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装备再制造标准适用性分析初探 被引量：1
1
作者 李恩重 郑汉东 +3 位作者 高永梅 张伟 史佩京 徐滨士 《中国标准化》 2018年第24期212-215,共4页
装备再制造技术是典型的军民两用技术,是实现武器装备维修保障军民融合式发展的重要途径。军民通用化再制造标准是再制造军民融合发展的基础,本文针对武器装备再制造标准缺乏问题,阐述了装备再制造技术在武器装备维修保障中的作用及我... 装备再制造技术是典型的军民两用技术,是实现武器装备维修保障军民融合式发展的重要途径。军民通用化再制造标准是再制造军民融合发展的基础,本文针对武器装备再制造标准缺乏问题,阐述了装备再制造技术在武器装备维修保障中的作用及我国标准化发展现状,以我国已发布的再制造系列国家标准为基础,开展装备再制造标准适用性分析与验证研究,构建适用性评价指标体系,确定了再制造民用标准适用性分析流程,提出装备再制造国家标准适用性的政策建议,为我军武器装备的维修保障与再制造提供技术支撑和标准规范。 展开更多
关键词 装备再制造 技术标准 适用性分析
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基于机器学习的传感器监测在金属激光增材制造中的应用
2
作者 田根 朱甫宏 +5 位作者 王文宇 王晓明 赵阳 韩国峰 任智强 朱胜 《材料导报》 北大核心 2025年第2期175-190,共16页
金属增材制造是一种通过逐层沉积金属材料实现成形的先进制造技术。在制造过程中,由于物理环境、设备状态以及工艺参数的综合影响,成形件可能会出现各种缺陷。通过传感器对成形过程中的信号进行监测,并结合机器学习算法,不仅可以识别成... 金属增材制造是一种通过逐层沉积金属材料实现成形的先进制造技术。在制造过程中,由于物理环境、设备状态以及工艺参数的综合影响,成形件可能会出现各种缺陷。通过传感器对成形过程中的信号进行监测,并结合机器学习算法,不仅可以识别成形件的缺陷,还能对其质量和性能进行评估。本文综述了声音传感器、热传感器、可见光相机、光谱传感器以及多传感器融合技术在增材制造原位监测、特征提取、数据融合及机器学习算法应用方面的研究进展。同时,结合当前机器学习技术在实际应用中的问题,探讨了基于物理信息驱动的机器学习研究现状。最后,对未来需要解决的关键问题及研究方向进行了总结和展望。 展开更多
关键词 增材制造 机器学习 传感器监测 特征提取 数据融合 物理信息
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《再制造 机械产品检验技术导则》GB/T 35978-2018国家标准解读
3
作者 周新远 李恩重 +2 位作者 于鹤龙 刘欢 史佩京 《中国标准化》 2020年第2期87-90,共4页
再制造是指对再制造毛坯进行专业化修复或升级改造,使其质量特性不低于原型新品水平的过程[1]。本文介绍了进行再制造产品检验对于促进再制造产业发展的重要性,阐述了《再制造机械产品检验技术导则》国家标准的编制原则、编制过程和主... 再制造是指对再制造毛坯进行专业化修复或升级改造,使其质量特性不低于原型新品水平的过程[1]。本文介绍了进行再制造产品检验对于促进再制造产业发展的重要性,阐述了《再制造机械产品检验技术导则》国家标准的编制原则、编制过程和主要内容,进一步明确了该标准的技术要点,帮助标准使用者更好地理解标准的主要技术内容。 展开更多
关键词 再制造 检验 导则
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激光增材制造成形合金钢件质量特征及其检测评价技术现状(特邀) 被引量：23
4
作者 徐滨士 董世运 +1 位作者 门平 闫世兴 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期1-9,共9页
无损检测技术是合金钢构件激光增材制造的重要技术支撑,是保证激光增材制造产品质量和在役安全性的关键技术,是贯穿产品全寿命安全保证的重要技术组成。金属激光增材制造合金钢件成形、组织和力学性能不同于传统技术制造构件性能,使得... 无损检测技术是合金钢构件激光增材制造的重要技术支撑,是保证激光增材制造产品质量和在役安全性的关键技术,是贯穿产品全寿命安全保证的重要技术组成。金属激光增材制造合金钢件成形、组织和力学性能不同于传统技术制造构件性能,使得无损检测技术面临诸多挑战。综述了激光增材制造合金钢成形质量特性,包括成形缺陷和力学性能;基于无损检测技术,论述了无损检测技术在激光增材制造合金钢件质量评价中的应用,重点论述了无损检测技术在激光增材制造构件缺陷和力学性能中的应用现状;提出了基于超声和微磁检测技术评价材料力学性能的原理、标定方法和微磁传感器设计方案;最后总结了无损检测评价技术在激光增材制造合金钢件检测评价应用中面临的挑战和发展趋势。 展开更多
关键词 激光增材制造 无损检测 缺陷 力学性能 合金钢件
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激光熔覆再制造涂层应力超声无损评价 被引量：7
5
作者 闫晓玲 曹勇 董世运 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期96-103,共8页
基于声弹理论研究激光熔覆再制造涂层应力超声无损评价方法。应用泰勒级数展开法对激光熔覆层中声弹公式进行合理简化,结合静载拉伸实验,标定熔覆层声弹系数。结果表明:随着拉伸应力的增加,瑞利波在Fe314激光熔覆层中的传播速度变化率... 基于声弹理论研究激光熔覆再制造涂层应力超声无损评价方法。应用泰勒级数展开法对激光熔覆层中声弹公式进行合理简化,结合静载拉伸实验,标定熔覆层声弹系数。结果表明:随着拉伸应力的增加,瑞利波在Fe314激光熔覆层中的传播速度变化率以线性规律增加,拉伸应力大于495MPa时,瑞利波信号的传播速度不再以线性规律变化。结合超声传播理论及微观组织揭示声弹曲线变化规律及其对应力评价结果的影响机理。结果表明:各向异性熔覆层的非均匀变形是导致高应力阶段声弹曲线波动的主要原因,各向异性组织效应会影响应力检测结果的可靠性,熔覆层间声波的传递对检测结果的影响可以忽略。通过对声弹曲线进行拟合确定了各向异性组织效应影响因子。佐证实验结果表明,采用本研究提出的方法,有效降低了组织效应对检测结果的影响,提高了激光熔覆再制造涂层应力超声无损检测的可靠性(最大相对误差为4.4%)。 展开更多
关键词 瑞利波 激光熔覆 应力 各向异性 微观组织
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铜及其合金表面涂层技术与增材制造技术研究进展 被引量：9
6
作者 王荣城 王文宇 +4 位作者 殷凤仕 任智强 常青 赵阳 秦智勇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第19期19142-19152,共11页
铜及其合金具有优良的耐腐蚀、导电导热性能及机械加工性能,广泛应用于电气、轻工、机械制造等领域。随着生产条件的不断优化,为同时满足不同的应用需求,人们期望获得综合性能更加优良或某一性能特别突出的零部件,但传统制造加工方法工... 铜及其合金具有优良的耐腐蚀、导电导热性能及机械加工性能,广泛应用于电气、轻工、机械制造等领域。随着生产条件的不断优化,为同时满足不同的应用需求,人们期望获得综合性能更加优良或某一性能特别突出的零部件,但传统制造加工方法工艺复杂,且生产过程中材料利用率较低,存在很大的局限性。为实现零件表面合金化,改善零件表面性能缺陷,表面涂层技术被开发并广泛应用;为实现复杂结构零件的成形,人们开发了增材制造技术。铜合金增材制造技术通过逐层累积的方法,可以高效快速地制造出各类精密零部件,不仅使合金材料利用率高,还能够满足各种结构复杂零部件的成形需求,是当下铜合金应用的研究热点。近年来,国内外研究人员利用铜合金涂层改善零件表面性能的主要技术有沉积、热喷涂、冷喷涂等,对铜合金增材制造技术的研究主要集中在激光增材制造技术,从工艺优化到组织性能分析,都对未来的研究提供了很大的理论依据,但对电子束增材、电弧增材等其他增材制造技术的关注比较少,对于铜合金增材制造过程中成分均匀化的热处理工艺及增材后具备优良的导电、导热、致密度等问题有待进一步研究。本文归纳了铜合金表面涂层以及增材制造技术的工艺原理及研究现状,通过对比各类不同增材制造方法,分析了各增材制造技术工艺参数对成形件微观组织及力学性能的影响,对各技术所获得成形件的优缺点进行总结,并对未来铜合金增材制造重点关注方向进行展望,为制备性能更优良的铜合金成形件以及工艺应用奠定了基础。 展开更多
关键词 增材制造 工艺优化 热处理 微观组织 力学性能
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《再制造机械产品修复层质量检测方法》国家标准(GB/T 40728-2021)解读 被引量：2
7
作者 周新远 于鹤龙 +2 位作者 宋占永 尹艳丽 迟永波 《中国标准化》 2023年第3期166-171,共6页
再制造修复层是通过外加输入能量并添加不同于再制造毛坯基体的异质修复材料而形成的,修复层的质量直接影响再制造产品的质量。本文围绕修复层表面缺陷评价和性能检测方法开展研究,建立修复层质量评价体系,阐述了《再制造机械产品修复... 再制造修复层是通过外加输入能量并添加不同于再制造毛坯基体的异质修复材料而形成的,修复层的质量直接影响再制造产品的质量。本文围绕修复层表面缺陷评价和性能检测方法开展研究,建立修复层质量评价体系,阐述了《再制造机械产品修复层质量检测方法》国家标准的编制原则、编制过程和主要内容,为机械产品再制造修复层质量检验工作提供方法支持,对于规范机械产品再制造生产和提高再制造机械产品质量具有重要意义。 展开更多
关键词 再制造 修复层 检测 方法
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增材制造成形件中位错的研究进展
8
作者 田根 王文宇 +4 位作者 王晓明 赵阳 韩国峰 任智强 朱胜 《材料导报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期160-170,共11页
增材制造是通过逐层堆积的方法制造实体零件的一种革命性技术,其成形性能受成形工艺、微观结构、沉积路径等影响,其中,位错作为晶体微观结构中广泛存在的一种线缺陷,是决定金属性能的一个重要因素。为深层次理解增材制造性能影响的本质... 增材制造是通过逐层堆积的方法制造实体零件的一种革命性技术,其成形性能受成形工艺、微观结构、沉积路径等影响,其中,位错作为晶体微观结构中广泛存在的一种线缺陷,是决定金属性能的一个重要因素。为深层次理解增材制造性能影响的本质机制,需进一步了解增材制造成形件中的位错特点。本文基于近年来增材制造成形件中位错的研究成果,梳理了位错的起源、特征和密度,分析了位错对强度等性能的影响。与传统制造相比,增材制造成形过程中因固有的循环加热-冷却而造成的压缩-拉伸应力循环使得增材制造成形件中的位错具有独特的结构和性质。在塑性变形中,位错随应变变化明显,不同的初始位错影响成形件对应变的响应;增材制造成形件中测量的位错密度高于锻件或铸件,不同位置、不同形状的位错密度也存在一定的差异;位错强化是增材制造成形件中的主要强化作用,与此同时,在钢的成形件中,位错还可诱发马氏体相变,促使再结晶,另外还影响成形件的腐蚀、蠕变和氢脆等。 展开更多
关键词 增材制造 位错结构 位错特性 位错密度 位错强化
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机械产品再制造国际标准现状与研究进展
9
作者 周新远 魏敏 +2 位作者 于鹤龙 史佩京 张伟 《中国标准化》 2019年第5期148-152,共5页
在国家可持续发展战略和"以人为本,人口、资源、环境协调发展"的科学发展观指导下,再制造工程已成为构建循环经济的重要组成部分。近几十年来,再制造产业在世界范围内得到快速发展。本文阐述了国外再制造产业发展形势,分析了... 在国家可持续发展战略和"以人为本,人口、资源、环境协调发展"的科学发展观指导下,再制造工程已成为构建循环经济的重要组成部分。近几十年来,再制造产业在世界范围内得到快速发展。本文阐述了国外再制造产业发展形势,分析了美国、日本、英国等国家再制造标准化现状,提出了申请再制造技术国际标准化技术委员会的工作范围与工作计划,并对制定国际标准的必要性与对相关利益方的影响进行了分析研究,为申请成立机械产品再制造技术国际标委会提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 再制造 国际标准 参考
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基于磁巴克豪森原理的铁磁材料各向异性检测技术综述 被引量：6
10
作者 康学良 董世运 +3 位作者 汪宏斌 门平 徐滨士 闫世兴 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期183-190,共8页
磁巴克豪森噪声是由铁磁材料内部组织结构与磁畴的相互作用产生的一种微观电磁现象,是连接材料微观组织和宏观性能的重要桥梁,通过检测和分析磁巴克豪森噪声信号能够间接反映材料的组织结构状态。基于此原理,磁巴克豪森噪声技术发展成... 磁巴克豪森噪声是由铁磁材料内部组织结构与磁畴的相互作用产生的一种微观电磁现象,是连接材料微观组织和宏观性能的重要桥梁,通过检测和分析磁巴克豪森噪声信号能够间接反映材料的组织结构状态。基于此原理,磁巴克豪森噪声技术发展成为一种广泛应用的无损检测方法。常规材料大多是各向同性的,意味着沿材料不同取向获得的磁巴克豪森噪声信号理论上是相同的,磁巴克豪森噪声技术可用于检测各向同性材料的硬度、弹性模量、晶粒尺寸、相含量、位错密度和渗碳层深度等。而在实际检测时,磁巴克豪森信号通常是各向异性的,造成这种现象的因素可以分为外部因素(包括外力和外磁场)和内部因素(包括晶胞参数、晶粒取向、残余应力等)。当建立外力和磁巴克豪森噪声信号的关系后,便可以通过磁巴克豪森噪声信号间接检测材料的受力状态,这在实际工程应用中是非常有价值的。通过建立内部因素和磁巴克豪森噪声信号的关系,则能够利用磁巴克豪森噪声技术检测材料的微观组织结构,对于材料的检测和制造工艺技术的反馈都具有重要意义。因此,磁巴克豪森噪声各向异性检测技术,无论是在工程应用领域还是在科研领域都具有重要价值。本文介绍了磁巴克豪森各向异性检测技术的仪器及工作原理、磁巴克豪森噪声的理论基础和分析方法,综述了借助磁巴克豪森噪声各向异性检测技术来研究材料受到的外力、外磁场和材料织构的相关进展;同时探讨了该技术在激光增材制造和激光再制造这两个热点领域中的应用潜力。 展开更多
关键词 磁巴克豪森噪声 各向异性 内应力 组织 物理性能 激光增材制造
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铁基非晶合金涂层的制备及其耐磨防腐性能研究进展
11
作者 王贺千 康嘉杰 +1 位作者 王浩东 马国政 《材料工程》 北大核心 2025年第2期1-13,共13页
铁基非晶合金涂层以其较高的强度和硬度、出色的耐磨防腐性能等优势成为表面工程领域的研究热点之一。本文综述了铁基非晶合金涂层的制备、性能以及应用现状,归纳了非晶合金材料设计主要的原则规律以及典型铁基非晶合金涂层材料体系。... 铁基非晶合金涂层以其较高的强度和硬度、出色的耐磨防腐性能等优势成为表面工程领域的研究热点之一。本文综述了铁基非晶合金涂层的制备、性能以及应用现状,归纳了非晶合金材料设计主要的原则规律以及典型铁基非晶合金涂层材料体系。重点讨论了热喷涂、冷喷涂、激光熔覆3种涂层制备技术,梳理了铁基非晶合金涂层的摩擦学性能和耐腐蚀性能方面的研究进展,同时围绕军事、医疗、工业等领域简述了铁基非晶合金涂层的应用情况。最后指出深入研究非晶形成、建立专用材料体系的同时与工作环境进行匹配、采用后处理或更高效的制备方式等是本领域未来研究工作的发展趋势。 展开更多
关键词 铁基非晶合金 涂层 腐蚀磨损 性能
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垃圾电站水冷壁感应熔覆涂层制备与基体协同强化技术研究
12
作者 曲作鹏 赵文博 +3 位作者 王磊 吴永新 张贝贝 田欣利 《锅炉技术》 北大核心 2022年第6期8-12,共5页
随着垃圾电站技术的发展,锅炉高温腐蚀问题越来越突出。针对锅炉管出厂时未做热处理以及管排在焊接后焊缝内应力较大的问题,提出了水冷壁感应熔覆涂层制备与基体协同强化技术。采用协同退火正火工艺制备锅炉管材试件,并进行了拉伸、低... 随着垃圾电站技术的发展,锅炉高温腐蚀问题越来越突出。针对锅炉管出厂时未做热处理以及管排在焊接后焊缝内应力较大的问题,提出了水冷壁感应熔覆涂层制备与基体协同强化技术。采用协同退火正火工艺制备锅炉管材试件,并进行了拉伸、低温冲击试验和晶粒度、表面硬度、脱碳层深度检测。结果表明:管基体经过加热强化处理后的强度、塑性和韧性等主要机械性能均有不同程度的改善,该方法理论上能够显著增加耐腐蚀锅炉管的使用寿命。 展开更多
关键词 垃圾焚烧 高温腐蚀 感应熔覆 协同强化
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高性能梯度功能材料激光增材制造研究现状及展望 被引量：18
13
作者 崔雪 张松 +3 位作者 张春华 吴臣亮 王强 董世运 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期13-23,共11页
在高性能梯度功能材料的制造方法中,激光增材制造技术可通过精确控制两种或多种材料粉末的输送和相应的工艺来实现材料组织和性能的梯度分布,为高性能梯度功能材料的制备提供一种更为便捷高效的新途径。本文介绍了高性能梯度功能材料激... 在高性能梯度功能材料的制造方法中,激光增材制造技术可通过精确控制两种或多种材料粉末的输送和相应的工艺来实现材料组织和性能的梯度分布,为高性能梯度功能材料的制备提供一种更为便捷高效的新途径。本文介绍了高性能梯度功能材料激光增材制造的基本原理及分类,总结了国内外采用激光增材制造技术制备高性能梯度功能材料方面的研究进展,提出了该研究领域在材料选择、工艺优化、过程监控等方面的不足,并对其以后的研究方向,如建立标准体系、深入理论研究及研制新型制造系统等进行展望,为高性能梯度功能材料激光增材制造提供指导。 展开更多
关键词 高性能梯度功能材料 激光增材制造 研究现状 发展方向
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热锻模具钢表面熔覆CoCrFeNiBWSi_(x)涂层组织及力学性能研究
14
作者 张志明 刘玉欣 +3 位作者 舒凤远 张雄波 邓加 崔娟 《装备环境工程》 2025年第3期120-126,共7页
目的针对H13热锻模具钢在锻压过程中容易出现由硬度不够、疲劳失效和磨损损坏所导致的生产隐患,改善其表面性能。方法选用在Co-06钴基合金熔覆粉末基础上对Si含量做调整后的自配粉末作为熔覆材料,利用金相、SEM、XRD等分析手段对各熔覆... 目的针对H13热锻模具钢在锻压过程中容易出现由硬度不够、疲劳失效和磨损损坏所导致的生产隐患,改善其表面性能。方法选用在Co-06钴基合金熔覆粉末基础上对Si含量做调整后的自配粉末作为熔覆材料,利用金相、SEM、XRD等分析手段对各熔覆层的组织进行研究,使用TH701自动转塔数显显微硬度计进行熔覆层微观硬度测量,使用HT-1000型摩擦磨损实验机进行熔覆层表面摩擦磨损试验,以探究Si含量变化对熔覆层组织形貌、物相结构及力学性能的影响。结果Co06-Si8与Co06-Si12的熔覆层结合区较窄,稀释率较低。熔覆层结合区的Fe元素含量较高,组织形貌显现出非晶特征。Si元素在覆层中的主要存在形式是Fe_(2)Si和Fe_(3)Si,出现了非晶相特征宽晕峰。Co06-Si8和Co06-Si12的覆层硬度较高,磨损形式有磨粒磨损和黏着磨损。结论该研究为锻压加工生产中H13热锻模具钢的应用提供了新的解决方案。 展开更多
关键词 激光熔覆 钴基合金 涂层微观组织 高温摩擦磨损
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高性能金属材料激光增材制造应力变形调控研究现状 被引量：26
15
作者 陈勇 陈辉 +4 位作者 姜亦帅 汪倩 吴影 熊俊 董世运 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1-10,共10页
随着激光增材制造基础理论研究和设备水平的提升,激光增材制造技术越来越多地应用于大型复杂结构的生产制造。激光增材成形过程中形成的应力会导致成形件变形、开裂,因此应力变形的控制是激光增材制造过程亟待解决的关键问题。本文总结... 随着激光增材制造基础理论研究和设备水平的提升,激光增材制造技术越来越多地应用于大型复杂结构的生产制造。激光增材成形过程中形成的应力会导致成形件变形、开裂,因此应力变形的控制是激光增材制造过程亟待解决的关键问题。本文总结了激光增材制造残余应力形成机制、应力变形测试技术和应力变形调控措施等方面的研究现状,提出了激光增材制造应力变形调控存在的主要问题及以后的研究方向,为高性能金属构件激光增材制造"控形"研究提供指导。 展开更多
关键词 高性能金属材料 激光增材制造 应力变形检测 应力变形调控
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振动红外热成像技术用于不同类型缺陷检测的研究进展 被引量：16
16
作者 高治峰 董丽虹 +3 位作者 王海斗 吕振林 郭伟 王博正 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期158-163,共6页
红外检测作为一种新型无损检测技术广泛应用于电力、机械及航空航天等领域,已成为现代工业中必不可少的一部分。相比于传统检测技术,红外检测技术具有非接触、检测速度快、实时监测等优点。振动红外热成像检测技术属于红外无损检测技术... 红外检测作为一种新型无损检测技术广泛应用于电力、机械及航空航天等领域,已成为现代工业中必不可少的一部分。相比于传统检测技术,红外检测技术具有非接触、检测速度快、实时监测等优点。振动红外热成像检测技术属于红外无损检测技术的一种,其由于单次激励面积大,检测时不受构件形状的限制且对常规检测技术难以检测的微裂纹具有很好的检测效果,从而得到了广泛研究。然而,振动红外热成像技术在检测时容易受到检测条件(预紧力、耦合材料)和检测参数(激励频率、振幅、时间)的影响,使得检测结果可重复性较差、效果不佳。研究者们除了对检测条件和参数进行了有关探究外,还重点研究了该技术在不同缺陷检测中的适用性。该技术在腐蚀分层、冲击损伤、裂纹、埋藏缺陷等检测中已得到成功应用。该技术最早应用于裂纹缺陷检测,其对形状复杂的部件的微裂纹检测效果好,能检测出裂纹的扩展程度和部件的损伤程度;在复合材料的腐蚀分层、冲击损伤等检测领域应用最多,能探测出分层的位置和大小、冲击损伤的程度;近年来开始应用于埋藏缺陷的检测,其虽然能检测出涂层下和内部的埋藏裂纹,但存在探测深度的局限性,检测效果对图像处理有很大的依赖性。本文首先重点介绍了振动红外热成像技术的原理、发展历程及相关设备和常用的图像处理技术。随后,综述了该技术的生热机理(摩擦、粘弹性效应及塑性变形)及其在腐蚀分层、冲击损伤、疲劳裂纹和埋藏裂纹等缺陷方面的研究现状。最后简要总结了振动红外热成像技术的优缺点,指出降低功率、提高图像处理清晰度和改进算法、多种检测方法的集成化是该技术未来的重点发展方向。 展开更多
关键词 振动红外热成像 缺陷检测 生热 腐蚀 分层 裂纹
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激光红外热成像技术在材料缺陷检测中的研究和应用现状 被引量：19
17
作者 王博正 董丽虹 +3 位作者 王海斗 康嘉杰 郭伟 向明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期127-132,共6页
在工业生产过程中,及时发现材料服役过程中产生的缺陷至关重要。相较于涡流、渗透等传统检测手段和超声、闪灯等激励的主动红外检测技术,激光红外热成像技术不仅具有无需接触、无污染、检测效率高、可在线检测等优点,还具有能量密度高... 在工业生产过程中,及时发现材料服役过程中产生的缺陷至关重要。相较于涡流、渗透等传统检测手段和超声、闪灯等激励的主动红外检测技术,激光红外热成像技术不仅具有无需接触、无污染、检测效率高、可在线检测等优点,还具有能量密度高及可对微小区域输入高强度能量的特有优势,可以远距离检测材料的微小缺陷。然而,由于利用激光的主动激励进行缺陷检测,需要热量在材料表面或近表面堆积,并被热像仪捕捉后经处理成像。因此,对于低发射率、低吸收率的材料,激光红外热成像技术效果往往不尽人意。同时,对于材料缺陷特征的表征是研究的热点与难点,特别是针对难以表征的深度特征,研究者往往通过图像处理、工艺方法进行缺陷特征的定量识别与定性表征。此外,对于金属材料的研究比较深入,特别是金属材料表面裂纹的检测,因此对表面裂纹缺陷特征的表征比较完善。而对复合材料以及陶瓷材料等其他材料缺陷检测的研究,近年来才逐渐增多,对复合材料分层、粘脱等缺陷的表征仍有不足,需要提出新的特征参数来完善。近年来,激光红外热成像检测材料缺陷的研究成果突增,检测对象逐渐扩宽,不再局限于金属材料,对复合材料、陶瓷材料以及半导体等材料缺陷的研究不断增多。对缺陷的表征,也从定性识别转变到定量表征。本文综述了激光点、线、面激励方式下的激光红外热成像技术,阐述了激光红外热成像的检测原理,介绍了该技术对金属材料、复合材料、陶瓷材料以及其他类型材料缺陷检测的研究现状及应用,并总结了该技术的进一步发展方向。 展开更多
关键词 激光红外 热成像 材料缺陷 缺陷检测
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基于声发射技术的热障涂层损伤行为 被引量：6
18
作者 李雪换 底月兰 +2 位作者 王海斗 李国禄 董丽虹 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第19期3368-3374,共7页
热障涂层以优异的隔热、耐磨和耐蚀性而被广泛应用于航空涡轮发动机中。由于热障涂层体系内部结构复杂,服役环境苛刻,导致其失效不可预测。热障涂层系统内的表面开裂和界面分层是限制热障涂层长时间使用的瓶颈问题,且热障涂层的过早剥... 热障涂层以优异的隔热、耐磨和耐蚀性而被广泛应用于航空涡轮发动机中。由于热障涂层体系内部结构复杂,服役环境苛刻,导致其失效不可预测。热障涂层系统内的表面开裂和界面分层是限制热障涂层长时间使用的瓶颈问题,且热障涂层的过早剥落失效会导致合金基体暴露在高温燃气中,这可能引起灾难性的后果。针对涂层的裂纹扩展行为,最重要也最直接的研究方法就是对热障涂层的整个失效过程进行实时无损检测,为寿命预测提供最直接的证据。声发射技术是一种实时动态的无损检测方法,可直接检测热障涂层失效过程中的裂纹扩展行为,因此在热障涂层失效检测领域得到了广泛的应用。然而,造成热障涂层损伤失效的因素较多,如失效机理复杂、失效形式多样,以及声发射信号本身的随机性和不可逆性,使得利用声发射技术检测热障涂层失效整个过程的研究还不够全面。目前,已通过声发射技术的参数分析和波形分析实现了对热障涂层损伤失效的定性、定量和定位分析,并对涂层寿命进行了预测。参数分析是以多个简化的波形特征参数来表示声发射信号的特征,即对一些特征量进行统计的过程,如能量、频率、幅度等。采用声发射特征参数法可定量评估热障涂层的损伤程度并对涂层的寿命进行预测。目前人们从连续损伤累计、某一特定参量变化等多个角度预测热障涂层的寿命,但是各种寿命预测模型主要是根据实验结果的经验或半经验公式,随着热障涂层的发展以及对热障涂层失效机理认识的不断加深,寿命预测模型也在不断发展与完善。波形分析是通过对声发射信号的时域波形或频谱特征分析来获取缺陷信息的一种信号处理方法。从理论上讲,波形分析应当能给出任何所需的信息,因而波形也是表达声发射源特征最精确的方法,目前主要通过小波变换把声发射波形信号从时域变换到频域,进而识别其损伤模式并实现声发射源的定位。本文对声发射技术进行了简要的介绍,总结了声发射技术参数分析和波形分析在热障涂层损伤模式识别、损伤位置的定位、损伤程度的定量评估和剩余寿命预测方面的研究进展,指出了当前研究中存在的问题并对其下一步的发展进行了展望。 展开更多
关键词 热障涂层 损伤行为 声发射 参数分析 波形分析
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工艺参数对脉冲等离子弧增材制造IN738LC合金组织与性能的影响 被引量：5
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作者 王凯博 刘玉欣 +1 位作者 吕耀辉 徐滨士 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期2086-2091,共6页
采用脉冲等离子弧增材制造技术在不锈钢基板上增材制造IN738LC合金试样。通过调整峰值电流、占空比、焊接速度等参数,研究相同热输入条件下,不同工艺参数对成形层组织与性能的影响。采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、显微硬度测试... 采用脉冲等离子弧增材制造技术在不锈钢基板上增材制造IN738LC合金试样。通过调整峰值电流、占空比、焊接速度等参数,研究相同热输入条件下,不同工艺参数对成形层组织与性能的影响。采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、显微硬度测试等表征手段对成形层的晶粒形貌、析出相种类、尺寸及分布、力学性能进行了表征,同时结合凝固过程模拟讨论了稀释率对相析出行为的影响。结果表明,成形层组织主要有等轴枝晶、柱状枝晶和胞状枝晶,在枝晶间有大量颗粒状或短棒状碳化物;当稀释率较低时,组织中出现少量γ′相,显著提升了成形层的显微硬度。 展开更多
关键词 工艺参数 等离子弧 增材制造 稀释率
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面向机械装备健康监测的振动传感器研究现状 被引量：25
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作者 张永芳 王霞 +3 位作者 邢志国 王海斗 黄艳斐 郭伟玲 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第13期13121-13130,共10页
大型机械装备的安全运行关乎国民经济的健康发展,对机械装备进行性能评估和健康监测,保证其安全、高效地运行尤为重要。应力、应变、速度、加速度、位移等振动参量作为评价机械装备运行状态的重要指标,不仅能实时反映装备的运行状态,而... 大型机械装备的安全运行关乎国民经济的健康发展,对机械装备进行性能评估和健康监测,保证其安全、高效地运行尤为重要。应力、应变、速度、加速度、位移等振动参量作为评价机械装备运行状态的重要指标,不仅能实时反映装备的运行状态,而且能预测装备的服役寿命。因此,采集必要的结构振动信息成为机械装备健康监测中的重要环节。振动信息的采集主要依赖于多种类型的振动传感器,加速度传感器和应变传感器是机械结构健康监测中普遍使用的振动传感器,其作为诊断机械装备结构损伤的工具,能够精确收集机械装备运行过程中的振动信号。目前,关于振动传感器的研究主要集中在材料的发展、传感器性能的优化以及新技术的引入等方面。无铅陶瓷不仅符合国家的生态需求,还赋予了传感器良好的高温等特性;柔性化压电复合材料的成功研制使传感器实现了轻量化,拓宽了压电传感器的使用范围。传感器性能的优化可以通过传感器电路设计、传感器结构优化等方法来实现。此外,压电晶体的切割方式、寄生电容的存在也分别影响着压电加速度传感器和电容式加速度传感器的灵敏度。印刷技术的发展使得具有柔性基板的应变传感器制作更加方便、快速。光纤光栅应变传感器因其良好的抗电磁干扰、抗腐蚀等优点,在机械结构健康监测中发挥着重要作用。此外,自供电技术、RFID等新技术在振动传感器中的应用,使其实现了无源、低成本的非接触测量。本文综述了机械结构健康监测中常用的加速度传感器和应变传感器的特点及应用,详细分析了压电式加速度传感器和电容式加速度传感器以及电阻式传感器和光纤光栅应变传感器的发展现状,并论述了自供电振动传感器、RFID振动传感器等新型无源传感器的研究进展,探讨了振动传感器的发展趋势及应用前景,可为多种行业的机械装备健康监测提供理论与技术指导。 展开更多
关键词 健康监测 振动传感器 加速度传感器 应变传感器 光纤光栅传感器
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