航空薄壁机匣加工颤振及切削参数优化 被引量：6

1

作者 刘志学 胡登洲 高曦 《工具技术》 北大核心 2022年第8期87-91,共5页

为提高航空薄壁机匣的加工质量、稳定性和加工效率,基于传统机匣加工夹具设计方案设计了一套专用工装夹具,以优化航空薄壁机匣加工工艺,并采用SPIKE测力仪对加工刀具进行金属切削参数实验,获得刀具的轴向力、弯矩和扭矩数据,利用多目标... 为提高航空薄壁机匣的加工质量、稳定性和加工效率,基于传统机匣加工夹具设计方案设计了一套专用工装夹具,以优化航空薄壁机匣加工工艺,并采用SPIKE测力仪对加工刀具进行金属切削参数实验,获得刀具的轴向力、弯矩和扭矩数据,利用多目标优化方法得到最优的切削参数。结果表明,工件颤振问题得以解决,机匣加工报废率明显降低,机匣加工质量显著提高,成本降低,加工效率提高50%。 展开更多

关键词 薄壁机匣 专用工装 测力仪 工件颤振

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基于典型多孔零件加工的精度应用技术研究 被引量：5

2

作者 周树强 《工具技术》 北大核心 2023年第2期144-147,共4页

介绍了数控机床高精度加工中机床定位精度对加工的影响,分析了典型多孔位零件加工中机床定位精度对加工精度的影响。利用配置OKUMA数控系统的龙门加工中心实现数控系统的螺距误差补偿功能,应用Renishaw激光干涉仪检测系统对机床定位精... 介绍了数控机床高精度加工中机床定位精度对加工的影响,分析了典型多孔位零件加工中机床定位精度对加工精度的影响。利用配置OKUMA数控系统的龙门加工中心实现数控系统的螺距误差补偿功能,应用Renishaw激光干涉仪检测系统对机床定位精度进行检测与补偿,使机床定位精度进一步提高,满足了零件的加工要求,对OKUMA数控系统的实际应用提供一定参考。 展开更多

关键词 OKUMA数控系统 定位精度 检测与补偿

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焊接方法对铝合金焊接接头微弧氧化色差的影响 被引量：2

3

作者 刘瑞琳 张梦莹 +3 位作者 门正兴 雷正 杨峰 朱宗涛 《精密成形工程》 北大核心 2024年第5期132-139,共8页

目的分析铝合金焊接接头微弧氧化过程中色差产生的原因。方法采用单激光和激光-MIG复合焊2种焊接方法焊接2A12铝合金,利用RGB值定性描述不同焊接试样的色差差异大小,采用金相、SEM和微区XRD观察2A12铝合金单激光和激光-MIG复合焊接头微... 目的分析铝合金焊接接头微弧氧化过程中色差产生的原因。方法采用单激光和激光-MIG复合焊2种焊接方法焊接2A12铝合金,利用RGB值定性描述不同焊接试样的色差差异大小,采用金相、SEM和微区XRD观察2A12铝合金单激光和激光-MIG复合焊接头微弧氧化前后的组织、微观形貌和表面物相组成。结果经微弧氧化处理后,2A12铝合单激光焊焊件的焊缝和母材之间无明显色差,2A12铝合金激光-MIG复合焊焊件的焊缝和母材之间存在明显色差,结合金相组织、表面和截面的SEM形貌以及表面EDS和XRD测试分析结果可知,成分和表面熔融物颗粒的大小不同是铝合金焊接接头微弧氧化色差形成的主要原因,焊接接头的组织对铝合金焊接接头微弧氧化色差的产生没有影响。结论单激光焊接接头微弧氧化后的氧化色差较激光-MIG复合焊接头的小;铝合金(2A12)焊接接头产生氧化色差主要是因为焊接接头的成分和表面熔融物颗粒大小不同,而组织对色差无影响。 展开更多

关键词 铝合金 单激光 激光-MIG 微弧氧化 色差

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工艺参数对AZ31B镁合金单点渐进翻边精度的影响 被引量：1

4

作者 安治国 叶了 +2 位作者 张涛 门正兴 高正源 《精密成形工程》 北大核心 2024年第5期99-107,共9页

目的以AZ31B镁合金板为研究对象,研究初始成形角、工具直径、成形温度及层间距对单点渐进圆孔翻边精度的影响规律。方法使用有限元软件对2 mm厚的镁合金板材进行数值模拟,通过计算翻边直壁处的平均回弹量,得出不同工艺参数对单点渐进圆... 目的以AZ31B镁合金板为研究对象,研究初始成形角、工具直径、成形温度及层间距对单点渐进圆孔翻边精度的影响规律。方法使用有限元软件对2 mm厚的镁合金板材进行数值模拟,通过计算翻边直壁处的平均回弹量,得出不同工艺参数对单点渐进圆孔翻边直壁轮廓的影响规律。通过正交实验分析了交互作用下工艺参数对圆孔翻边直壁处平均回弹量的影响,通过极差分析确定了最优工艺参数组合,并通过实验对所得结果进行了验证。结果随着初始成形角的增大、工具直径的增大、成形温度的升高及层间距的减小,圆孔翻边制件直壁处的成形精度提高,各因素按影响程度由大到小的顺序依次为:成形温度、初始成形角、工具直径和层间距。成形精度最高的工艺参数组合如下:初始成形角为30°、工具直径为10 mm、成形温度为275℃、层间距为0.5 mm。结论采用仿真模型模拟单点渐进圆孔翻边过程具有较高的准确性,使用优化后的工艺参数得到翻边零件直壁区域的最小厚度以及平均回弹量与仿真结果误差均在3%以内,升高温度可以明显提高单点渐进圆孔翻边的制件精度。 展开更多

关键词 镁合金 翻边 单点渐进成形 数值模拟 回弹

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WE43镁合金SLM成形数值模拟及试验验证

5

作者 门正兴 王亮 +4 位作者 李坤 陈雯 吉辰 李子澈 屈仁春 《精密成形工程》 北大核心 2024年第4期138-146,共9页

目的研究WE43镁合金激光选区熔化(SLM)成形过程、成形后变形及应力分布的变化规律,得到SLM态WE43常温拉伸力学模型。方法采用SLM方法制备了WE43镁合金悬臂梁及拉伸试样,通过对比悬臂梁局部切割翘曲试验结果与数值模拟结果,得到WE43镁合... 目的研究WE43镁合金激光选区熔化(SLM)成形过程、成形后变形及应力分布的变化规律,得到SLM态WE43常温拉伸力学模型。方法采用SLM方法制备了WE43镁合金悬臂梁及拉伸试样,通过对比悬臂梁局部切割翘曲试验结果与数值模拟结果,得到WE43镁合金固有应变模型,实现WE43镁合金SLM成形过程的模拟及变形预测;对SLM态WE43镁合金开展拉伸试验,使用金相显微镜及扫描电镜进行微观组织及断口形貌观察;采用Normalized Cockcroft&Latham模型对拉伸试验进行模拟,实现SLM态WE43常温拉伸过程分析。结论常温SLM态WE43的抗拉强度为313 MPa,屈服强度为236 MPa,延伸率为7.6%,试样中存在不规则孔洞缺陷;在SLM成形过程中,WE43镁合金固有应变值exx、eyy、ezz分别为−0.0025、−0.0025、−0.0115,悬臂梁最大翘曲高度为1.99 mm,模拟结果显示未切割悬臂梁最大等效应力为12.3 MPa;当NC&L断裂准则临界损伤值为0.1时,WE43常温拉伸过程模拟结果与试验结果最为接近,预测准确率为93%。 展开更多

关键词 WE43 激光选区熔化 固有应变 数值模拟

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基于超扭曲滑模的双定子绕组感应电机转速磁通控制

6

作者 贺银平 田密 +1 位作者 郑田娟 李密 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期327-338,共12页

针对双定子绕组感应电机DSWIMs(dual-stator winding induction machines)在传统直接转矩和磁通控制下转矩、磁通和电流纹波大,在低速下控制磁通难度大、噪声大等问题,提出1种基于超扭曲滑模控制器STSMC(super twisting sliding mode co... 针对双定子绕组感应电机DSWIMs(dual-stator winding induction machines)在传统直接转矩和磁通控制下转矩、磁通和电流纹波大,在低速下控制磁通难度大、噪声大等问题,提出1种基于超扭曲滑模控制器STSMC(super twisting sliding mode controller)的DSWIMs新型转速和磁通直接控制方法。通过设计满足李雅普诺夫稳定条件的有限时间收敛误差为0的非线性控制器,提出1种DSWIMs新型转矩分配算法,可使DSWIMs在较宽的转速范围内运行,并包括零转速,所需电磁转矩由2组绕组根据其额定功率提供。此外,针对DSWIMs设计了1种基于滑模控制的全阶观测器,能够高精度地估计绕组磁通、磁通角和转子转速,以实现最优磁通状态。最后,在1个3.3 kWDSWIM驱动系统上进行实验测试,评估所提DSWIM控制方案的性能,实验结果证明了所提控制方法、转矩分配算法和全阶观测器在不同速度区域的有效性。 展开更多

关键词 双定子绕组感应电机 超扭滑模控制器 滑模全阶观测器 转矩分配算法

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含氮聚集诱导发光聚磷酸酯的一锅法合成及其荧光性能

7

作者 王莲莲 门正兴 +1 位作者 孟兵 颜红侠 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期58-64,共7页

非传统聚集诱导发光(AIE)聚合物,因不含苯环等芳香结构,具有较好的生物相容性和环境友好性,在细胞成像、生物医药等领域具有广阔的应用前景,但存在种类匮乏、量子产率低、荧光强度不足等问题,限制了其发展。为解决以上问题,以低毒、低... 非传统聚集诱导发光(AIE)聚合物,因不含苯环等芳香结构,具有较好的生物相容性和环境友好性,在细胞成像、生物医药等领域具有广阔的应用前景,但存在种类匮乏、量子产率低、荧光强度不足等问题,限制了其发展。为解决以上问题,以低毒、低腐蚀性的亚磷酸二甲酯及三异丙醇胺或三乙醇胺为原料,在无溶剂、无催化剂条件下,通过酯交换缩聚法,合成了含氮聚磷酸酯T1和T2。结果表明,所合成的含氮聚磷酸酯T1和T2在紫外光照射下均可发出明亮的蓝色荧光,其荧光强度随着浓度的升高而增强,具有显著的AIE特性,丰富了非传统AIE材料的种类。其中,T1分子结构中由于含有侧链甲基,在荧光强度、量子产率等方面均优于T2,为调节聚合物的荧光性能提供了一种新的方法。同时,研究发现,T1可以吸附空气中的甲醛,其吸附甲醛后颜色由无色变为粉色,且其荧光强度随吸附的甲醛浓度的增加而增强,有利于实现甲醛的荧光-比色双通道检测,为甲醛的灵敏检测提供了一种新的途径。 展开更多

关键词 聚集诱导发光 非共轭 聚磷酸酯 酯交换缩聚 甲醛吸附检测

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基于机器视觉的回转体表面微孔数量在机检测方法

8

作者 李秀鑫 程雪峰 +3 位作者 王磊 顾菘 龙玲 韩雷 《工具技术》 北大核心 2024年第4期149-153,共5页

油滤是液压系统油路中的一个重要零件,油滤上通孔数量是油滤零件质量检测的关键指标之一。由于其尺寸较小,微孔数目大,难以用人工检测的方式进行统计,因此针对数控加工工序后的油滤零件建立了一种回转体零件表面微孔数量统计的在机检测... 油滤是液压系统油路中的一个重要零件,油滤上通孔数量是油滤零件质量检测的关键指标之一。由于其尺寸较小,微孔数目大,难以用人工检测的方式进行统计,因此针对数控加工工序后的油滤零件建立了一种回转体零件表面微孔数量统计的在机检测系统,该系统在数控加工后可以直接对加工零件进行在机检测,避免了零件二次装夹产生的加工误差。利用机器视觉技术,提出了一种不需要预先建立匹配模板、通用性较强的回转体零件表面微孔统计方法,可以自适应地统计各种回转体表面微孔数目。其中,扫描线自适应定位和周期估计算法保证了孔数统计的精确度。结果证明,提出的实际孔数标定方法为孔数统计算法的性能评估提供了重要参考依据。 展开更多

关键词 油滤 机器视觉 回转体 微孔 在机检测

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激光选区熔化成形工艺对304L不锈钢冲击韧性的影响 被引量：4

9

作者 李艳丽 吴代建 +2 位作者 陈诚 门正兴 张宏 《精密成形工程》 北大核心 2022年第10期126-132,共7页

目的了解激光选区熔化(SLM)成形工艺参数对304L不锈钢冲击韧性的影响,从而得到304L不锈钢的最佳成形工艺参数。方法对激光功率300~340 W,激光扫描速度800~1500 mm·s^(‒1)条件下的激光选区熔化成形304L不锈钢开展冲击试验,通过表面... 目的了解激光选区熔化(SLM)成形工艺参数对304L不锈钢冲击韧性的影响,从而得到304L不锈钢的最佳成形工艺参数。方法对激光功率300~340 W,激光扫描速度800~1500 mm·s^(‒1)条件下的激光选区熔化成形304L不锈钢开展冲击试验,通过表面硬度、微观组织及断口形貌观察对冲击韧性的影响规律进行分析。结果SLM成形304L不锈钢微观组织为跨越熔池生长形成的不规则柱状晶粒,成形工艺参数对试样表面硬度影响不显著;随着激光功率的增大和激光扫描速度的降低,304L不锈钢断面致密程度提高,孔洞类缺陷尺寸减少且数量减少,冲击韧性增大,冲击功最大值为141.9 J。结论基于冲击试验结果,在激光体能量密度为100~140 J/mm3的条件下,304L冲击韧性稳定在138 J左右,为SLM成形304L材料的最佳成形参数区间。 展开更多

关键词 激光选区熔化 304L 冲击韧性 工艺参数

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单点渐进成形工艺参数对正五边锥形件壁厚的影响 被引量：2

10

作者 安治国 田维杰 +2 位作者 门正兴 叶了 高正源 《精密成形工程》 北大核心 2023年第1期41-50,共10页

目的 利用数值模拟方法研究单点渐进成形工艺参数对制件成形区最小壁厚的影响规律,得出最优工艺参数组合,提高制件的成形质量。方法 在对2024铝合金正五边锥形件建立有模单点渐进成形数值仿真模型的基础上,对进给率、层间距、成形工具... 目的 利用数值模拟方法研究单点渐进成形工艺参数对制件成形区最小壁厚的影响规律,得出最优工艺参数组合,提高制件的成形质量。方法 在对2024铝合金正五边锥形件建立有模单点渐进成形数值仿真模型的基础上,对进给率、层间距、成形工具头直径和摩擦因数对制件成形区最小壁厚的影响进行单因素和正交试验分析,并通过物理试验对仿真优化后的工艺参数组合进行验证。结果 正五边锥形件单点渐进成形加工过程中,最小壁厚与进给率、层间距成反比,与成形工具头直径成正比,而摩擦因数对最小壁厚的影响较小;各工艺参数对最小壁厚的影响程度为进给率>层间距>成形工具头直径>摩擦因数;最佳工艺参数为成形头直径9 mm、进给率200 mm/min、加工层间距0.2 mm和摩擦因数0.1。结论 通过有限元仿真得出了单点渐进有模成形工艺对制件最小壁厚的影响规律,通过正交试验分析得出了正五边锥形件单点渐进有模成形最佳工艺参数组合,利用该参数组合可以得到壁厚较为均匀的正五边锥形件。 展开更多

关键词 单点渐进 有模成形 数值模拟 工艺参数 正交试验 正五边锥形件

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不同热源作用下钢/铝异种金属对接接头的焊缝成形和性能分析 被引量：1

11

作者 刘瑞琳 刘云褀 +3 位作者 门正兴 岳太文 李斌 张宏 《热加工工艺》 北大核心 2023年第15期123-127,共5页

采用三种热源(激光-MIG复合、单MIG、单激光)实现2 mm厚的SUS304不锈钢板和6061铝合金板的对接连接,对比了不同热源下钢侧的湿润铺展情况、焊缝中心组织、钢/铝界面层化合物和接头的拉伸性能。结果表明,激光-MIG复合热源下焊缝的正背面... 采用三种热源(激光-MIG复合、单MIG、单激光)实现2 mm厚的SUS304不锈钢板和6061铝合金板的对接连接,对比了不同热源下钢侧的湿润铺展情况、焊缝中心组织、钢/铝界面层化合物和接头的拉伸性能。结果表明,激光-MIG复合热源下焊缝的正背面铺展效果最好,而单激光热源下熔融金属很难铺展到钢侧。激光-MIG复合热源和单MIG热源下,焊缝中心组织为α-Al基体上分布着短棒状的Al-Si共晶体,钢/铝界面处有连续分布的锯齿状金属间化合物,界面层厚度分别约为3.6、3.3μm;单激光热源下焊缝中心组织为等轴晶上弥散分布着很多小块状的析出相,钢/铝界面层化合物呈针叶状并沿着铝焊缝生长,厚度约为5.7μm。复合热源下接头的抗拉强度最高,为226.5 MPa,达到铝合金母材的53.8%,断口有少量河流花样;单激光热源下的焊接接头的抗拉强度最低(67 MPa),断口大部分区域呈河流花样,属于典型的脆性断裂。 展开更多

关键词 钢/铝异种金属 激光-MIG 单MIG 单激光 金属间化合物

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提高叶片四轴联动加工效率的研究 被引量：1

12

作者 何正琛 位忠生 +1 位作者 门正兴 陈诚 《工具技术》 北大核心 2023年第6期107-110,共4页

某型高温合金航空发动机叶片采用四轴联动加工中心完成,大多数四轴联动加工中心的共同特点是A轴旋转速度低。通常情况下,采用UG软件编程并在四轴联动加工中心进行精加工,在叶缘部分的切削进给速度只有叶身部分进给速度的1/3甚至更低,加... 某型高温合金航空发动机叶片采用四轴联动加工中心完成,大多数四轴联动加工中心的共同特点是A轴旋转速度低。通常情况下,采用UG软件编程并在四轴联动加工中心进行精加工,在叶缘部分的切削进给速度只有叶身部分进给速度的1/3甚至更低,加工效率较低。通过UG后处理程序进行二次开发,设定两点间圆弧对应圆心角与两点间距离的比值为变量,判断刀具铣削的位置,当刀具切削叶前后缘时,自动调整切削速度,在保证叶片表面质量的前提下有效提高叶片的加工速度,该工艺在实际加工生产中取得了良好的效果。 展开更多

关键词 航空发动机叶片 四轴联动 表面质量 UG编程

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基于流变行为和热加工图的2014铝合金轮毂成形工艺 被引量：4

13

作者 范芳 张竹林 +1 位作者 王从明 门正兴 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期143-152,共10页

为研究某2014铝合金轮毂的最佳热加工工艺窗口,根据流变学数据建立了材料的Arrhenius模型和热加工图。首先,将2014铝合金在温度为250~450℃、应变速率为0.001~1 s^(-1)条件下进行等温压缩试验,获取了不同应变速率和温度下的真实应力-真... 为研究某2014铝合金轮毂的最佳热加工工艺窗口,根据流变学数据建立了材料的Arrhenius模型和热加工图。首先,将2014铝合金在温度为250~450℃、应变速率为0.001~1 s^(-1)条件下进行等温压缩试验,获取了不同应变速率和温度下的真实应力-真实应变曲线。使用Arrhenius模型对材料本构关系进行了多元非线性回归,Arrhenius模型对2014铝合金的本构关系逼近精度较高。其次,建立了材料在不同应变下的应变速率敏感系数图、能量耗散率图及失稳判据图。结果表明,不同应变对应的应变速率敏感系数、能量耗散率、失稳判据分布规律大致相同;在变形温度为400~450℃区域内具有最大的能量耗散率,且温度越高,应变速率越高,能量耗散系数越大;2014铝合金在应变速率为0.001~0.0183 s^(-1)、温度为250~340℃的区域以及在应变速率为0.001~1 s^(-1)、温度为340~450℃的区域能够进行稳定热加工;当温度在340~450℃内时,应变速率不影响热加工的稳定性。最后,以某铝合金轮毂为例进行数值仿真和生产试制。仿真和试制结果表明,坯料在各工序中的热加工参数下都稳态加工,且无折叠和欠填充成形缺陷,锻件表面质量良好,无宏观缺陷。微观分析表明,即使累积变形量较大,设置的热加工工艺窗口也能使得锻件再结晶充分,能得到等轴晶。 展开更多

关键词 铝合金 热加工图 Arrhenius模型 再结晶 数值仿真

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基于正交试验与BP神经网络-遗传算法的空气净化器外壳注塑工艺参数优化 被引量：9

14

作者 高洪晨 薛松 +3 位作者 肖梦曦 门正兴 胡威 何其其 《精密成形工程》 北大核心 2023年第8期204-210,共7页

目的以某空气净化器外壳为研究对象,进行注塑工艺参数优化,从而提高塑料制品的成型质量。方法设置4个影响塑料制品成型质量的因素:熔体温度、模具温度、保压压力、保压时间,以最大翘曲值作为衡量塑料制品成型质量的指标,通过Moldflow模... 目的以某空气净化器外壳为研究对象,进行注塑工艺参数优化,从而提高塑料制品的成型质量。方法设置4个影响塑料制品成型质量的因素:熔体温度、模具温度、保压压力、保压时间,以最大翘曲值作为衡量塑料制品成型质量的指标,通过Moldflow模流分析软件,基于正交试验及极差分析探究各因素的影响主次顺序;使用BP神经网络表征工艺参数与翘曲变形的非线性映射关系;采用遗传算法寻优获得最佳注塑工艺参数组合与翘曲变形量,并将所得参数组合用于实际生产指导。结果经极差分析,保压压力对塑料制品质量的影响最为显著,其次分别为模具温度、保压时间、熔体温度。经BP神经网络预测与遗传算法寻优,发现当熔体温度为229.5℃、模具温度为77.9℃、保压压力为84.4 MPa、保压时间为6.5 s时,可以使注塑件达到最优质量,预测的最小翘曲值为2.94 mm,此工艺参数组合下的仿真计算翘曲值为2.91 mm,二者吻合程度较高。将优化后的工艺参数组合用于实际生产指导,获得了质量良好的注塑产品。结论所提出的方法对产品注塑的成型及优化有良好的工程应用价值。 展开更多

关键词 注塑 优化 BP神经网络 遗传算法 翘曲变形

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激光选区熔化成形18Ni300工艺参数优化及组织性能分析 被引量：4

15

作者 白晶斐 马亚鑫 +4 位作者 陈晓辉 张宏 门正兴 陈诚 岳太文 《精密成形工程》 北大核心 2022年第4期162-168,共7页

目的研究工艺参数对18Ni300马氏体时效钢激光选区熔化成形质量的影响。方法采用正交试验方法研究激光功率和扫描速度对18Ni300相对致密度、硬度的影响,得到铺层层厚0.03 mm、扫描间距0.1 mm时为18Ni300最佳工艺参数,并对最佳工艺参数成... 目的研究工艺参数对18Ni300马氏体时效钢激光选区熔化成形质量的影响。方法采用正交试验方法研究激光功率和扫描速度对18Ni300相对致密度、硬度的影响,得到铺层层厚0.03 mm、扫描间距0.1 mm时为18Ni300最佳工艺参数,并对最佳工艺参数成形的试样进行组织及力学性能表征。结果激光功率为230 W、扫描速度为1100 mm/s时,试样硬度为44.7HRC,相对致密度为99.98%,相对最优;材料鱼鳞状组织均匀致密,气孔较少,部分柱状晶沿熔池边界呈外延生长,熔池边界细小晶粒取向基本随机,熔池内部分粗大柱状晶有一定的择优性。结论最优参数情况下SLM成形的18Ni300主要由体积分数为99.8%的马氏体和0.2%的残余奥氏体组成;试样的力学性能有明显的各向异性,拉伸断口有明显的颈缩,断裂形式为韧性断裂,纤维区可以看到明显的等轴大韧窝、孔洞,并伴有明显的撕裂特征。 展开更多

关键词 激光选区熔化 马氏体时效不锈钢 微观组织 力学性能

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时效热处理对选区激光熔化成形18Ni300摩擦磨损性能的影响 被引量：2

16

作者 白晶斐 门正兴 +4 位作者 苏艳红 陈诚 马亚鑫 岳太文 张宏 《精密成形工程》 北大核心 2023年第3期164-172,共9页

目的通过研究选区激光熔化(SLM)成形18Ni300时效热处理前后摩擦磨损性能及磨损机制,为SLM技术在模具中易磨损部位的应用提供理论支撑。方法采用扫描电镜对热处理前后试样进行微观组织观察,采用X射线衍射仪对原始粉末和试样进行物相分析... 目的通过研究选区激光熔化(SLM)成形18Ni300时效热处理前后摩擦磨损性能及磨损机制,为SLM技术在模具中易磨损部位的应用提供理论支撑。方法采用扫描电镜对热处理前后试样进行微观组织观察,采用X射线衍射仪对原始粉末和试样进行物相分析,并测试试样时效热处理前后的硬度、密度和抗拉强度,采用球盘摩擦磨损试验机测试在不同载荷下时效热处理前后试样的摩擦磨损行为,采用3D轮廓仪和扫描电镜对磨损后试样和磨球表面进行观察,并对磨损区域进行能谱分析。结果时效热处理后试样“鱼鳞状”熔道组织弱化,主要为板条状马氏体组织。原始粉末及成形后试样的物相主要为马氏体,原始粉末和时效热处理后试样中含有少量残余奥氏体。时效热处理后试样硬度由37.6HRC升高到54.4HRC,密度变化不大,抗拉强度由1107 MPa升高到2031 MPa,伸长率由14.4%降低至4.5%。随着摩擦磨损试验载荷的增大,时效热处理后试样摩擦因数降低,体积磨损率增大,但均低于热处理前试样。结论当载荷为10 N时,磨损机制主要为磨粒磨损;当载荷为15 N时,磨损机制过渡到氧化磨损和黏着磨损;当载荷为20 N时,主要为黏着磨损。 展开更多

关键词 选区激光熔化 18Ni300 时效热处理 摩擦磨损 磨损机制

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基于铣削力参数化模型的铣刀非均匀磨损状态监测方法研究 被引量：1

17

作者 韩雷 郑金辉 +3 位作者 刘志学 江磊 林凤添 朱晓鑫 《工具技术》 北大核心 2023年第3期120-124,共5页

在航空结构件钛合金零件数控加工中,刀具非均匀磨损状态对工件的最终质量影响很大。为了及时发现并控制因刀具非均匀磨损导致的异常加工状态,对钛合金加工刀具非均匀磨损状态监测方法进行了研究。建立了基于刀具刃线参数化模型的铣削力... 在航空结构件钛合金零件数控加工中,刀具非均匀磨损状态对工件的最终质量影响很大。为了及时发现并控制因刀具非均匀磨损导致的异常加工状态,对钛合金加工刀具非均匀磨损状态监测方法进行了研究。建立了基于刀具刃线参数化模型的铣削力参数化模型,实现了对钛合金加工刀具非均匀磨损状态的监测,解决了零件单件或首件加工中样本数据缺失条件下的钛合金加工刀具非均匀磨损状态准确监测难题。 展开更多

关键词 铣削力参数化模型 非均匀磨损 刀具磨损状态监测

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2219铝合金高温本构模型及热加工图研究 被引量：3

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作者 白晶斐 高曦 +1 位作者 门正兴 肖贵乾 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期164-174,共11页

为研究2219铝合金的高温流变行为及最佳热加工工艺窗口,采用Gleeble-3500热模拟试验机在变形温度为573~773 K和应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下对2219铝合金进行了等温压缩实验,得到了不同应变速率和温度下的真实应力-真实应变曲线。根... 为研究2219铝合金的高温流变行为及最佳热加工工艺窗口,采用Gleeble-3500热模拟试验机在变形温度为573~773 K和应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下对2219铝合金进行了等温压缩实验,得到了不同应变速率和温度下的真实应力-真实应变曲线。根据2219铝合金流变数据的特性,提出了一种新的本构模型,并将其与经典模型的预测精度进行了对比。此外,利用构建的新本构模型推导出了2219铝合金的热加工图解析计算公式,并绘制了其热加工图。结果表明,2219铝合金是一种温度和应变速率高度敏感材料,其高温本构关系必须考虑温度和应变速率的影响。在低温下,Arrhenius模型和Hensel-Spittle模型的预测精度较低,尤其在573和623 K温度下,其预测结果与实验数据存在较大误差。相比之下,新模型在不同温度和应变速率下的预测精度误差较小,并且明显优于Arrhenius模型和Hensel-Spittle模型。这是因为新模型在lnσ和lnε·之间采用了3阶精度逼近,而Arrhenius模型和Hensel-Spittle模型只采用了1阶精度逼近。通过采用更高阶的逼近方法,新模型能够更准确地描述2219铝合金的流变行为,从而提高了预测精度。根据研究结果,最佳的热加工温度区间为623~773 K,最佳的热加工应变速率区间为0.1~1 s^(-1)。此外,通过微观组织分析验证了热加工图的有效性。 展开更多

关键词 2219铝合金 新本构模型 Arrhenius模型 Hensel-Spittle模型 热加工图

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韧性双马来酰亚胺树脂复合材料的固化性能及数值模拟 被引量：2

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作者 李彩林 邓坤 +1 位作者 段冬会 张源康 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期132-138,共7页

韧性双马来酰亚胺(BMI)树脂以其优异的耐高温、抗冲击性能已在航空复合材料领域广泛应用。采用非等温差示扫描量热法(DSC)研究了韧性BMI树脂的固化性能;通过有限元分析方法对该树脂体系的碳纤维复合材料进行了数值模拟。根据唯象模型方... 韧性双马来酰亚胺(BMI)树脂以其优异的耐高温、抗冲击性能已在航空复合材料领域广泛应用。采用非等温差示扫描量热法(DSC)研究了韧性BMI树脂的固化性能;通过有限元分析方法对该树脂体系的碳纤维复合材料进行了数值模拟。根据唯象模型方程拟合得到树脂的固化反应动力学参数,借助升温速率外推法确定了复合材料的固化特征温度参数;基于固化性能数据模拟了BMI树脂碳纤维复合材料V型结构的固化质量。固化模拟显示复合材料结构件的固化度为100%,表明复合材料已完全固化,说明BMI树脂的固化数据能较好反映复合材料的实际固化历程,快速验证了试验数据的有效性,为优化固化工艺参数提供数据参考。 展开更多

关键词 韧性双马来酰亚胺树脂 碳纤维复合材料V型结构 固化反应 动力学 固化模拟

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