场竞争中凭借自身军工实力夯实基础，果断决策，积极应对，创新经营，在2006年汽配活塞市场上取得不俗的业绩。为此，

建设“两型”军企 坚持科学发展 湖南江滨机器(集团)着力打造资源节约型和环境友好型企业

湖南江滨机器（集团）有限责任公司是隶属于中国兵器装备集团公司的大型国有独资企业，也是我国唯一的军用活塞生产基地。近几年来，湖南江滨机器（集团）有限责任公司紧紧围绕落实科学发展观，坚持好字当先，好中求快，科学发展，着力打造“两型”（资源节约型和环境友好型）企业，着力推动自主创新，着力优化产品结构，着力推进改革开放，着力贯彻以人为本，不断提高公司的自主创新能力和发展质量效益，

改性碳纤维-MoS_(2)复合涂层的高温摩擦学性能研究

为了改善高温下固体润滑复合涂层的稳定性,选择经过化学改性的纳米碳纤维对MoS_(2)涂料进行性能优化,制备添加不同比例的改性粉末的涂料.通过对粉末进行XPS、红外和形貌分析,表明碳纤维已经改性.借助CFT-I型高速往复摩擦磨损试验机分别在不同温度条件下进行摩擦试验,利用超景深显微系统对不同条件涂层表面磨损的形貌进行观测,对磨损机理进行分析,探究添加量的最优比例.试验结果表明:在试验温度分别为20、50和100℃时,添加质量分数1.5%CF-GO(氧化石墨烯改性碳纤维)涂料制备的涂层耐磨性能均优于其他的添加比例的涂层.在干摩擦5 N载荷,试验温度为200℃时,添加质量分数1.5%CF-GO的涂层比未改性的涂层的磨痕深度、宽度分别减少66.1%、29.2%,涂层的耐磨性能有了很大的提高,进一步采用扫描电子显微镜(SEM)分析涂层的内部形貌可知,添加质量分数1.5%的CF-GO时,涂层内部形成清晰的网状结构,从而使得该比例下的涂层同时具有抗高温变形、耐磨以及耐热等优异的性能.

湖南江滨 实施“三高”战略 创新军民结合

在长(沙)、株(洲)、(湘)潭"金三角"的交汇处,屹立着一个现代化的活塞生产企业——湖南江滨机器(集团)有限责任公司。一块"江滨活塞,推动未来"的大型形象展示牌矗立在公司大门广场左侧,格外引人注目,成为莲城一道最亮丽的风景线。

碳纳米管-碳纤维增强二硫化钨/聚酰胺酰亚胺复合涂层摩擦学性能研究

通过稀土接枝方法将碳纳米管(CNTs)接枝在碳纤维(CF)表面,得到碳纳米管-碳纤维(CNTs-CF)多尺度增强体;以聚酰胺酰亚胺(PAI)为粘结剂,二硫化钨(WS_(2))为固体润滑填料,制备了二硫化钨/聚酰胺酰亚胺(WS_(2)/PAI)复合涂料.在WS_(2)/PAI复合涂料中添加CNTs-CF,涂覆在铝合金样块表面形成碳纳米管-碳纤维增强二硫化钨/聚酰胺酰亚胺(CNTs-CF/WS_(2)/PAI)复合涂层.采用X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman spectra)和扫描电子显微镜(SEM)对CNTs-CF粉末进行表征;采用CFT-Ⅰ型材料表面性能综合测试仪和VH-2000C型超景深三维显微系统测试分析了不同试验条件下CNTs-CF对WS_(2)/PAI复合涂层摩擦学性能的影响.试验表明:在WS_(2)/PAI复合涂层中添加适量CNTs-CF能显著提高涂层材料的结合强度和耐磨性能,并一定程度上改善涂层的润滑效果.当CNTs-CF的质量分数为1.5%时,涂层的耐磨减摩性能最佳,在不同载荷下均表现出较低的摩擦系数和磨损率.CNTs-CF/WS_(2)/PAI复合涂层优异的摩擦学性能主要归因于WS_(2)的润滑作用、稀土Ce的桥接作用和CNTs-CF的增强作用.

边界润滑下表面涂层对活塞裙摩擦学性能影响研究

为研究边界润滑条件下表面固体润滑涂层对活塞裙摩擦磨损性能的影响,从而为高强化内燃机活塞裙涂层的设计提供支撑,采用自制往复式摩擦磨损试验机,设计活塞裙–气缸套试样级试验,开展38CrMoAl镜面氮化气缸套分别与石墨、二硫化钨涂层活塞裙(铝硅合金基体)的摩擦磨损试验,获得了不同工况条件下两种活塞裙–气缸套配副的摩擦系数和磨损量结果,并分析了磨损表面情况。结果表明:在所有试验工况下,二硫化钨涂层活塞裙磨损量、摩擦系数均小于石墨涂层活塞裙。在15、25、35 MPa三种强化负荷试验条件下,随着负荷升高,摩擦系数和磨损量整体呈现上升趋势;试验温度由120℃升高到150℃时会促进润滑油中二烷基二硫代磷酸锌(zinc dialkyl dithiophosphate,ZDDP)添加剂的分解,摩擦系数和磨损量总体呈下降趋势;在35 MPa条件下,试验温度由150℃升高到180℃时,摩擦系数和磨损量会再次升高,在高温高载作用下,活塞裙基体硅颗粒露出引起的磨粒磨损程度增加。

Ti6Al4V表面激光熔覆Ni+TiB_(2)复合涂层的组织特征和力学性能

为了提高Ti6Al4V表面激光熔覆Ni+TiB_(2)复合涂层的耐磨性,研究了粉末配比对涂层组织和力学性能的影响。激光熔覆层主要由TiB,TiB_(2),α-Ti, β-Ti, NiTi合金固溶体和TiO2组成,熔覆层主要由黑色椭圆相、细长针状相和周围的胞晶相组成。黑色椭圆相为TiB_(2),针状相为TiB,周围细胞晶相为NiTi。随着TiB_(2)添加量的增加,TiB含量增加,TiB金相颗粒变粗。熔覆层显微硬度最高达到920.8HV1.0,约为Ti6Al4V合金的3倍,显微硬度的升高可以提高熔覆层的耐磨性能。随着载荷的增加,复合涂层的脆性剥落越来越严重,不适合高载荷条件。

电脉冲辅助曲面铣削TC11钛合金加工的研究

钛合金具有优越性能广泛应用于航空航天、生物医药等领域,但钛合金弹性模量低、低热导率等特性,导致其铣削过程中容易出现刀具磨损剧烈等问题,严重影响加工效率与加工质量。电脉冲辅助切削作为一种新型的外场辅助方法,利用脉冲电流产生的电致塑性效应及刀具-切屑/工件接触面间滑动电接触,改善了钛合金切削过程的塑性变形和摩擦行为,显著提升了钛合金的切削加工性能。针对钛合金切削加工性能较差的问题,采用单因素控制变量法,开展了电脉冲辅助曲面铣削TC11钛合金试验,研究脉冲参数占空比、电流密度和电流频率对电脉冲辅助曲面铣削TC11钛合金的切削温度、表面粗糙度、表面形貌和表面显微硬度的影响。研究结果表明,脉冲参数中对切削温度的影响最大因素是电流密度,电流频率对切削温度影响最小。电脉冲辅助曲面铣削对TC11钛合金工件表面质量和加工硬化产生积极影响,与普通铣削曲面相比,表面粗糙度降幅最高可达25.4%,表面显微硬度最多下降了5.44%,有效提高了TC11钛合金的切削加工性能。

表面微织构化石墨涂层对铝合金表面的协同减摩机理研究

目的研究微织构和固体润滑涂层对铝合金表面减摩、抗磨性能的协同作用效果,为铝合金内燃机活塞外圆表面的减摩、抗磨设计提供参考。方法采用脉冲Nd:YAG激光器在试件表面加工出具有规则形貌的正方形凹坑阵列,利用热喷涂工艺在微织构化基体表面喷覆固体石墨涂层,在乏油条件下,利用HSR-2M型高速往复摩擦磨损试验机进行摩擦磨损实验,采用扫描电子显微镜和超景深显微系统对试样磨损表面进行了分析,研究微织构几何参数、相对滑动速度、涂层特性对摩擦副表面减摩、抗磨作用的协同机理及影响规律。结果在乏油润滑条件下,仅覆盖石墨涂层的摩擦副表面,摩擦系数较光滑表面降低了44%。经微织构修饰的摩擦副表面,其摩擦系数明显小于光滑表面,其中微织构所占面密度为8.2%时摩擦系数最低,相对于光滑表面降低了67.4%。当在微织构和石墨涂层的协同作用下,摩擦系数进一步降低至0.07,且铝合金基底表面未见明显磨损,此外较高的滑动速度有利于摩擦系数的进一步降低。结论微织构和石墨涂层的协同作用下,能有效改善乏油工况下铝合金表面的摩擦学性能,合理的几何参数可以更有效地发挥减摩和抗磨效果。

超音速火焰喷涂Ni-CeO_(2)复合涂层的数值模拟及耐磨耐腐蚀性能

超音速火焰喷涂因其制备的涂层具有优异性能而被航空航天、石油化工等领域广泛使用,其工艺参数较为复杂且对涂层质量具有重要影响,但对其制备Ni基涂层的工艺参数选择及涂层性能研究相对较少。采用数值模拟的方法对超音速火焰喷涂Ni基涂层进行模拟,并对焰流与粒子特性进行分析;利用模拟指导试验,在316L不锈钢基体上成功制备Ni-CeO_(2)复合涂层;对复合涂层组织形貌及耐磨耐腐蚀性能做进一步研究。研究结果表明:当氧气煤油比等于3,注入颗粒粒径在20~80μm时,喷涂工艺最优;在添加CeO_(2)后,复合涂层的耐磨性能耐腐蚀性能均得到提升,且当CeO_(2)含量为1 wt.%时,涂层硬度最大,摩擦因数最低,其摩擦因数相较于基体降低了39.8%,相较于Ni基涂层降低了22.2%,其耐磨性能相较于Ni基涂层提升了62.5%。探究了超音速火焰喷涂工艺参数对喷涂系统状态的影响,分析了添加CeO_(2)在复合涂层中的作用,对超音速火焰喷涂Ni-CeO_(2)复合涂层具有引领与推动作用。

碳纤维-MoS_(2)复合涂层的高温摩擦学性能研究

为了改善固体润滑复合涂层在高温条件下的稳定性,添加纳米碳纤维(CF)对MoS_(2)涂料进行性能优化,并在铝合金基体上制备添加不同质量分数CF粉末的涂层;在CFT-Ⅰ型高速往复摩擦磨损试验机上考察涂层在不同温度下的稳定性、耐磨性能,利用超景深显微系统对涂层表面磨痕形貌进行观测,分析涂层的磨损机制。结果表明:在温度为20~100℃时,温度对涂层整体性能的影响较小,随CF质量分数的增大,涂层摩擦因数先增大后减小,磨痕深度先减小后增大,CF质量分数为1.5%时涂层摩擦因数最大,磨痕深度最小;当温度为200℃时,随CF质量分数的增大,涂层摩擦因数不断增大,磨痕深度大幅增大,且不同CF质量分数对磨痕深度的影响显著。添加CF能够在涂层内部形成网状骨架结构,同时起到稳定涂层结构、传递热量的作用,因而可使涂层表现出较好的耐热性能和耐磨性能;在200℃高温下,CF质量分数为1.5%的涂层的磨损面积和涂层犁皱高度相比未添加CF的涂层分别减少了21.6%和24.6%,表现出较好的抗高温变形性能和耐磨性能。

Mn对Al-Cu-Mg铝合金时效硬化的影响

改变Al-Cu-Mg-Mn合金中Mn含量并采取适当的热处理工艺,用微观分析方法结合力学性能试验结果,研究了Mn含量及热处理工艺对Al-Cu-Mg合金力学性能的影响.结果表明:Mn对Al-CuMg合金的时效硬化行为有影响,当Mn含量为0.18%时,Al-Cu-Mg-Mn合金的时效硬化效果不明显;当Mn含量为0.29%时,合金的时效硬化效果最佳,峰值硬度为126HV;继续提高Mn含量,时效硬化峰下降;适量Mn有利于提高不稳定过渡相θ′的热稳定性;随着试验合金中Mn含量的增加,合金的时效硬化响应速度加快,缩短了到达峰值的时效时间.

超声加工技术研究现状及展望

结合近年来国内外超声加工技术的发展状况,综述了超声加工装置的研究进展和超声加工技术在微细超声加工、拉丝模及型腔模具研磨抛光、难加工材料加工、超声振动切削、超声复合加工、旋转超声加工等方面的最新应用成果,并综合与归纳了超声加工技术的发展趋势及研究方向。

组合型微织构化铝合金表面的摩擦学性能研究

为改善铝合金的摩擦学性能,运用有限元方法对单一方形凹坑、条形凹槽、方形凹坑和条形凹槽组合3种不同形貌织构摩擦副间润滑油膜承载能力进行仿真分析,并探究不同织构尺寸对油膜承载能力的影响。仿真结果表明:方形凹坑和条形凹槽组合织构润滑油膜承载能力最佳。采用脉冲Nd:YAG激光器在铝合金试件表面加工出具有规则形貌的方形凹坑和条形凹槽组合的织构阵列,借助CFT-I型高速往复摩擦磨损试验机进行摩擦试验,研究织构几何尺寸对摩擦副接触面间摩擦学性能的影响规律,并利用超景深显微系统对试件磨损表面的形貌进行观测。试验结果表明:组合织构化表面的平均摩擦因数与无织构表面相比明显减小,且波动幅度较小;当织构尺寸为80μm时,织构表面的摩擦因数最小,且试验得到的基体表面磨痕深度随织构尺寸的变化规律,与仿真计算得到的润滑油膜升力系数的变化规律相吻合,为微织构参数设计提供了一定的理论依据。

激光微织构化铝合金表面的摩擦磨损研究

采用脉冲Nd∶YAG激光器在铝合金试件表面加工出具有规则形貌的圆形凹坑阵列,借助HSR-2M型高速往复摩擦磨损实验机,在滑动速度为0.15m/s、载荷10N的条件下,考察了乏油条件下圆形凹坑表面微织构的几何参数对“球-面”摩擦副摩擦学性能的影响,分析了激光加工对铝合金表面显微硬度的影响,并采用超景深显微系统对试件及对偶摩擦副表面的磨损特性进行了研究。结果表明,激光加工提高了铝合金基底的显微硬度;在乏油条件下,微织构化铝合金表面的平均摩擦系数与无织构表面相比明显减小,且波动稳定;经磨痕形貌分析可知,微织构化铝合金表面磨损程度减轻,当微凹坑直径为60μm,即面密度为4.91%时,微织构化铝合金表面具有最佳的减摩、抗磨性能。

活塞鼓形外圆摩擦副仿真拟合优化设计

活塞外圆摩擦副自由曲面,形状复杂,三维数据拟合精度的高低,关系到活塞CAE分析结果的准确性和CAM制造的符合性。本文提出了以螺旋拟合数据的理论方法,代替环形数据拟合的方法,解决了变椭圆活塞型面的仿真建模精度问题,最后得到呈直线的外圆直径缩减量包络线,使得设计工作得到优化。

车铣复合切削加工技术及其应用研究进展

综述了车铣复合切削过程中的运动学原理、刀具磨损、切屑形貌、切削力和表面完整性方面的最新研究进展;阐述了车铣复合在航空零部件和轴类零件加工中的应用;展望了车铣复合切削加工的研究方向。

“互联网+”时代下零部件企业的营销策略

互联网有着极快的传播速度,有利于消费者第一时间获取到有关信息。"互联网+"时代为汽车零部件制造公司创造了巨大的发展空间,公司应把握时机,制定完善的互联网营销体系,创新营销模式并合理规划。文章主要阐述"互联网+"时代下营销相对于传统营销模式的优势,"互联网+"时代下零部件企业的营销SWOT,最后探讨"互联网+"时代下营销相对于传统营销的策略。

钛合金表面自润滑耐磨复合材料涂层研究进展

自润滑耐磨复合材料涂层有良好的减磨耐磨性能,在材料的表面改性研究领域中发挥着巨大作用。为了使钛合金在使用寿命上能够获得较大程度的提升,利用激光熔覆技术向钛合金基材表面加入一定固体润滑剂和增强相颗粒,制备出的钛合金自润滑耐磨涂层可以显著提高涂层的耐磨性能以及减摩性能。基于国内外研究钛合金复合材料涂层的研究现状,阐述了钛合金表面耐磨复合材料涂层和自润滑涂层的耐磨损强化机理,讨论了自润滑涂层和耐磨涂层的材料选取方式。结果表明,新型固体润滑剂不仅可以降低材料表面的摩擦系数,而且因自身的化学惰性、适应能力强以及对环境污染小等特点,避免了传统润滑剂(润滑油、润滑脂)存在的缺陷;金属基陶瓷复合材料的综合性能更加显著,弥补了单一硬质相颗粒的不足,可作为耐磨涂层的重要组分。最后展望了该涂层未来的发展前景。

活塞镶圈浇铸机闭环远程集成监控系统设计

模具温度、冷却水通断时间、电机转速是活塞镶圈浇注过程重要的工艺参数,本文介绍了一种镶圈浇铸机闭环远程集成监控系统的总体设计方案,系统采用红外温度传感器采集模具温度,利用Visual Studio编制上位机控制软件,通过RS-485对多台浇铸机中的PLC、变频器、模拟量转换模块进行组网通信,实现了镶圈浇注过程重要工艺参数的闭环远程集成监控。