整体高温辅助激光定向能量沉积Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)共晶陶瓷组织性能研究

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作者 于学鑫 李城昕 +4 位作者 孟超鑫 高佳丽 马广义 吴东江 牛方勇 《航空制造技术》 北大核心 2025年第8期57-64,84,共9页

Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)共晶陶瓷凭借优异的高温力学性能和组织稳定性成为航空发动机和燃气轮机热端构件的潜在应用材料。激光定向能量沉积技术能够克服传统制备方法在烧结变形等方面的限制,直接熔化粉末实现复杂陶瓷构件的一步成形制备。... Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)共晶陶瓷凭借优异的高温力学性能和组织稳定性成为航空发动机和燃气轮机热端构件的潜在应用材料。激光定向能量沉积技术能够克服传统制备方法在烧结变形等方面的限制,直接熔化粉末实现复杂陶瓷构件的一步成形制备。整体高温辅助的方法能够有效抑制样件成形过程中的开裂行为,但是高温辅助对于样件组织性能的影响尚不明确。因此本研究系统讨论了整体高温辅助激光定向能量沉积制备Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)共晶陶瓷的微观组织与力学性能随辅助温度变化的演变规律。研究结果表明,整体高温辅助对激光定向能量沉积制备的Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)共晶陶瓷微观组织与力学性能影响显著,在1273 K辅助温度下成形样件晶团尺寸相较常温下成形样件增大约32.16%,其平均断裂韧性为(4.9±0.3) MPa·m^(1/2),相比于常温下样件提升了17.2%,弯曲强度和压缩强度在辅助温度773 K下达到最高,分别为(324.27±18.23) MPa和(354.19±37.53) MPa。 展开更多

关键词 激光 增材制造 Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)共晶陶瓷 整体高温辅助 力学性能

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D406A超高强钢窄间隙激光摆动填丝焊接头组织和性能研究

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作者 张黎旭 王卫玲 +4 位作者 吴军 成培鑫 宁杰 张林杰 张颖云 《热加工工艺》 北大核心 2025年第12期135-140,149,共7页

采用多层窄间隙激光摆动填丝焊工艺对6.6 mm厚D406A超高强钢板进行焊接试验,得到了成型质量良好的焊缝,分析了激光束摆动和淬火+低温回火热处理对接头组织性能的影响。结果表明,激光束横向摆动能提高热量沉积区域的宽度,有效预防层间、... 采用多层窄间隙激光摆动填丝焊工艺对6.6 mm厚D406A超高强钢板进行焊接试验,得到了成型质量良好的焊缝,分析了激光束摆动和淬火+低温回火热处理对接头组织性能的影响。结果表明,激光束横向摆动能提高热量沉积区域的宽度,有效预防层间、侧壁熔合不良缺陷。焊态接头焊缝区组织主要为条状马氏体,母材区是接头薄弱区域;热处理后,接头焊缝区、热影响区、母材区组织为回火马氏体,焊缝是整个接头的薄弱区域,接头的抗拉强度为1625.8MPa,室温平均冲击功值为28.74 J;弯曲角度为35°,达到行业要求。 展开更多

关键词 激光摆动填丝焊 窄间隙 D406A钢 显微组织 力学性能

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热处理对激光选区熔化TA15组织性能的影响

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作者 王猛 赵琳瑜 +3 位作者 刘喜旺 陈志旋 张立平 吴军 《材料工程》 北大核心 2025年第3期125-134,共10页

为了提高选区激光熔化TA15合金试样的综合力学性能,本研究开展了选区激光熔化(selected laser melting,SLM)TA15合金在800℃+空冷、950℃+空冷和1050℃+空冷退火条件下的组织和力学性能研究。利用电子背散射衍射表征了不同状态TA15合金... 为了提高选区激光熔化TA15合金试样的综合力学性能,本研究开展了选区激光熔化(selected laser melting,SLM)TA15合金在800℃+空冷、950℃+空冷和1050℃+空冷退火条件下的组织和力学性能研究。利用电子背散射衍射表征了不同状态TA15合金组织结构特征。结果表明,800℃和950℃热处理未明显改变α相的取向和织构,呈现网篮组织结构特征;1050℃热处理后,沿[0001]方向出现最大强度为9.18的织构,呈现魏氏体组织特征。随着退火温度的升高,α′/α相的宽度逐渐增加,长宽比先上升后下降,α′/α相内几何必要位错密度逐渐降低。试样维氏硬度值先下降、后上升,未热处理态试样维氏硬度值最大,为(397.2±10)HV。随着退火温度的升高,TA15试样强度逐渐下降,伸长率先上升后下降。未热处理态拉伸试样呈现混合断裂特征;800℃和900℃热处理试样呈现塑性断裂特征;1050℃热处理试样为脆性断裂。 展开更多

关键词 选区激光熔化 热处理 TA15 显微组织 力学性能

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热暴露对7050铝合金锻件组织和性能的影响

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作者 王猛 张立平 +3 位作者 陈志旋 康明 吴军 韩冬 《热加工工艺》 北大核心 2025年第3期71-75,81,共6页

采用室温拉伸性能测试、透射电镜(TEM)和电导率测试等方法研究了热暴露温度对7050铝合金模锻件组织与性能的影响。研究结果表明:欠时效状态的合金经热暴露后,强度升高,伸长率降低;随着热暴露温度的升高,合金的强度不断降低,电导率升高... 采用室温拉伸性能测试、透射电镜(TEM)和电导率测试等方法研究了热暴露温度对7050铝合金模锻件组织与性能的影响。研究结果表明:欠时效状态的合金经热暴露后,强度升高,伸长率降低;随着热暴露温度的升高,合金的强度不断降低,电导率升高。当热暴露温度从154℃增加到160℃时,切向、径向和高向的抗拉强度分别降低为564、546、549 MPa,较热暴露温度为154℃时下降幅度分别达7.1%、7.2%和6.5%。合金的强度随热暴露温度升高而降低的主要原因是η'相和η相的粗化。 展开更多

关键词 7050铝合金 热暴露 析出相 力学性能

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航天产品旋压智能制造技术发展设想 被引量：4

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作者 王北平 韩冬 +2 位作者 李俊峰 王兆楠 张岩 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期571-572,共2页

基于加工精度高、制品性能优良的特点,旋压技术被广泛用于固体火箭发动机金属壳体制造领域。通过分析旋压技术的复杂性及其“经验型”旋压工艺特点,指出了我国的旋压技术现状与固体火箭发动机高精度、高可靠、高效率生产需求之间的差距... 基于加工精度高、制品性能优良的特点,旋压技术被广泛用于固体火箭发动机金属壳体制造领域。通过分析旋压技术的复杂性及其“经验型”旋压工艺特点,指出了我国的旋压技术现状与固体火箭发动机高精度、高可靠、高效率生产需求之间的差距。针对我国航天装备发展需求,提出了航天产品旋压智能制造技术发展设想,为航天领域的旋压技术发展和研究提供参考。 展开更多

关键词 旋压成形 智能制造 智能工艺设计 工艺专家 在线检测

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触发式测头在机标定方法研究 被引量：1

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作者 李禾 贺永海 +1 位作者 袭萌萌 刘海波 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第1期34-36,42,共4页

触发式测头是触发式在机测量系统的重要组成部分,对测头进行有效标定可以提高在机测量精度。触发式测头在机标定包括测头预行程误差标定和测头空间位置标定,为剥离测量系统空间误差,基于齐次坐标变换建立测量系统空间误差模型,在此基础... 触发式测头是触发式在机测量系统的重要组成部分,对测头进行有效标定可以提高在机测量精度。触发式测头在机标定包括测头预行程误差标定和测头空间位置标定,为剥离测量系统空间误差,基于齐次坐标变换建立测量系统空间误差模型,在此基础上提出了利用标准球进行标定的触发式测头预行程误差标定方法和测头空间位置标定方法。对基于金刚石车床的触发式在机测量系统进行测头标定,利用在机测量系统对平面、柱面与球面特征进行在机测量,测量结果验证了标定方法的有效性。 展开更多

关键词 金刚石车床 在机测量 触发式测头 标定方法

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智能化永磁集成滚筒驱动型无基础可伸缩带式输送机关键技术 被引量：3

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作者 陈宏奎 满户群 +1 位作者 李柳 张少聪 《煤炭工程》 北大核心 2024年第3期219-224,共6页

针对煤矿井下工作面可伸缩带式输送机在关键部件设计和优化、故障诊断、智能化运维等方面面临的问题和挑战,本研究从高效拆装、集成驱动、智能控制、智能监测等关键技术出发,提出了智能化永磁集成滚筒驱动型无基础可伸缩带式输送机关键... 针对煤矿井下工作面可伸缩带式输送机在关键部件设计和优化、故障诊断、智能化运维等方面面临的问题和挑战,本研究从高效拆装、集成驱动、智能控制、智能监测等关键技术出发,提出了智能化永磁集成滚筒驱动型无基础可伸缩带式输送机关键技术。主要涉及四个方面:可伸缩带式输送机无基础、高效拆装技术;矿用大功率永磁集成驱动滚筒技术;智能永磁变频张紧技术;煤矿带式输送机智能监测技术。通过上述技术最终实现可伸缩带式输送机安全、高效、智能化运行,为煤炭行业煤矿智能化建设提供设备上的支持。 展开更多

关键词 带式输送机 永磁集成驱动 永磁张紧 智能监控

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船用柴油机机身铸件球墨铸铁材料的化学成分设计与制备 被引量：2

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作者 罗怀晓 康民 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第5期118-120,共3页

设计了一种船用柴油机机身铸件球墨铸铁材料化学成分。通过熔融炉料,分析初始铁水化学成分,调整成分,进行球化处理和反球化处理等,制备出满足柴油机机身组织和力学性能要求的材料。结果表明：设计并制备的铸件材料,可解决现有某船用柴... 设计了一种船用柴油机机身铸件球墨铸铁材料化学成分。通过熔融炉料,分析初始铁水化学成分,调整成分,进行球化处理和反球化处理等,制备出满足柴油机机身组织和力学性能要求的材料。结果表明：设计并制备的铸件材料,可解决现有某船用柴油机机身因其中一种或多种元素配比不合理而导致铸件出现的组织缺陷、力学性能低等难题,显著提高其铸件成品率。 展开更多

关键词 柴油机 机身 铸造 材料 化学成分

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支撑力可控的内径自适应管道机器人设计与力学分析 被引量：3

9

作者 白承栋 刘丽莉 +3 位作者 熊然 李特 葛宇航 王永青 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第12期27-34,共8页

针对弱刚性锥形薄壁管道内部的作业需求,设计了一种支撑力可控的内径自适应管道机器人。该管道机器人主要包括气动变径机构和运动机构,在锥形管道内运动时与管道内壁始终保持恒力稳定接触。对管道机器人进行力学分析,得到了3组气动变径... 针对弱刚性锥形薄壁管道内部的作业需求,设计了一种支撑力可控的内径自适应管道机器人。该管道机器人主要包括气动变径机构和运动机构,在锥形管道内运动时与管道内壁始终保持恒力稳定接触。对管道机器人进行力学分析,得到了3组气动变径机构对车板支撑力的关系和运动机构的最大牵引力。在ADAMS软件中对管道机器人的最大牵引力进行了虚拟样机仿真验证。 展开更多

关键词 支撑力可控 内径自适应 管道机器人 力学分析

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基于激光快速测量的大型薄壁壳体在机找正方法 被引量：1

10

作者 王卫玲 李俊峰 +4 位作者 李瑛 王永青 华小渝 马延枫 李特 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期237-242,共6页

针对大型薄壁壳体卧式装配、加工过程中的精密测量和高效找正难题,提出了一种基于激光传感器的大型薄壁壳体(?2 m)在机测量及快速找正的方法。该方法采用高精度激光测距传感器和可编程逻辑控制器作为测量和采集设备,在机测量薄壁壳体装... 针对大型薄壁壳体卧式装配、加工过程中的精密测量和高效找正难题,提出了一种基于激光传感器的大型薄壁壳体(?2 m)在机测量及快速找正的方法。该方法采用高精度激光测距传感器和可编程逻辑控制器作为测量和采集设备,在机测量薄壁壳体装配状态下的位置姿态参数,并基于等弦高差滤波算法和圆拟合算法计算处理数据,拟合出壳体截面圆心偏移量、壳体轴线与机床主轴的同轴度误差及各测量截面的半径值。提出了一种基于螺栓编号和机床主轴角度对应的快速找正技术,根据数据处理结果可实现大型壳体的快速找正。在西门子开放式840D数控平台的系统上,开发出了一套大型薄壁壳体专用的在机测量及位姿调整系统,并在某型号的大型薄壁壳体在机测量与快速找正中实现应用。结果表明,所提方法与系统能够有效提高大型薄壁壳体装配精度与装配效率。 展开更多

关键词 大型薄壁壳体 在机找正 激光测量 装配精度

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TIG电弧堆焊条件下Ni基熔覆层的微观组织及性能研究 被引量：1

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作者 张广成 高俊 +1 位作者 朱子越 李继红 《热加工工艺》 北大核心 2022年第24期63-67,共5页

为了优化Q345低碳钢的表面使用性能,减少基材对Ni基熔覆层的稀释作用,设计了3组不同Fe含量的镍基金属粉芯焊丝,采用TIG沉积方法制备了3种过渡层+Inconel 625熔覆层,利用OM、SEM、EDS和显微硬度测试等方法,研究了熔覆层的微观组织、元素... 为了优化Q345低碳钢的表面使用性能,减少基材对Ni基熔覆层的稀释作用,设计了3组不同Fe含量的镍基金属粉芯焊丝,采用TIG沉积方法制备了3种过渡层+Inconel 625熔覆层,利用OM、SEM、EDS和显微硬度测试等方法,研究了熔覆层的微观组织、元素分布、物相组成、界面元素扩散和表面硬度等,为梯度Ni基熔覆层的推广应用提供一定的理论支撑。结果表明,在凝固温度的影响下,熔覆层由界面至顶部形成了不同的晶粒形貌。熔覆层主要由FCC结构的γ-Ni基体、Laves相和MC相组成,其中,由于微观偏析的存在,固溶体内元素分布不均匀,Ni、Cr、Fe元素主要富集在晶内,Mo、Nb在晶间聚集;随着Fe元素含量的增加,过渡熔覆层中元素偏析程度有所减缓,不规则形状的Laves相含量减少;得益于合金元素的固溶强化和第二相粒子强化作用,Inconel 625熔覆层平均硬度达到200 HV0.2以上,过渡层上部由于重复热输入影响,硬度值略低;熔覆层显微硬度均高于Q345基材。 展开更多

关键词 TIG堆焊 Q345钢 Inconel 625 微观组织 显微硬度

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增材制造和锻造TC11钛合金激光焊接头组织与力学性能 被引量：12

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作者 王猛 张立平 +4 位作者 赵琳瑜 吴军 熊然 蒙永胜 李军红 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期102-110,I0008,I0009,共11页

采用增材制造方法制备航空航天大尺寸构件经常会受到加工效率、设备最大加工尺寸的限制,开发增材制造和焊接相结合的复合制造技术有望解决这一问题.因此,开展了增材制造和锻造TC11钛合金激光焊试验,研究了增材制造TC11(TC11-AM)/锻造TC1... 采用增材制造方法制备航空航天大尺寸构件经常会受到加工效率、设备最大加工尺寸的限制,开发增材制造和焊接相结合的复合制造技术有望解决这一问题.因此,开展了增材制造和锻造TC11钛合金激光焊试验,研究了增材制造TC11(TC11-AM)/锻造TC11(TC11-R),TC11-AM/TC11-AM和TC11-R/TC11-R 3种接头的焊接性,开展了焊接接头微观组织、硬度和拉伸试验,并观察了拉伸试样的断口形貌.结果表明,3种接头的焊缝区均未发现明显的气孔缺陷.由于熔池温度梯度大、冷却速度快,焊缝组织均为内部布满α′马氏体相的粗大柱状晶粒.3种接头抗拉强度分别约为1575,1687 MPa和1593 MPa.TC11-R/TC11-R接头和TC11-AM/TC11-AM接头横截面显微硬度呈高斯分布,硬度值分别为445 HV±31 HV和424 HV±6 HV.由于接头不同区域的组织差异明显,TC11-AM/TC11-R接头显微硬度呈台阶状分布,硬度值为432 HV±21 HV.3种接头的拉伸试样均为韧性断裂,发现断裂面均有大量韧窝.通过对比接头的抗拉强度可知,TC11-AM/TC11-R接头和TC11-AM/TC11-AM接头具有良好的焊接性.创新点:(1)对比分析了TC11-AM/TC11-R,TC11-AM/TC11-AM和TC11-R/TC11-R 3种接头的微观组织和力学性能的差异.(2)研究了不同母材状态下焊接接头维氏硬度分布特征的影响规律. 展开更多

关键词 增材制造TC11合金 锻造TC11合金 激光焊 微观组织 力学性能

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D406A超高强度钢激光清理工艺分析 被引量：1

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作者 王秉祥 张广成 王常建 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期322-328,共7页

主要开展了固体火箭发动机用退火态D406A超高强度钢激光清理工艺试验与分析,为该材料焊接前表观氧化物的高效、高质量清理提供工程应用支撑。试验采用波长为1064 nm手持激光清理设备,结合激光功率、脉冲频率、扫描速度、扫描宽度等因素... 主要开展了固体火箭发动机用退火态D406A超高强度钢激光清理工艺试验与分析,为该材料焊接前表观氧化物的高效、高质量清理提供工程应用支撑。试验采用波长为1064 nm手持激光清理设备,结合激光功率、脉冲频率、扫描速度、扫描宽度等因素,以退火态D406A清理质量作为响应进行试验设计,得出材料所适宜的激光清理工艺参数,开展了激光清理后基材、焊接接头的材料组织、化学成分、力学性能试验对比分析,对材料的激光清理效果进行了综合评价与验证。实验表明,退火态D406A材料激光清理的最佳工艺参数为激光功率200 W、激光频率135 kHz、清理速度8 mm/s,清理后板料表面一致性好,清洁度可达到Sa 2.5级,满足后续焊接要求,材料力学性能满足工艺要求,对提高固体火箭发动机制造质量具有重要意义。 展开更多

关键词 D406A 激光清理 焊接接头 氧化层 清洁度

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锥形件剪切旋压的研究现状及发展方向 被引量：1

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作者 张洋 韩冬 +2 位作者 杨延涛 韩宝成 徐亚梅 《热加工工艺》 北大核心 2023年第9期7-12,共6页

锥形件剪切旋压技术是在强力旋压技术基础上发展而来的针对薄壁锥形件的回转成形方法,能够在保证产品质量和成形精度的同时显著提高生产效率。本文综述了近年来开展的锥形件剪切旋压试验和模拟研究,分析了当前锥形件剪切旋压研究的主要... 锥形件剪切旋压技术是在强力旋压技术基础上发展而来的针对薄壁锥形件的回转成形方法,能够在保证产品质量和成形精度的同时显著提高生产效率。本文综述了近年来开展的锥形件剪切旋压试验和模拟研究,分析了当前锥形件剪切旋压研究的主要方向,总结了各工艺参数对成形质量的影响规律,阐述了起皱、不贴模等缺陷产生的原因及改进措施,介绍了锥形件剪切旋压发展方向。最后指出了锥形件剪切旋压亟待研究的问题。 展开更多

关键词 锥形件 剪切旋压 工艺参数 成形质量

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TA2薄壁换热管管板自动TIG焊接工艺研究 被引量：1

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作者 李养宁 陈浩 +1 位作者 刘党伟 李立宁 《化工设备与管道》 CAS 2018年第3期28-31,共4页

对TA2+Q235-B(4+60 mm)复合换热器管板、TA2(φ38 mm×1.25 mm)薄壁换热管进行了TIG焊接,焊缝表观质量合格,焊缝PT探伤、焊缝低倍金相测试、水压密封试验、水压破坏试验性试验、管头拉脱力试验和管头剖面腐蚀试验合格。

关键词 TA2薄壁换热管 TIG 焊接

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金属壳体支座角焊缝应力场数值模拟

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作者 秦占领 熊然 张黎旭 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期23-26,共4页

文摘针对某固体发动机金属壳体支座焊接过程及热处理过程,利用通用ANSYS有限元分析软件对不同尺寸支座角焊缝应力场进行模拟计算。结果表明:支座焊后的应力主要集中在角焊缝热影响区处,应力水平较高,且随着支座尺寸的增加,残余应力显著... 文摘针对某固体发动机金属壳体支座焊接过程及热处理过程,利用通用ANSYS有限元分析软件对不同尺寸支座角焊缝应力场进行模拟计算。结果表明:支座焊后的应力主要集中在角焊缝热影响区处,应力水平较高,且随着支座尺寸的增加,残余应力显著增加;壳体经过退火和调质热处理后,角焊缝残余应力得到重新分布,整体残余应力较小。 展开更多

关键词 固体发动机 角焊缝 应力场

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铝合金冷热循环稳定化技术进展

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作者 张锋 韩冬 +2 位作者 段述苍 高世凯 张鑫 《热加工工艺》 北大核心 2022年第14期23-26,共4页

尺寸稳定化处理是高精度铝合金件加工的重要研究方向之一,常规的稳定化工艺已难以满足铝合金精密加工的需要,冷热循环尺寸稳定化方法作为一种高效、精密的铝合金件稳定化处理新技术,得到了较快的发展。介绍了几种铝合金稳定化处理方法,... 尺寸稳定化处理是高精度铝合金件加工的重要研究方向之一,常规的稳定化工艺已难以满足铝合金精密加工的需要,冷热循环尺寸稳定化方法作为一种高效、精密的铝合金件稳定化处理新技术,得到了较快的发展。介绍了几种铝合金稳定化处理方法,着重对冷热循环稳定化处理机理、研究发展状况、设备等进行了综述。 展开更多

关键词 铝合金 冷热循环 稳定化

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选区激光熔化成形Al-Mg-Er-Zr高强铝合金工艺

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作者 冯紫微 张立平 +1 位作者 王猛 马国栋 《宇航材料工艺》 2025年第S1期79-82,共4页

针对高强度铝合金结构件的增材制造需求,采用选区激光熔化(SLM)技术开展了Al-Mg-Er-Zr高强铝合金成形工艺研究,通过控制激光功率和扫描速度优化合金成形质量,并研究了热处理温度对铝合金力学性能的影响。结果表明,合理选择激光功率和扫... 针对高强度铝合金结构件的增材制造需求,采用选区激光熔化(SLM)技术开展了Al-Mg-Er-Zr高强铝合金成形工艺研究,通过控制激光功率和扫描速度优化合金成形质量,并研究了热处理温度对铝合金力学性能的影响。结果表明,合理选择激光功率和扫描速度能够控制试样中的孔隙和缺陷数量,提升致密度,最优工艺参数组合为:激光功率280 W、扫描速度1.2 m/s、扫描间距0.08 mm、层厚0.03 mm。此外,随热处理温度升高,铝合金的抗拉强度和屈服强度增加,延伸率降低,当热处理温度为350℃、保温时间2 h时,试样最大抗拉强度超过500 MPa,延伸率大于10%。最后,获得了外观成形良好、内部质量合格的SLM高强铝合金样件,为SLM成形高强铝合金在航空航天上的应用奠定了技术基础。 展开更多

关键词 激光选区熔化 高强铝合金 力学性能

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