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激光熔覆增材制备45/316L/CuSn5梯度层的界面缺陷抑制及性能优化
1
作者 丁立红 雷卫宁 陈菊芳 《材料工程》 北大核心 2026年第1期139-149,共11页
针对45/CuSn5合金熔覆层界面缺陷问题,本研究提出以316L作为过渡层,激光熔覆增材制备45/316L/CuSn5梯度层的界面缺陷抑制及性能优化方法。通过系统对比45/CuSn5单一熔覆层与45/316L/CuSn5梯度熔覆层的界面微观形貌和元素分布,揭示316L... 针对45/CuSn5合金熔覆层界面缺陷问题,本研究提出以316L作为过渡层,激光熔覆增材制备45/316L/CuSn5梯度层的界面缺陷抑制及性能优化方法。通过系统对比45/CuSn5单一熔覆层与45/316L/CuSn5梯度熔覆层的界面微观形貌和元素分布,揭示316L过渡层的调控机制,并对基体和梯度熔覆层的性能进行对比研究。结果表明:梯度熔覆层因316L过渡层的引入,形成无缺陷的冶金结合界面,界面发生了明显的元素互扩散,其Cr元素高浓度梯度有效降低了界面能,抑制了裂纹的产生;Cu元素向316L的扩散促进了Cu-Ni固溶体的形成,而316L向CuSn5表面熔覆层过渡,实现了从奥氏体(γ-Fe)向α-Cu固溶体过渡,这种晶体结构的过渡有效抑制了界面脆性相的生成,从而实现了界面的缺陷抑制。摩擦磨损实验中,在载荷为20 N、往复直线运动30 min的干摩擦条件下,梯度熔覆层的平均摩擦因数为0.1486,较基体(0.4080)显著降低;磨损率为1.723 mm^(3)·N^(-1)·m^(-1),较基体(2.469 mm^(3)·N^(-1)·m^(-1))降低30.21%,实现了基体的耐磨性能优化。电化学腐蚀测试进一步表明,在3.5%NaCl溶液中,梯度熔覆层的腐蚀电流密度(3.105×10^(-6)A·cm^(-2))较基体(4.839×10-5 A·cm^(-2))降低了一个数量级,腐蚀速率减缓93.58%,耐腐蚀性能显著增强。 展开更多
关键词 激光熔覆 316L CuSn5 缺陷抑制 性能优化
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小孔节流空气静压轴承设计与性能分析
2
作者 仇德中 雷卫宁 薛亚平 《机械强度》 北大核心 2025年第11期42-50,共9页
针对单节流孔空气静压轴承的性能,深入研究了其设计参数对承载力和刚度的影响,旨在优化空气静压轴承的结构设计和性能表现。采用有限元方法对单节流孔空气静压轴承进行参数化建模,分析了气腔设计、节流孔直径、供气压力、气膜厚度、节... 针对单节流孔空气静压轴承的性能,深入研究了其设计参数对承载力和刚度的影响,旨在优化空气静压轴承的结构设计和性能表现。采用有限元方法对单节流孔空气静压轴承进行参数化建模,分析了气腔设计、节流孔直径、供气压力、气膜厚度、节流孔深度、气腔厚度、气腔直径等因素对轴承性能的影响。将仿真模拟与试验平台测试结合,验证了各设计参数对轴承性能的影响规律。研究表明,节流孔直径、气膜厚度、供气压力和气腔直径等参数对轴承的承载力具有显著影响,而节流孔深度和气腔厚度对承载力的影响较小。节流孔直径、供气压力、气腔直径和气腔厚度与承载力成正相关,而气膜厚度、节流孔深度等参数与承载力成负相关。此外,具有气腔结构的空气静压轴承在承载力和刚度方面远超无气腔结构的轴承。仿真结果与试验数据的一致性良好,验证了所建仿真模型的可靠性与准确性。 展开更多
关键词 小孔节流 气浮垫 有限元方法 承载能力 刚度
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纳米晶脉冲电铸的试验研究 被引量：19
3
作者 雷卫宁 朱荻 +1 位作者 徐惠宇 曲宁松 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第6期975-978,共4页
通过理论分析和试验研究 ,利用高频脉冲电流、高速冲液及添加剂方法 ,获得了纳米晶电铸层。分析了在脉冲电铸过程中 。
关键词 试验研究 精密制造 电铸 纳米晶粒
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一种基于超临界CO_2的电化学沉积新方法及其应用研究 被引量：7
4
作者 雷卫宁 刘维桥 +2 位作者 王江涛 葛丽静 曲宁松 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第21期91-95,共5页
概述了超临界CO2流体特性及其电化学沉积新方法。分析了表面活性剂、CO2的含量和电解液的三元体系及过程参数对形成的导电乳化液及沉积层微观结构的影响规律。利用该项新技术,在制备高性能镀膜材料等方面取得了积极的进展,其镀膜平整、... 概述了超临界CO2流体特性及其电化学沉积新方法。分析了表面活性剂、CO2的含量和电解液的三元体系及过程参数对形成的导电乳化液及沉积层微观结构的影响规律。利用该项新技术,在制备高性能镀膜材料等方面取得了积极的进展,其镀膜平整、晶粒细小(小于100nm),显微硬度和耐磨性比普通电镀层有显著提高。最后展望了未来的发展方向。 展开更多
关键词 CO2超临界流体 乳化液 电沉积 纳米材料 性能
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超临界电化学沉积技术的研究进展 被引量：7
5
作者 雷卫宁 刘维桥 +1 位作者 曲宁松 王江涛 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期83-87,共5页
分析了超临界流体特性及其电化学沉积新方法,综述了二氧化碳超临界电化学沉积过程中,表面活性剂的特性、二氧化碳的含量以及对温度、压力等过程参数对所形成的超临界导电乳化液影响的研究进展。阐述开展该项电沉积技术在制备高性能纳米... 分析了超临界流体特性及其电化学沉积新方法,综述了二氧化碳超临界电化学沉积过程中,表面活性剂的特性、二氧化碳的含量以及对温度、压力等过程参数对所形成的超临界导电乳化液影响的研究进展。阐述开展该项电沉积技术在制备高性能纳米镀层材料等方面的研究成果,并对今后的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 超临界流体 二氧化碳 乳化液 电沉积 性能
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纳米晶粒精密电铸层力学性能的试验研究 被引量：12
6
作者 雷卫宁 朱荻 曲宁松 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期124-127,共4页
采用高频窄脉宽脉冲电流、高速冲液等方法获得金属镍纳米晶粒精密电铸层。分析、研究了晶粒大小对沉积层力学性能的影响。结果表明,随着晶粒尺寸的减小,沉积层微观硬度和强度性能得到了明显提高。常温条件下,沉积层晶粒从1 000nm细化至7... 采用高频窄脉宽脉冲电流、高速冲液等方法获得金属镍纳米晶粒精密电铸层。分析、研究了晶粒大小对沉积层力学性能的影响。结果表明,随着晶粒尺寸的减小,沉积层微观硬度和强度性能得到了明显提高。常温条件下,沉积层晶粒从1 000nm细化至70nm时,其抗拉强度可提高至1 160MPa,但随着沉积层晶粒进一步细化,其抗拉强度呈下降趋势,出现与传统的Hall-Patch理论相背离现象。200℃时,得到和常温条件下类似结果,而400℃时。 展开更多
关键词 精密电铸 纳米晶粒 沉积层 力学性能
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高性能微细电铸的实验研究 被引量：5
7
作者 雷卫宁 朱荻 +2 位作者 李冬林 刘浏 李仁兴 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期25-28,共4页
将纳米稀土La2O3作为添加剂,研究其在微细电铸镍工艺过程中的影响。采用SEM等现代分析手段对微细铸层微观结构和性能进行了测试。结果表明:纳米La2O3能够在阴极沉积表面发生特性吸附,具有增大阴极极化,细化微细电铸层晶粒,获得的微细铸... 将纳米稀土La2O3作为添加剂,研究其在微细电铸镍工艺过程中的影响。采用SEM等现代分析手段对微细铸层微观结构和性能进行了测试。结果表明:纳米La2O3能够在阴极沉积表面发生特性吸附,具有增大阴极极化,细化微细电铸层晶粒,获得的微细铸层的显微硬度和耐磨性等力学性能比普通电铸层有大幅度的提高。 展开更多
关键词 微细电铸 纳米La2O3 极化曲线 性能
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基于高性能沉积层的精密电铸技术的研究进展 被引量：6
8
作者 雷卫宁 朱荻 +1 位作者 张文峰 朱增伟 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期60-63,共4页
提高沉积层性能是精密电铸技术中的一个研究热点。通过细化沉积层晶粒或采用合金和复合电铸强化方式是获 取高性能沉积层的有效途径。在综述了沉积层性能强化机理的基础上,对其目前的研究现状与最新应用进行了评述,并提 出了今后研究重... 提高沉积层性能是精密电铸技术中的一个研究热点。通过细化沉积层晶粒或采用合金和复合电铸强化方式是获 取高性能沉积层的有效途径。在综述了沉积层性能强化机理的基础上,对其目前的研究现状与最新应用进行了评述,并提 出了今后研究重点关注的几点问题。 展开更多
关键词 精密电铸 沉积层 综述 纳米晶粒 性能
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超细晶粒镍药型罩的精密电铸试验研究 被引量：8
9
作者 雷卫宁 朱增伟 陶钢 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期340-343,共4页
针对新型破甲聚能试验装置,分析了其核心部件药型罩的电铸过程中的电场分布。采取超窄脉宽电源和阴极旋转的方式,像形阳极、阴极电场局部屏蔽和去泡等辅助工艺措施,制备出高纯度、超细晶粒电铸镍药型罩。采用X射线等现代检测方法对电铸... 针对新型破甲聚能试验装置,分析了其核心部件药型罩的电铸过程中的电场分布。采取超窄脉宽电源和阴极旋转的方式,像形阳极、阴极电场局部屏蔽和去泡等辅助工艺措施,制备出高纯度、超细晶粒电铸镍药型罩。采用X射线等现代检测方法对电铸药型罩进行了检测,结果表明,药型罩含镍量不小于99.9%,电铸层晶粒尺寸小于100nm,且组织致密。晶体以细小的等轴-柱状晶方式生长,并存在明显的择优生长取向。电铸镍药型罩头部速度超过10km/s,射流的凝聚性和均匀性非常好,为提高破甲侵彻性能提供了保证。 展开更多
关键词 电铸 镍药型罩 脉冲电流 射流特性
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纳米晶精密电铸层微观结构的测试与研究 被引量：6
10
作者 雷卫宁 朱荻 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第14期1283-1286,共4页
采用高速冲液电铸装置、高频脉冲电流等方法 ,制备出金属镍纳米晶粒电铸沉积层。运用TEM、SEM和XRD等现代分析手段对纳米晶沉积层微观结构进行了分析研究。结果表明 ,沉积电流密度对细化沉积层晶粒有着重要影响。随着沉积层晶粒细化 ,... 采用高速冲液电铸装置、高频脉冲电流等方法 ,制备出金属镍纳米晶粒电铸沉积层。运用TEM、SEM和XRD等现代分析手段对纳米晶沉积层微观结构进行了分析研究。结果表明 ,沉积电流密度对细化沉积层晶粒有着重要影响。随着沉积层晶粒细化 ,横断面上晶粒生长从树枝状晶向细小等轴—柱状晶方式转变 ,在 ( 2 0 0 )晶面存在着明显择优生长取向。 展开更多
关键词 电铸 沉积层 纳米晶粒 微观结构 内应力
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纳米晶精密电铸技术的研究 被引量：5
11
作者 雷卫宁 朱荻 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1065-1068,共4页
采用高频脉冲电流、高速冲液及加入有机添加剂等细化晶粒方法,开展了纳米晶精密电铸技术的试验研究。分析、研究了过程参数及添加剂对沉积层的晶粒尺寸及微观硬度和耐腐蚀性的影响。结果表明,采用上述细化晶粒方法,可制备出晶粒最小尺寸... 采用高频脉冲电流、高速冲液及加入有机添加剂等细化晶粒方法,开展了纳米晶精密电铸技术的试验研究。分析、研究了过程参数及添加剂对沉积层的晶粒尺寸及微观硬度和耐腐蚀性的影响。结果表明,采用上述细化晶粒方法,可制备出晶粒最小尺寸为20nm的电铸沉积层;随着晶粒尺寸的减小,沉积层微观硬度和耐腐蚀性能得到了明显提高。 展开更多
关键词 精密制造 电铸 纳米晶粒 性能
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超临界CO_2流体微细电铸扩散传质过程建模与数值分析 被引量：1
12
作者 雷卫宁 王星星 +2 位作者 刘维桥 陈国炎 姜博 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第19期2351-2356,共6页
以微结构特征为分析对象,建立金属镍离子和多物质离子扩散传质的数学模型,利用MAT-LAB软件对所建模型进行数值模拟,分析电流密度、深宽比对微结构内部物质离子浓度的影响,同时对超临界CO2流体金属镍铸层的表面形貌和显微硬度进行研究和... 以微结构特征为分析对象,建立金属镍离子和多物质离子扩散传质的数学模型,利用MAT-LAB软件对所建模型进行数值模拟,分析电流密度、深宽比对微结构内部物质离子浓度的影响,同时对超临界CO2流体金属镍铸层的表面形貌和显微硬度进行研究和探讨。结果表明:在一定的深宽比和电流密度条件下,随着时间的推移,镍离子扩散传质过程逐渐趋于稳态;微结构流体的特征是自上而下,氢氧根离子浓度和氢氧化镍离子浓度逐渐递增,而氢离子浓度持续降低,镍离子浓度和硫酸根离子浓度变化不明显;深宽比大的微结构应在小电流密度条件下进行电铸,温度为323K、压力为10MPa、电流密度为5A/dm2时,超临界CO2流体电铸方法制备的镍铸层晶粒细小、组织致密,铸层的显微硬度达到701.2HV,与传统电铸相比有大幅度提高。 展开更多
关键词 超临界CO2 流体 镍铸层 扩散传质 电流密度 显微硬度
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基于纳米氧化镧的精密电铸工艺试验研究 被引量：3
13
作者 雷卫宁 朱荻 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第16期1686-1689,共4页
采用纳米稀土La2O3为添加剂,研究其对电铸镍溶液特性、铸层微观结构及其性能的影响。通过对沉积过程中阴极极化曲线的测定,探讨了纳米La2O3在电极表面的作用机理,并采用SEM、XRD等现代分析手段对电铸层微观结构进行了测试和分析。试验... 采用纳米稀土La2O3为添加剂,研究其对电铸镍溶液特性、铸层微观结构及其性能的影响。通过对沉积过程中阴极极化曲线的测定,探讨了纳米La2O3在电极表面的作用机理,并采用SEM、XRD等现代分析手段对电铸层微观结构进行了测试和分析。试验结果表明:纳米La2O3能够在阴极表面发生特性吸附,增大阴极极化,细化精密电铸层晶粒,提高铸层的均匀性;晶粒生长在(220)晶面方向上存在明显的择优取向;获得的电铸层显微硬度比普通电铸层有显著提高。 展开更多
关键词 精密电铸 纳米La2O3 极化曲线 沉积层 显微硬度
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基于仿生复眼的大视场探测系统结构研究 被引量：10
14
作者 雷卫宁 郭云芝 高挺挺 《光学与光电技术》 2016年第3期62-66,共5页
昆虫复眼具有小型化、多孔径、大视场、高灵敏度等特点,开展仿生复眼在成像探测技术方面的应用具有重要的意义。介绍了复眼的分类、结构和成像特点,结合当前仿生复眼的研究进展和技术水平,对大视场复眼成像探测系统的结构进行了探索和研... 昆虫复眼具有小型化、多孔径、大视场、高灵敏度等特点,开展仿生复眼在成像探测技术方面的应用具有重要的意义。介绍了复眼的分类、结构和成像特点,结合当前仿生复眼的研究进展和技术水平,对大视场复眼成像探测系统的结构进行了探索和研究,得到了三种适合用于探测系统的复眼探测结构,对其结构形式进行了介绍,对其优缺点进行了分析,并选取其中一种较好的方案进行了详细设计。所设计的复眼由37个子眼组成,总视场150°。对仿生复眼在光学成像探测方面的应用进行了有益的探索,具有一定的前瞻性和参考价值。 展开更多
关键词 仿生复眼 大视场 探测系统 成像探测
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添加纳米氧化镧的脉冲电铸试验研究 被引量：2
15
作者 雷卫宁 朱荻 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期543-546,共4页
采用超窄脉宽脉冲电流、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等现代分析手段和工具,以纳米稀土La2O3为电铸液添加剂,研究了脉冲电参数对电铸层微观结构及力学性能的影响。试验结果表明:由于纳米稀土La2O3的独特吸附作用,脉冲条件下获得的电铸... 采用超窄脉宽脉冲电流、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等现代分析手段和工具,以纳米稀土La2O3为电铸液添加剂,研究了脉冲电参数对电铸层微观结构及力学性能的影响。试验结果表明:由于纳米稀土La2O3的独特吸附作用,脉冲条件下获得的电铸层晶粒细小,组织均匀,其力学性能明显优于普通直流电铸层的力学性能;在ton为100μs、toff为500μs、电流密度为3A/dm2时,铸层显微硬度和耐磨性比普通电铸层有显著提高。 展开更多
关键词 脉冲电铸 纳米La2O3 沉积层 性能
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基于ARM的便携式高精度激光功率计设计 被引量：15
16
作者 雷卫宁 《电子测量技术》 2014年第4期96-99,共4页
针对传统激光功率计存在测量精度低、成本高、功耗高、便携性差等问题,设计了一种基于ARM的便携式高精度激光功率测量系统。该系统采用ARM作为核心控制芯片,实现模数转换、信号采集、量程自动切换、数据处理、LCD显示屏控制、数据传输... 针对传统激光功率计存在测量精度低、成本高、功耗高、便携性差等问题,设计了一种基于ARM的便携式高精度激光功率测量系统。该系统采用ARM作为核心控制芯片,实现模数转换、信号采集、量程自动切换、数据处理、LCD显示屏控制、数据传输等功能。该系统采用两节5号干电池供电,体积小、携带方便,并可通过USB接口将测量结果上传至计算机。该激光功率计不仅实现了激光功率的高精度测量,而且具有成本低、功耗低、便携性强等优点,非常适合在光信息、光通信领域及其相关科学实验和教学中使用。 展开更多
关键词 光功率计 光电探测 功率测量 ARM
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改革《工程材料》课程教学 提高学生综合分析能力 被引量：7
17
作者 雷卫宁 李仁兴 《江苏技术师范学院学报》 2004年第4期78-80,83,共4页
分析面向高级应用型人才培养的《工程材料》课程特点,从创新的角度对其教学的内容、方法和手段等方面进行改革,把理论、实践和现代教育技术有机结合起来,以提高学生的综合分析能力与实践操作能力。
关键词 工程材料 实验教学 综合能力
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面向再制造工艺的“特种加工”课程教学改革 被引量：2
18
作者 雷卫宁 陈菊芳 +1 位作者 谈衡 何庆 《江苏技术师范学院学报》 2011年第2期55-58,62,共5页
分析了零部件再制造工艺方法与特点,对"特种加工"课程的教学内容和教学方式进行改革与创新。突出采用特种加工的方法对零部件进行再制造工艺的教学,强化了学生低碳经济与可持续发展意识,提高了学生实践动手能力与创新思维能力。
关键词 再制造工艺 特种加工课程 教学改革
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基于矩阵和空间六自由度原理的大尺寸产品空间尺寸链的计算方法研究 被引量：1
19
作者 雷卫宁 顾翔 +1 位作者 王振刚 王江涛 《江苏理工学院学报》 2015年第6期32-38,49,共8页
大重量大尺寸的产品在机械装配和使用过程中由于自身的重量或温度等环境因素的影响会发生形状的改变,导致装配精度和质量的降低。采用矩阵、三维建模和有限元分析等数学和计算机辅助分析方法,构建三维空间尺寸链,全面考虑尺寸的空间改... 大重量大尺寸的产品在机械装配和使用过程中由于自身的重量或温度等环境因素的影响会发生形状的改变,导致装配精度和质量的降低。采用矩阵、三维建模和有限元分析等数学和计算机辅助分析方法,构建三维空间尺寸链,全面考虑尺寸的空间改变以及装配精度的动态补偿;利用空间六个自由度原理建立矩阵,对空间尺寸链进行优化分类和平衡计算,使大重量大尺寸的工程装备尺寸公差设计更趋于合理,减小加工与安装难度,节省人工成本。根据上述建模和精度分析流程,对典型大尺寸结构进行了验证,结果证明:该方法建立的装配模型精度比较高,可操作性强,应用范围广,可有效解决海洋平台、轮船等大型装备设计和装配的精度难题,为提升大型机械装备装配质量提供了一种可靠的方法。 展开更多
关键词 空间尺寸链 矩阵 重量 六自由度
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添加稀土元素对精密电铸层组织与性能的影响
20
作者 雷卫宁 朱荻 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2006年第12期23-26,共4页
将稀土 LaCl_3作为添加剂,进行精密电铸试验,研究了稀土阳离子对铸液特性、铸层微观结构及其性能的影响,分析了稀土阳离子在阴极沉积表面的作用机理。结果表明:稀土阳离子在沉积表面能产生特性吸附,具有增强阴极极化、提高沉积过电位和... 将稀土 LaCl_3作为添加剂,进行精密电铸试验,研究了稀土阳离子对铸液特性、铸层微观结构及其性能的影响,分析了稀土阳离子在阴极沉积表面的作用机理。结果表明:稀土阳离子在沉积表面能产生特性吸附,具有增强阴极极化、提高沉积过电位和细化铸层晶粒的作用;沉积过程中晶粒在(111)晶面方向上存在明显的择尤生长取向;铸层的显微硬度得到显著提高。 展开更多
关键词 电铸层 稀土LaCl3 极化曲线 显微硬度
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