船用管-法兰机器人焊接工艺技术研究

介绍了国内首条船用管-法兰机器人焊接生产线的系统组成及特点,重点论述了管-法兰机器人焊接工艺.研究表明:采用机器人焊接能适应国产管材尺寸偏差大和椭圆度大的现状,并降低了管道上料的位置要求;焊缝成型美观,大大提高了焊接质量的稳定性;与单人单枪的手工焊相比,工作效率提高5倍以上.

精锻叶片模具三维型面优化技术

基于有限元模拟技术,对包括切边工序在内的叶片精锻过程进行了准确模拟,并针对叶片锻造过程中叶身型面产生的尺寸偏差,采用模具型面直接补偿的方法对叶片精锻模具进行了三维优化设计.通过模拟,定量给出了锻件型面的尺寸偏差,建立了偏差类型与型面变形之间的关系.以锻件型面偏差总量最小为优化目标,设计了基于变化的权重优化算法,准确计算了模具型面各节点上的插补值,并利用B样条曲面构建技术对优化后的模具型面进行了重构.开发了模具型面直接补偿优化设计系统,并对镍基叶片模具进行了优化设计.结果表明,模具型面偏差明显减小,优化效果显著.

关于高校理工科开放性选修实验课的若干思考

合理利用高校理工科开放性选修实验课,学生认真对待每一项实验工作,有效利用课余时间。让学生有充分的知识准备,对实验中的问题先进行思考,充分锻炼了学生独立的专研和思考能力、独立的动手能力和独立的解决问题能力。

焊接机器人在船舶建造中的应用与发展

为了响应《推进船舶总装建造智能化转型行动计划(2019—2021)》的提出,提高造船的质量、效率和效益,增加我国船舶行业的国际竞争优势,我国船舶行业应迅速提升船舶焊接装备技术,加快推广焊接机器人在船舶行业中的应用与研究,逐渐完成船舶建造智能化的转型。为此,主要阐述了国内外学者关于管道型焊接机器人、吊篮式焊接机器人、移动式焊接机器人及龙门式焊接机器人的研究,并结合焊接机器人在船企应用的案例,对船舶焊接机机器人发展趋势进行探讨。

内燃机排气阀用镍基高温合金热处理工艺研究

排气阀作为内燃机的重要部件,其性能可靠性将直接影响设备的使用寿命.选用一种新型排气阀用镍基高温合金作为研究对象,研究不同时效热处理制度(T1:850℃×4h,AC.+730℃×4h,AC.,T2:704℃×24h,AC.,T3:760℃×16 h,AC.)对该合金室温力学性能的影响,利用金相显微镜、场发射扫描电镜研究组织变化、时效析出相γ'([Ni3(Al,Ti)])和碳化物的分布形态.γ'相呈球状分布,T1制度下的平均尺寸为50.18 nm,分别为T2制度下的3倍和T3制度下的2倍,合金室温硬度随γ'相尺寸的增加而增加,T1制度下硬度最高为347HV10,T1、T3制度下室温抗拉强度≥1200 MPa,T2制度下延伸率最佳(>30%),适用于塑性要求高的工况,T1、T2、T3室温断口均表现为微孔聚集型韧性断裂特征,裂纹沿晶界方向扩展,断面韧窝均匀分布.

1,4-丁炔二醇缓蚀剂在环氧涂层中的缓蚀机理研究

用电化学方法和红外光谱技术研究了1,4-丁炔二醇缓蚀剂在环氧涂料中缓蚀作用.结果表明:缓蚀剂的加入可以明显改变涂层的阻抗,当缓蚀剂加入量小于0.5mass%时,涂层的阻抗随着缓蚀剂量的增多而增大;对所测得的缓蚀涂层的交流阻抗数据进行拟合并结合红外光谱分析认为,在基底和涂层之间生成了一层不完整的聚合物覆盖膜,在此基础上采用电化学技术探讨了此覆盖膜在涂层中的缓蚀机理.

基于渐进优化的锻造预成形优化设计研究

体积成形的预成形设计及优化是金属多工序成形设计领域的难点之一,也是获得高质量产品的关键。借鉴渐进结构优化(Evolutionary structural optimization,ESO)的思想,并考虑体积成形特点,建立一种针对体积成形预成形设计的方法——拓扑优化法,并详细给出该方法的优化策略、单元增删准则、插值处理等关键技术。利用自行开发的优化程序,结合DEFORM-2D有限元模拟软件,以理想充填模膛、改善锻件变形均匀性为目标,以静水压力的大小作为单元的增删准则,对开式模锻下轴对称结构的盘形锻件预成形几何外形进行优化设计。优化结果表明,该方法算法原理清晰明确,实现方便,整个过程集成化以后,从模拟到优化均可实现自动进行,运行效率高,同时也有较高的优化精度,预成形结构比较理想。

在紫铜上电火花沉积Ni/金属陶瓷涂层的工艺研究

为了探索电阻点焊电极端面Ni/金属陶瓷涂层的最佳沉积工艺,采用电火花沉积技术在紫铜上沉积Ni/金属陶瓷涂层,研究了工艺参数对沉积速率的影响.实验结果表明:随着沉积电压和电流的增大,沉积速率增大,电压对沉积速率的影响更为明显;但过大的沉积电压和电流将导致涂层表面粗糙度增大,同时出现飞溅和表面氧化;随着沉积电容的增大,沉积速率亦随之增大;保护气体流量和电极转速对沉积速率无明显影响;随着沉积电流和电压的增大,金属陶瓷层的沉积速率增大.但在相同条件下,金属陶瓷层的沉积速率比镍涂层沉积速率低;在合理的沉积工艺条件下,在紫铜上沉积N i/金属陶瓷涂层界面可以获得良好的冶金结合,涂层硬度由涂层表面向内部逐渐降低.

体积成形预成形设计及优化方法的研究与应用

文章立足于体积成形预成形设计及优化领域的新发展,侧重介绍了在叶片锻造预成形设计及优化方面的应用。对包括工程实际、物理模拟、数值模拟以及类等势场模拟在内的体积成形预成形的各种设计方法进行了全面阐述;归纳总结了目前研究较为热门的基于数值模拟,并结合一定寻优方法的体积成形预成形优化设计的各种主流及创新方法,而且对这些方法的基本原理、优缺点以及应用前景等做了详细介绍;对未来预成形设计及优化技术的总体发展趋势进行了展望。

温度变化对含硬脂酸包覆滑石粉环氧涂层渗水率的影响

利用通透杯测定了不同温度下水汽在含硬脂酸包覆滑石粉环氧涂层中的渗透率,通过计算求出了水汽在涂层中传输的表观活化能.结果表明,温度升高,使水汽在涂层中渗透率加快,但对涂层的饱和吸水量影响不大;水汽在硬脂酸包覆填料涂层中的传输的表观活化能明显高于水在填料未被硬脂酸包覆涂层中传输的表观活化能.

基于变形均匀的叶片锻造预成形拓扑优化设计

为了优化预成形设计,提出了针对提高锻件变形均匀性的预成形拓扑优化算法及相关单元增删准则,并开发了优化程序,对叶片锻件翼型截面的预成形结构进行了优化设计.与静水压力的单元增删准则优化的预成形进行比较,结果表明,新模型在模腔充满的基础上可有效改善锻件的成形均匀性.另外,相对简单的外形轮廓也便于预成形的完成,总体优化设计效果比较理想.

电解液成分对TA1纯钛等离子电解氧化陶瓷膜生长与组织的影响

钛合金长期植入体内依然存在磨损和腐蚀的问题,因此钛合金表面改性的目的就是提高其表面耐蚀性、耐磨性并赋予生物活性。本文在3种不同的电解液中,采用等离子电解氧化技术在TA1纯钛表面制备含有Ca、P的氧化钛多孔复合陶瓷层。研究了不同电解液中,改变工艺参数对纯钛表面陶瓷层平均厚度和生长机制的影响。采用扫描电镜和能谱分析了电流密度改变时,3种不同电解液中生成复合陶瓷膜的表截面形貌以及成分。结果表明,相同的电流密度,在电解液B中,陶瓷膜初始击穿电位最大,电解液C中陶瓷膜初始击穿电位值最小。正向电流为16 A/dm2时,在电解液A中陶瓷膜表面出现粉末状团聚物,在电解液B和C中,没有粉末状团聚物出现。无论是工艺参数还是电解液成分,对纯钛生物陶瓷膜的生长过程与组织结构都产生很大的影响,适当控制可制备所需的功能陶瓷膜。

大功率半导体激光器有源区温度影响因素分析

为了提高大功率半导体激光器模块散热性能,文中数值模拟研究了激光器模块的温度场,分析了焊料导热系数及其厚度、热沉导热系数和半导体制冷器冷面温度对芯片有源区温度及模块散热性能的影响规律.结果表明:焊料厚度在2~24μm范围内,无高阻层形成,模块散热性能稳定,而当焊料厚度大于24μm后,有源区温度迅速升高;随着热沉导热系数的增加,有源区温度呈指数形式下降,且当其导热系数小于1200 W/m·K时,温度降低更显著;半导体制冷器冷面温度与有源区温度呈比例系数为1的线性关系.

电化学及热处理氧化对商业纯钛耐蚀性能的影响

利用电化学氧化、热处理氧化对商业纯钛进行表面处理。不同的氧化电压和时间将产生不同形貌的氧化钛膜,电压过大时会生成很多的瘤状氧化物。热处理氧化后,钛表面生成均匀金红石和锐钛矿型混合氧化物膜,并且氧化膜下会出现Ti-O固溶体构成的渗氧层。在酸性含氯溶液和碱溶液中比较不同处理后钛板的腐蚀性能,在2种腐蚀介质中所有材料均随电位升高进入钝化区。在酸性溶液中,电化学氧化处理后钛板的腐蚀电流、维钝电流密度最小;在碱性溶液中,虽然热处理氧化对应维钝电流密度最小,但其钝化电位区间比电化学氧化对应电位区间窄。扫描电镜分析表明,热处理氧化膜随电位升高局部出现破损,而未经过表面处理的钛板,局部区域发生沿晶腐蚀。

溶胶-凝胶法制备有机-无机杂化涂料及其应用研究进展

介绍了制备有机-无机杂化材料的主要方法溶胶-凝胶法及其具体过程。总结了有机无机杂化材料在紫外光固化涂料及水性涂料中的最新应用。

基于双向渐进结构优化的叶片锻件预成形设计

为了实现体积成形的预成形优化设计,基于双向渐进结构(BESO)优化的思想,提出了一种针对体积成形预成形设计的新方法——拓扑优化法,并详细给出了该方法的优化策略、单元增删准则、插值处理等关键技术.利用自行开发的优化程序,结合DEFORM-2D有限元模拟软件,以理想充填模腔、最小飞边状态为目标,以静水压力的大小作为单元的增删准则,从毛坯的欠填充状态出发,对二维叶片锻件的预成形结构进行了优化设计.优化结果表明:该方法算法原理清晰明确,实现方便,整个过程集成化后,从模拟到优化均可实现自动进行,运行效率高,并具有较高的优化精度.

自动气电立焊摆动系统设计及其控制研究

针对船体厚板立缝焊接工艺中焊枪摆动难于控制,枪头、导电嘴容易与壁板短路接触引弧形成虚假熔池从而导致焊接质量下降等问题,对自动气电立焊的摆动系统进行机械传动设计和电路控制.设计了锥齿轮传动、行星轮传动蜗轮蜗杆传动和行程开关组合摆动机构;基于JK触发器和组合逻辑门电路设计了电机正反控制电路和时滞电路.经焊接试验证明此摆动系统能获得板厚方向等熔深的良好效果.

挤杆成形工艺的改进

分析了挤杆成形过程中挤压坯表面质量较差的原因,并针对传统挤杆模结构上的问题,提出了改进方案并重新设计了模具。结果表明,新模具生产出的挤压坯外形更加合理,表面质量有所提高,并可减少加热火次,对提高生产效率,降低制造成本有积极意义。

高能微弧制备NiAl微晶合金化层的结构与抗蚀性能

采用高能微弧合金化技术(HEMAA)在K3高温合金上制备NiAl金属间化合物合金化层。通过反复试验,筛选出合适的输出功率、沉积时间、频率等工艺参数,得到均匀致密的微晶合金化层,实现了合金化层与基体之间的冶金结合。对合金化层的显微组织、常温电化学腐蚀以及高温氧化性能进行了研究。无论在酸性含氯离子还是在酸性不含氯离子溶液中,NiAl微晶合金化层的耐蚀性能较电极材料有所提高。在1000℃高温氧化性能显示,无论合金化层还是电极材料都形成连续致密的、粘附性良好的富Al2O3氧化膜,但是由于合金化层制备时产生热裂纹,在裂纹处易生成了富Ni的氧化物,使得其氧化增重比电极材料更大。

应用型卓越工程师培养模式研究

推动高等工程教育回归到工程的本质,开展具有国际视野的卓越工程师培养对于我国人才强国、建设创新国家、实现由"中国制造"到"中国创造"的转变具有战略意义。应用型卓越工程师的培养,要在强化企业参与人才培养的基础上,建立校企产学研共同体,开展卓越工程师的联合培养。同时,以培养学生素质和能力为目标,建立综合实践体系。