激光去除与连接技术发展研究 被引量：2

1

作者 陈俐 巩水利 何恩光 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2020年第3期78-84,共7页

随着激光技术的发展,激光去除与连接技术深刻影响着制造业技术的发展,并以柔性、高效、高质的综合优势成为不可或缺的先进制造技术。在先进制造智能化发展的时代,激光技术、数字信息技术等的融合必将推动激光去除与连接技术的应用发展... 随着激光技术的发展,激光去除与连接技术深刻影响着制造业技术的发展,并以柔性、高效、高质的综合优势成为不可或缺的先进制造技术。在先进制造智能化发展的时代,激光技术、数字信息技术等的融合必将推动激光去除与连接技术的应用发展与创新。本文选取工业应用最广的激光焊接、激光切割、激光打孔、激光打标4种激光去除与连接技术,概述了激光去除与连接技术的应用现状,分析了其在支撑先进制造发展过程中存在的问题。研究表明,激光去除与连接技术的发展应注重工艺基础和装备研究一体化的研究,解决激光加工单元部件、激光加工工艺、智能集成各环节的关键技术,强化工艺基础研究平台建设,关注技术创新和人才培养的多维度结合,以促进激光去除与连接技术从工艺应用开发到装备市场保障的生态链式的协同发展。 展开更多

关键词 激光加工 激光焊接 激光切割 激光打孔 激光打标

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超快激光加工小孔穿透成形时间的影响因素试验研究 被引量：2

2

作者 毕帅 张晓兵 +4 位作者 张伟 李元成 马宁 蔡敏 毛忠 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期111-120,共10页

超快激光加工叶片气膜冷却孔通常在叶片内腔填充防护材料以防对壁损伤。使用中间带防护材料的高温合金夹层试片模拟带防护材料的涡轮叶片,应用在线图像识别技术与控制变量法,研究孔深度、填充半径、斜孔倾角对超快激光填充法加工小孔穿... 超快激光加工叶片气膜冷却孔通常在叶片内腔填充防护材料以防对壁损伤。使用中间带防护材料的高温合金夹层试片模拟带防护材料的涡轮叶片,应用在线图像识别技术与控制变量法,研究孔深度、填充半径、斜孔倾角对超快激光填充法加工小孔穿透成形时间的影响,并采用非线性最小二乘法对试验数据进行曲线拟合,结果发现孔深度、填充半径、斜孔倾角与小孔穿透成形时间的关系分别为Gauss函数、Belehradek函数、Boltzmann函数。基于研究结果,提出合理控制填充加工小孔时间并增加旋切加工扩孔的方法,成功获得对壁无损伤而出口成形圆整的小孔。 展开更多

关键词 超快激光 穿透成形时间 气膜孔 单晶高温合金

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TC17钛合金激光熔覆熔池实时监测算法研究 被引量：2

3

作者 李子帆 蔡振华 +3 位作者 刘琦 牛少鹏 邓春明 于子琳 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期110-117,共8页

航空发动机钛合金压气机叶片工作时,由于长时间高强度服役和异物损伤,叶片会发生变形、凹痕、磨损、裂纹甚至断裂。激光熔覆技术因其热影响区小、沉积性能好、成形精度和自动化程度高,已经成为叶片修复的重要方法之一。熔池几何特征是... 航空发动机钛合金压气机叶片工作时,由于长时间高强度服役和异物损伤,叶片会发生变形、凹痕、磨损、裂纹甚至断裂。激光熔覆技术因其热影响区小、沉积性能好、成形精度和自动化程度高,已经成为叶片修复的重要方法之一。熔池几何特征是影响熔覆质量的关键因素,因此本文针对熔池实时监测,提出了一种基于图像处理的识别测量算法。首先,通过图像掩膜提取ROI区域,再对ROI区域进行伽马变换、阈值二值化实现熔池区域的分割;然后计算轮廓面积特征进行去噪;最后采用AABB包围盒对熔池的几何特征进行提取,实现了熔覆过程中熔池长宽的实时监测。最终通过多参数正交试验,验证算法平均识别误差为0.24 mm。 展开更多

关键词 TC17钛合金 激光熔覆 熔池监视 图像处理 工艺参数

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压气机叶片激光熔化沉积修复的机器人路径自动规划和试验研究

4

作者 梁旭峰 蔡振华 +4 位作者 刘琦 牟梓鑫 曾春年 牛少鹏 邓春明 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第13期119-126,共8页

针对航空发动机TC17高压压气机叶片服役损伤后的修复问题,本文基于工业机器人的激光熔化沉积路径生成策略,提出使用模型布尔运算来分析叶片损伤区域,并在RobotStudio离线编程软件中嵌入二次开发插件分别生成Zigzag轴向扫描、中心线偏移... 针对航空发动机TC17高压压气机叶片服役损伤后的修复问题,本文基于工业机器人的激光熔化沉积路径生成策略,提出使用模型布尔运算来分析叶片损伤区域,并在RobotStudio离线编程软件中嵌入二次开发插件分别生成Zigzag轴向扫描、中心线偏移扫描和边缘螺旋扫描路径。路径的仿真和沉积形貌分析表明,在设定扫描速度5 mm/s、沉积层厚度0.3 mm、搭接率50%时,中心线偏移扫描在95.97%时间内保持速度稳定,折返点处的速度下降幅度更小,同时沉积后表面高度接近0.3 mm,高度波动方差更小,保持了较高的平整度。此外,矩形平板区域的沉积模拟和试验表明,类似Zigzag扫描的连续路径可以显著降低成形表面的残余应力。 展开更多

关键词 压气机叶片 激光熔化沉积技术 工业机器人 模型布尔运算 路径规划

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气氛对紫外激光非晶合金盲孔加工性的影响研究

5

作者 李元成 毛忠 +3 位作者 王程浩 蔡敏 张伟 张晓兵 《航空制造技术》 2020年第8期61-67,共7页

为了获得不同气氛对紫外激光加工非晶合金盲孔的质量和效率的影响,采用波长355nm的纳秒激光对Zr–Cu非晶合金进行同心圆式旋切法盲孔加工试验,利用光学显微镜、扫描电镜、激光共聚焦显微镜等仪器对盲孔的显微形貌、粗糙度和加工效率进... 为了获得不同气氛对紫外激光加工非晶合金盲孔的质量和效率的影响,采用波长355nm的纳秒激光对Zr–Cu非晶合金进行同心圆式旋切法盲孔加工试验,利用光学显微镜、扫描电镜、激光共聚焦显微镜等仪器对盲孔的显微形貌、粗糙度和加工效率进行了测试。结果表明,气氛的压力和种类影响着盲孔的底面形貌、加工质量和效率。气氛压力越小,盲孔底面粗糙度越低,材料的去除效率越高;相对于氮气、空气中的加工,氧气中表面粗糙度最小,且材料去除率最高。另外,加工表面未出现晶化现象,说明在一定激光参数下紫外纳秒激光可以实现非晶态合金的无晶化加工。 展开更多

关键词 紫外激光 纳秒激光 盲孔 激光加工 Zr–Cu非晶合金 表面质量

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TB18钛合金电子束焊接接头微观组织及力学性能研究

6

作者 耿康 徐明 +3 位作者 刘昕 付鹏飞 李立航 唐振云 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第21期76-84,共9页

TB18钛合金是一种新型近β型超高强韧钛合金,其高比强度、高比刚度的特征受到航空航天领域的青睐。本研究对TB18钛合金采用3种电子束焊接和热处理组合工艺获得焊接接头,并通过组织分析、拉伸和冲击性能测试、断口分析研究了焊接接头的... TB18钛合金是一种新型近β型超高强韧钛合金,其高比强度、高比刚度的特征受到航空航天领域的青睐。本研究对TB18钛合金采用3种电子束焊接和热处理组合工艺获得焊接接头,并通过组织分析、拉伸和冲击性能测试、断口分析研究了焊接接头的微观组织和力学性能的关系。结果表明,TB18钛合金电子束焊接接头由母材、热影响区和熔化区3个区域组成。在3种电子束焊接和热处理组合工艺中,固溶+时效+焊接态的熔化区为较软的β相,力学性能强度低但塑性高。而固溶+焊接+时效态、焊接+固溶+时效态3个区域的微观组织均为β相析出细小弥散的针状α相。但前者的熔化区针状α相长径比低,力学性能强度高,塑性差,呈现脆性断裂。焊接+固溶+时效态3个区域的α相长径比相对均一,力学性能强度高,塑性良好,呈现强韧性匹配特征,因此是最优的电子束焊接和热处理组合工艺。 展开更多

关键词 TB18钛合金 电子束焊接 热处理 组织 力学性能 断口分析

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热输入对7075-T6超高强铝合金激光填丝焊焊缝组织与力学性能的影响

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作者 高文强 许飞 +2 位作者 马旭颐 郭路云 鲁奕廷 《焊接学报》 北大核心 2025年第1期128-136,共9页

利用激光填丝焊实现了厚度为2.0 mm的7075-T6超高强铝合金的高质量连接,并研究了热输入对超高强铝合金焊缝组织与力学性能的影响.7075-T6铝合金激光填丝焊焊缝组织为典型的铸态组织.焊缝中心区为无明显织构、尺寸较大的等轴晶组织,且焊... 利用激光填丝焊实现了厚度为2.0 mm的7075-T6超高强铝合金的高质量连接,并研究了热输入对超高强铝合金焊缝组织与力学性能的影响.7075-T6铝合金激光填丝焊焊缝组织为典型的铸态组织.焊缝中心区为无明显织构、尺寸较大的等轴晶组织,且焊缝中强化相颗粒无法充分析出,导致接头强度出现一定程度的下降.随着热输入的增加,焊缝横截面的熔凝区面积以及熔宽逐渐增加,而焊缝中心处等轴枝晶的组织和织构特征均未发生显著变化,晶粒尺寸呈现先快速增大后缓慢增加的趋势.不同热输入条件下焊接接头的显微硬度分布趋势基本相同,接头软化最严重的区域均在焊缝.随着热输入的增加,焊接接头的抗拉强度呈现先增加后下降的趋势.通过对激光填丝焊热输入的调控,能够使7075铝合金焊接接头的强度系数达到74.9%. 展开更多

关键词 热输入 7075铝合金 激光填丝焊 焊缝组织 力学性能

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TA15钛合金电子束焊缝形貌及其组织研究 被引量：2

8

作者 旷小聪 卜文德 +2 位作者 付鹏飞 王西昌 柯黎明 《航空制造技术》 2017年第5期105-109,共5页

采用不同工艺参数对TA15钛合金进行电子束焊接,通过观察焊缝形貌、测量其形状参数研究了焊接接头形貌的变化规律,并分析了焊接接头组织。结果表明:增大电子束流时,熔深、半熔深熔宽、焊缝宽度都增大,焊缝横截面的形状从"钉形"... 采用不同工艺参数对TA15钛合金进行电子束焊接,通过观察焊缝形貌、测量其形状参数研究了焊接接头形貌的变化规律,并分析了焊接接头组织。结果表明:增大电子束流时,熔深、半熔深熔宽、焊缝宽度都增大,焊缝横截面的形状从"钉形"转变为"钟罩形";增大焊接速度,对焊缝形状影响不大,熔深、半熔深熔宽及焊缝宽度均减小,深宽比先增大后减小;聚焦电流的增大对熔深作用较明显,半熔深熔宽及焊缝宽度变化不大;扫描幅值的增加使焊缝熔深减小,半熔深熔宽增大。靠近母材的热影响区组织与母材组织相近,主要由初生等轴状α相及转变β相组成,并出现针状(α+β);靠近熔合线的组织由α相和针状(α+β)相构成,并出现α'马氏体;熔合区组织由α'组成,熔合线周围柱状晶垂直于焊缝中心生长,并在焊缝中心形成单列或多列的等轴状晶。 展开更多

关键词 TA15钛合金 电子束焊接 焊缝形貌 显微组织

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激光冲击与喷丸复合强化TC17钛合金表层残余应力研究 被引量：11

9

作者 曹子文 张杰 +1 位作者 车志刚 邹世坤 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期80-84,共5页

目的分析激光冲击与机械喷丸复合强化钛合金表层残余应力场及其在疲劳载荷下的稳定性。方法采用薄壁叶片强化参数先后对TC17钛合金表面进行激光冲击强化和喷丸强化,利用X射线衍射法分析两种工艺复合强化表层的残余应力分布,并分别在25、... 目的分析激光冲击与机械喷丸复合强化钛合金表层残余应力场及其在疲劳载荷下的稳定性。方法采用薄壁叶片强化参数先后对TC17钛合金表面进行激光冲击强化和喷丸强化,利用X射线衍射法分析两种工艺复合强化表层的残余应力分布,并分别在25、400℃拉-拉疲劳加载条件下分析复合强化表层残余应力的稳定性。结果激光冲击与喷丸复合强化表面残余应力值为-600^-800 MPa,残余压应力幅值沿深度不断递减,压应力层深度为0.7~0.8 mm。表面至0.1 mm深度范围内的残余应力分布梯度较大,其分布特征主要受控于喷丸工艺,而距表面0.1 mm以下的残余应力分布梯度较小,其分布特征受控于激光冲击强化工艺。结论激光冲击和喷丸强化顺序对最表层残余应力的均匀性有一定影响,对最表层以下的残余应力分布影响较小。复合强化表面残余应力在室温疲劳加载后具有较好的稳定性,在400℃疲劳加载下发生一定量松弛后趋于稳定。 展开更多

关键词 复合强化 激光冲击强化 喷丸强化 残余压应力 残余应力松弛 钛合金

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激光等离子复合热源喷涂工艺沉积机理研究 被引量：1

10

作者 李淑青 李其连 贺金生 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期110-115,共6页

目的提高涂层的结合强度和改善微观组织结构。方法选取WC-10Co4Cr喷涂材料,分别通过激光等离子复合热源喷涂工艺以及等离子喷涂工艺制备涂层,对涂层组织与基本性能进行检测,对两种不同喷涂工艺的沉积机理作对比分析研究。研究复合热源... 目的提高涂层的结合强度和改善微观组织结构。方法选取WC-10Co4Cr喷涂材料,分别通过激光等离子复合热源喷涂工艺以及等离子喷涂工艺制备涂层,对涂层组织与基本性能进行检测,对两种不同喷涂工艺的沉积机理作对比分析研究。研究复合热源喷涂涂层微观组织结构以及涂层与基体间结合方式较等离子喷涂涂层的变化。利用高速摄像仪对激光等离子复合热源喷涂以及等离子喷涂的工艺过程进行跟踪监测和分析,研究复合热源沉积过程中,基体表面微熔池的形成及粉末粒子在不同沉积工艺过程中熔融状态的对比,分析等离子喷涂涂层和复合热源喷涂涂层的沉积机理。结果等离子喷涂WC-10Co4Cr涂层以机械结合方式为主,涂层结合强度为39.5 MPa,孔隙率为1.7%,而激光等离子复合热源喷涂WC-10Co4Cr涂层实现了冶金结合,其结合强度提升到91 MPa,孔隙率降低到0.86%。结论激光等离子复合热源喷涂工艺可以有效提升涂层的结合力,改善涂层组织致密性,更有利于涂层的耐磨耐腐蚀性能。 展开更多

关键词 激光 等离子 复合热源 喷涂涂层 WC-10Co4Cr 结合力 冶金结合 沉积机理

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电子束熔丝成形TC17钛合金显微组织与拉伸性能研究 被引量：2

11

作者 杨洋 吴凡 陈玮 《航空制造技术》 2020年第13期24-29,共6页

针对电子束熔丝(EBWD)成形TC17钛合金开展了显微组织调控与力学性能研究。成形态EBWD TC17钛合金的成分均匀性较好,具有沿z方向外延生长并贯穿多个沉积层的粗大β柱状晶组织,柱状晶内部为细密的网篮状组织。经过热等静压后,β柱状晶内... 针对电子束熔丝(EBWD)成形TC17钛合金开展了显微组织调控与力学性能研究。成形态EBWD TC17钛合金的成分均匀性较好,具有沿z方向外延生长并贯穿多个沉积层的粗大β柱状晶组织,柱状晶内部为细密的网篮状组织。经过热等静压后,β柱状晶内部呈现粗短棒状α网篮组织。经过固溶时效处理后,β基体中同时存在粗短棒状α相和细小的次生α相。成形态EBWD TC17材料的抗拉强度为935MPa,延伸率为9.0%;热等静压态材料的抗拉强度为904MPa,延伸率为18.0%;二重固溶+时效后,由于析出的细小次生α相起到了沉淀强化的作用,材料的抗拉强度较热等静压态提高了18%(至1066MPa),但塑性显著下降(至7.5%),其拉伸断口的韧窝数量也大幅减少。 展开更多

关键词 增材制造 钛合金 显微组织 力学性能 沉淀强化

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电子束表面造型对液冷冷板散热性能影响研究

12

作者 赵桐 付鹏飞 +2 位作者 唐振云 王涛 张贺宾 《航空制造技术》 2020年第13期40-46,共7页

为了获得电子束表面造型对液冷冷板散热性能的影响规律,对带有柱状表面造型的液冷冷板进行数值模拟。结果表明,当冷却液通道中存在柱状表面造型时,可有效提高冷板的散热性能,其中造型高度对冷板的散热性能影响最大,造型流向间距的影响其... 为了获得电子束表面造型对液冷冷板散热性能的影响规律,对带有柱状表面造型的液冷冷板进行数值模拟。结果表明,当冷却液通道中存在柱状表面造型时,可有效提高冷板的散热性能,其中造型高度对冷板的散热性能影响最大,造型流向间距的影响其次,造型直径的影响最小;当柱状造型直径1mm、高度6mm且相邻造型的流向间距为4mm时,冷却液与模拟发热芯片的温差为46.08℃,该冷板的散热性能与空白试样对比可提升23.23%。之后根据模拟结果,制备了具有不同表面造型特征的液冷冷板试样,散热性能测试结果表明,通道内制备柱状造型可提高冷板散热性能达13%以上;但当柱状造型高度<4mm,且造型数量较少时,改变柱状造型特征对提升冷板散热性能的影响较小。 展开更多

关键词 电子束表面造型 液冷冷板 散热器 散热性能 数值模拟

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非晶合金超快激光去除行为和切割质量试验研究 被引量：1

13

作者 陈博 李元成 +2 位作者 张伟 张晓兵 崔向中 《航空制造技术》 2019年第3期64-69,96,共7页

采用脉冲宽度为250fs激光对厚度为70μm的Zr–21Cu–4Al–1Ti(ZT1)非晶态合金进行表面去除、切割加工等试验。结果表明,超快激光与ZT1非晶合金交互作用有非热熔性和热熔性两种去除机制,两种去除机制对应的去除阈值分别为0.17J/cm^2和2.1... 采用脉冲宽度为250fs激光对厚度为70μm的Zr–21Cu–4Al–1Ti(ZT1)非晶态合金进行表面去除、切割加工等试验。结果表明,超快激光与ZT1非晶合金交互作用有非热熔性和热熔性两种去除机制,两种去除机制对应的去除阈值分别为0.17J/cm^2和2.15J/cm^2。切割质量与能量密度密切相关,在激光能量密度超过热熔性去除阈值的较大参数范围(2.2J/cm^2<F_0<12.8J/cm^2),可以获得无附带损伤的切割边缘,这与超快激光高斯能量分布特征和去除材料的阈值密切相关。 展开更多

关键词 超快激光 非晶合金 去除阈值 切割质量

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ZTC4合金电子束焊接接头显微组织及力学性能研究

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作者 赵桐 李晋炜 +1 位作者 唐振云 吴冰 《航空制造技术》 2018年第9期88-91,共4页

以ZTC4钛合金电子束焊接接头为研究对象,通过显微硬度试验、金相分析以及常规力学性能试验,讨论了电子束焊接接头不同位置的组织、形态差异,探究显微组织与接头显微硬度的相关性,以及电子束焊接接头的拉伸性能和冲击性能。通过组织分析... 以ZTC4钛合金电子束焊接接头为研究对象,通过显微硬度试验、金相分析以及常规力学性能试验,讨论了电子束焊接接头不同位置的组织、形态差异,探究显微组织与接头显微硬度的相关性,以及电子束焊接接头的拉伸性能和冲击性能。通过组织分析及显微硬度测试发现,ZTC4合金电子束焊缝微观组织由原始β相转变为针状α'相,即针状马氏体,其热影响区组织为片状α相与原始β相的混合物,且焊缝处显微硬度最高,热影响区其次,母材最低。通过力学性能测试发现,电子束焊接接头的拉伸和冲击性能与母材相当,说明采用电子束焊接ZTC4可以得到力学性能良好的焊接接头。 展开更多

关键词 ZTC4合金 电子束焊接 显微组织 力学性能 显微硬度

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激光冲击强化叶片的防层裂研究

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作者 吴俊峰 邹世坤 +1 位作者 张永康 巩水利 《电加工与模具》 2018年第2期47-50,共4页

为了避免激光冲击强化叶片边缘产生层裂,提高叶片强化效果,在叶片背面采用吸波层技术进行激光冲击强化,研究无吸波层、铝箔吸波层、铝箔和水帘吸波层三种情况下的叶片背面形貌。结果表明:无吸波层的叶片背面产生了层裂现象,铝箔吸波层... 为了避免激光冲击强化叶片边缘产生层裂,提高叶片强化效果,在叶片背面采用吸波层技术进行激光冲击强化,研究无吸波层、铝箔吸波层、铝箔和水帘吸波层三种情况下的叶片背面形貌。结果表明:无吸波层的叶片背面产生了层裂现象,铝箔吸波层的叶片背面铝箔有凸起现象,铝箔和水帘吸波层的叶片背面铝箔无凸起现象。因此,吸波层对激光冲击强化叶片的效果具有重要影响。 展开更多

关键词 激光冲击强化 叶片 层裂 吸波层

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激光高速沉积Inconel 625涂层组织特征及性能

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作者 杨胶溪 杨剑锋 +2 位作者 白兵 刘琦 李怀学 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第21期47-52,61,共7页

激光高速沉积工艺可以改善常规熔覆涂层存在的腐蚀问题,为了研究扫描速度对熔覆涂层微观组织和性能的影响,采用不同的激光扫描速度在300M钢基体上制备Inconel 625镍基合金涂层,重点分析了40m/min和70m/min两种典型扫描速度条件下制备熔... 激光高速沉积工艺可以改善常规熔覆涂层存在的腐蚀问题,为了研究扫描速度对熔覆涂层微观组织和性能的影响,采用不同的激光扫描速度在300M钢基体上制备Inconel 625镍基合金涂层,重点分析了40m/min和70m/min两种典型扫描速度条件下制备熔覆层的显微组织、物相组成、硬度、抗腐蚀性能等。结果表明,不同扫描速度条件下制备的镍基合金涂层的冶金形态主要是胞状晶和柱状晶,其相成分主要由γ-Ni固溶体和Fe3Ni2两种物相构成。高速激光熔覆层的硬度随着线扫描速度的增加呈增加趋势,且涂层的腐蚀电位逐渐增大、腐蚀电流密度逐渐减小。随着扫描速率的提高,涂层的均匀性提高,稀释率、晶粒度及热输入显著降低,界面元素的扩散得到抑制,因此材料的腐蚀性能显著提高。 展开更多

关键词 激光高速沉积 镍基合金涂层 微观组织 冶金行为 溶质截留 抗腐蚀性能

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铌合金及其蜂窝钎焊界面组织与力学性能分析 被引量：2

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作者 邓云华 陶军 +1 位作者 续润州 孙刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期386-391,共6页

采用Ti基、Ni基和Nb基三种钎料进行了铌合金板板真空钎焊和铌合金蜂窝真空钎焊试验。采用光学显微镜、扫描电镜分析了铌合金板板钎焊界面和蜂窝钎焊界面组织特征,采用能谱仪分析了钎焊界面物相成分,采用EBSD方法分析了钎焊界面物相分布... 采用Ti基、Ni基和Nb基三种钎料进行了铌合金板板真空钎焊和铌合金蜂窝真空钎焊试验。采用光学显微镜、扫描电镜分析了铌合金板板钎焊界面和蜂窝钎焊界面组织特征,采用能谱仪分析了钎焊界面物相成分,采用EBSD方法分析了钎焊界面物相分布,并对铌合金板板钎焊复合板和蜂窝钎焊结构的力学性能进行了测试。结果表明:铌合金板板钎焊时,Ti基钎料钎焊界面由固溶体Nb和(Ti,Zr)-(Ni,Cu)化合物组成,Nb基钎料钎焊界面由Co-Nb化合物、Nb的固溶体和Co-Ti化合物组成,而Ni基钎料钎焊时,钎料与铌合金母材扩散反应较弱,钎焊界面主要为凝固钎料,且Ni与Nb的高温线膨胀系数差异较大,钎焊界面存在因热应力带来的微裂纹问题;铌合金蜂窝钎焊时,Ti基钎料在铌合金蜂窝箔材表面润湿铺展性能较差导致钎焊界面钎角欠佳及钎焊界面焊合质量较差;Ni基钎料钎焊时,随着钎焊保温时间的延长,存在钎焊界面溶蚀问题导致钎焊界面焊合质量下降。在保温时间30 min时,Ni基钎料和Nb基钎料钎焊后的铌合金蜂窝界面焊合质量较好;Ni基钎料钎焊蜂窝因界面存在微裂纹,导致钎焊界面强度下降,Nb基钎料钎焊蜂窝力学性能最佳,蜂窝拉脱强度达到7.96 MPa。 展开更多

关键词 铌合金 蜂窝结构 真空钎焊 界面组织 力学性能

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钽掺杂对多层Ta-DLC薄膜摩擦及腐蚀行为的影响

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作者 李超 孙刚 +3 位作者 马国佳 吴俊升 张博威 张昊泽 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期63-73,共11页

目的解决316L不锈钢在苛刻海洋环境中易磨损、易腐蚀的问题。方法采用中频磁控溅射技术在316L不锈钢上沉积了Ta/TaN/TaCN/Ta-DLC薄膜。通过扫描电子显微镜、拉曼光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射、纳米压痕、往复摩擦磨损试验和电化学... 目的解决316L不锈钢在苛刻海洋环境中易磨损、易腐蚀的问题。方法采用中频磁控溅射技术在316L不锈钢上沉积了Ta/TaN/TaCN/Ta-DLC薄膜。通过扫描电子显微镜、拉曼光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射、纳米压痕、往复摩擦磨损试验和电化学测试等手段,重点研究了DLC膜层中Ta元素掺杂含量对薄膜结构、组成成分、力学性能、摩擦学性能和耐腐蚀性能的影响规律。结果随着Ta元素含量(原子数分数)从2.04%增到4.16%,薄膜中的sp^(3)键含量呈现先升高后降低的趋势,当Ta原子数分数为3.60%时,薄膜中sp3键含量最高,且薄膜的硬度及弹性模量达到最大,分别为7.01 GPa和157.87 GPa。随着Ta元素含量的增加,薄膜的平均摩擦因数逐渐减小,在4.16%(原子数分数)时达到最小0.21。Ta元素含量对薄膜的结合力影响较小,且所有薄膜结合力总体在10 N左右。当Ta原子数分数为3.60%时,薄膜的腐蚀电流密度及钝化电流密度最小,分别为0.006μA/cm^(2)和0.63μA/cm^(2),比其他薄膜的低1~2个数量级,并且薄膜电阻及电荷转移电阻最大,展现出最为优异的耐腐蚀性能。结论Ta元素的掺杂提高了薄膜的耐摩擦性能,且适当的Ta元素掺杂能够提高Ta/TaN/TaCN/Ta-DLC薄膜的耐磨耐蚀性能。 展开更多

关键词 DLC薄膜 磁控溅射 腐蚀 摩擦磨损 元素掺杂

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基于多点柔性支撑的钛合金激光焊接变形控制 被引量：7

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作者 肖珺 雷一鼎 +2 位作者 陈树君 芦苇 何恩光 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期8-12,I0003,共6页

钛合金带筋壁板类T形结构常见于航空制造领域,其激光焊接工艺已经比较成熟.但是即便在激光高速焊接过程热输入已经很低,仍然会存在一定的焊后角变形.由于航空制造的高精度要求,需要施加额外的主动控制以最大限度减小此类角变形.文中提... 钛合金带筋壁板类T形结构常见于航空制造领域,其激光焊接工艺已经比较成熟.但是即便在激光高速焊接过程热输入已经很低,仍然会存在一定的焊后角变形.由于航空制造的高精度要求,需要施加额外的主动控制以最大限度减小此类角变形.文中提出并验证了基于可编程多点柔性支撑的主动变形控制方法.针对传统刚性装夹、预置应力不适应于弱刚性带筋壁板结构的问题,设计了一套以STM32单片机为主控,直线电动推杆为执行机构的多点柔性支撑装置.结果表明,可在焊接过程实时监测当前支撑位置的受力状态,并进行动态调节,从而达到有效抑制焊接角变形的效果. 展开更多

关键词 激光焊接 T形接头 变形控制 多点柔性支撑

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GH4065A合金电子束焊接工艺及接头组织性能 被引量：6

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作者 赵桐 唐振云 +3 位作者 刘巧沐 黄烁 张文云 张北江 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第22期22105-22110,共6页

本工作研究了不同电子束焊接工艺条件下GH4065A合金的焊缝质量,探讨了焊接裂纹产生的原因,分析了双斑电子束焊接工艺抑制裂纹的机理,并针对焊接接头的显微组织以及力学性能进行了测试分析。研究发现,采用常规电子束焊接方法时GH4065A合... 本工作研究了不同电子束焊接工艺条件下GH4065A合金的焊缝质量,探讨了焊接裂纹产生的原因,分析了双斑电子束焊接工艺抑制裂纹的机理,并针对焊接接头的显微组织以及力学性能进行了测试分析。研究发现,采用常规电子束焊接方法时GH4065A合金易开裂,而采用双斑电子束焊接工艺可有效实现GH4065A合金的连接,且焊缝质量满足HB7608-1998标准中I级要求。电子束焊接接头的焊缝区以细小的树枝晶为主,且存在Nb、Ti元素的偏析,γ′强化相从焊缝向近缝母材逐渐粗化,焊缝区与母材的组织差异是导致焊缝高温下拉伸塑性降低的主要原因。模拟结果表明,双斑电子束焊接工艺能够降低焊接过程中的能量集中程度,改善焊缝的冷却速度,从而减轻裂纹产生的倾向。经时效处理后电子束焊缝25~750℃的强度系数超过96%,750℃下焊接接头延伸率为9%,表明电子束焊接是实现GH4065A合金结构连接的一种有效方法。 展开更多

关键词 GH4065A合金 电子束焊接 焊缝 力学性能

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