激光熔覆工艺参数对金属成形效率和形状的影响 被引量：28

1

作者 王志坚 董世运 +1 位作者 徐滨士 夏伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期315-319,共5页

针对激光熔覆再制造装备零件的快速高效熔覆成形及其控形问题,采用1 kW全固态激光器和铁基合金粉末进行了不同激光线能量和送粉量下单道熔覆对比实验,研究了激光功率、激光扫描速度和送粉量等主要工艺参数对熔覆线形状尺寸和金属成形效... 针对激光熔覆再制造装备零件的快速高效熔覆成形及其控形问题,采用1 kW全固态激光器和铁基合金粉末进行了不同激光线能量和送粉量下单道熔覆对比实验,研究了激光功率、激光扫描速度和送粉量等主要工艺参数对熔覆线形状尺寸和金属成形效率的影响。结果表明:熔覆线的宽度是光斑直径、激光功率、激光扫描速度和送粉量的函数,随激光功率增加和激光扫描速度降低,熔宽增加;随送粉量增加熔高增大。成形效率随工艺参数变化具有复杂的变化趋势,随激光线能量增加和送粉量增加,成形效率一般增高。在合适的参数范围内,需要对工艺参数进行优化以获得较高的成形效率。 展开更多

关键词 激光熔覆 成形 模型 工艺参数

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钛合金的表面渗氧强化研究进展 被引量：23

2

作者 陈长军 马红岩 +2 位作者 张敏 林希峰 闫文青 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2007年第14期63-65,70,共4页

一种简单而有效的被称之为钛合金表面渗氧强化处理的技术在最近几年得到发展。介绍了渗氧强化机理及几种渗氧强化处理技术,包括氧扩散(OD)、热氧化(TO)等离子体渗氧和激光渗氧;最后对渗氧强化处理的前景作了展望。

关键词 钛合金 渗氧 氧固溶 Α-TI

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五轴机床旋转轴几何误差分析与补偿 被引量：20

3

作者 郭世杰 张东升 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期130-139,共10页

五轴机床旋转轴之间装配所导致的位置无关几何误差(position independent geometric error,PIGEs)是决定机床精度的关键因素,如何量化PIGEs对位姿精度的影响程度以及误差项之间的耦合作用强弱,从而合理地确定补偿值的权重系数是目前机... 五轴机床旋转轴之间装配所导致的位置无关几何误差(position independent geometric error,PIGEs)是决定机床精度的关键因素,如何量化PIGEs对位姿精度的影响程度以及误差项之间的耦合作用强弱,从而合理地确定补偿值的权重系数是目前机床误差补偿技术所关注的热点问题。为降低五轴机床装配导致的PIGEs对机床精度的影响,首先,基于多体系统理论及齐次坐标变换方法建立了混合式五轴机床几何误差综合模型,表征了空间误差向量与几何误差项之间的映射关系。其次,考虑几何误差的分布特性,引入Morris全局灵敏度分析方法量化几何误差的作用效果及误差参数间的耦合强弱,通过灰色关联度分析表征误差的敏感性系数与位置向量、姿态向量间的关联程度,基于分析结果确定位置无关几何误差补偿值的权重系数。最后,以摆头–转台为特征的混合式五轴机床为例,进行基于球杆仪(double ball bar,DBB)的几何误差测量辨识实验,利用辨识值进行虚拟圆锥台轨迹测量、误差补偿和复杂曲面零件加工实验。结果显示:10项几何误差对姿态误差的直接作用效果最为明显,利用基于敏感性分析的修正补偿值进行误差补偿后,虚拟圆锥台测量轨迹的半径偏差减小了65.1%,圆度误差降低了58.8%。基于误差分析实施误差补偿后,“S”型工件的轮廓精度平均提升了49.9%,误差补偿结果验证了误差分析结果的准确性和有效性。 展开更多

关键词 五轴机床 旋转轴 位置无关几何误差 误差分析 误差补偿

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基于平面光栅的机床几何误差测量与辨识 被引量：11

4

作者 郭世杰 梅雪松 姜歌东 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期2037-2049,共13页

几何误差是影响数控机床准静态精度的重要因素,针对几何误差测量、辨识问题,提出基于平面光栅的面—线机床空间几何误差辨识方法。依据多体系统理论和齐次坐标变换方法建立了三轴数控机床21项几何误差元素与3项误差向量之间的映射关系;... 几何误差是影响数控机床准静态精度的重要因素,针对几何误差测量、辨识问题,提出基于平面光栅的面—线机床空间几何误差辨识方法。依据多体系统理论和齐次坐标变换方法建立了三轴数控机床21项几何误差元素与3项误差向量之间的映射关系;规划了3个相互垂直的平面内的测量路径和辨识方案,通过单轴运动和两轴联动的形式可连续测量每个平面内的5条直线,进而依次确定垂直度、俯仰和偏摆误差、定位及直线度误差、滚转误差,减少了多次安装过程中安装误差累积对测量结果的影响;通过基于面—线法的21项几何误差测量和辨识实验,并与基于激光干涉仪测量辨识结果对比显示,平面光栅测量结果与激光干涉测量结果的空间误差向量最大偏差为2.4μm,平均偏差为0.77μm,验证了该方法对辨识机床精度是准确、有效的。 展开更多

关键词 数控机床 几何误差 面—线法 几何误差测量 误差辨识

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BT20钛合金表面渗氧研究 被引量：9

5

作者 陈长军 张敏 +3 位作者 马红岩 常庆明 张诗昌 闫文青 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期437-439,共3页

氧与钛之间的亲合力比较高,利用这一点可以通过热处理的办法对钛及钛合金部件表面的硬度和耐磨性进行提高。将激光处理的和未经激光处理的BT20钛合金放置在一种特殊固体介质中于大气气氛下进行渗氧处理,来研究炉的加热条件和前处理过程... 氧与钛之间的亲合力比较高,利用这一点可以通过热处理的办法对钛及钛合金部件表面的硬度和耐磨性进行提高。将激光处理的和未经激光处理的BT20钛合金放置在一种特殊固体介质中于大气气氛下进行渗氧处理,来研究炉的加热条件和前处理过程对显微组织和硬度的影响。激光处理过的和未经激光处理的BT20钛合金在相同温度和处理时间的条件下进行渗氧以获得强化层。处理后外层为金红石型的TiO2,里层为由-αTi组成的氧固溶强化层。激光处理的试样在渗氧后表面硬度最高可达到Hv628,厚度可以达到35μm,而未经激光处理的钛合金的表面硬度最高可以达到Hv580,膜厚度达到25μm。 展开更多

关键词 钛合金 渗氧 氧固溶 α—Ti

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铜合金表面电火花堆焊试验研究 被引量：6

6

作者 陈长军 张诗昌 +2 位作者 常庆明 张敏 闫文青 《武汉科技大学学报》 CAS 2008年第4期361-363,共3页

铜合金在工业上的应用非常广泛,在服役过程中不可避免地经受磨损、腐蚀的作用而发生失效。对这些失效的部件进行性能恢复,尤其是原位的恢复,相对更换新件来说,效益是非常可观的。采用电火花堆焊设备,以铜合金为基材,以相同成分的铜合金... 铜合金在工业上的应用非常广泛,在服役过程中不可避免地经受磨损、腐蚀的作用而发生失效。对这些失效的部件进行性能恢复,尤其是原位的恢复,相对更换新件来说,效益是非常可观的。采用电火花堆焊设备,以铜合金为基材,以相同成分的铜合金圆棒为电极材料进行堆焊,可获得冶金结合的界面。采用扫描电镜对堆焊层的成分和组织进行观察分析,并根据材料的热力学性质,分析了堆焊过程中的缺陷形成机制。 展开更多

关键词 电火花 焊接 铜合金 缺陷 修复

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中镍铬无限冷硬铸铁轧辊激光表面强化 被引量：4

7

作者 陈长军 张敏 +2 位作者 张诗昌 常庆明 苏衍战 《应用激光》 CSCD 北大核心 2010年第1期26-31,共6页

本文采用在铸铁轧辊表面上激光熔化预置的合金粉末来改善铸铁轧辊的表面性能。使用金相、扫描电镜和显微硬度计对激光熔化区的显微组织和硬度进行了测试表征。结果表明,激光熔化区与基体形成了冶金结合。由于激光的快速加热和快速冷却... 本文采用在铸铁轧辊表面上激光熔化预置的合金粉末来改善铸铁轧辊的表面性能。使用金相、扫描电镜和显微硬度计对激光熔化区的显微组织和硬度进行了测试表征。结果表明,激光熔化区与基体形成了冶金结合。由于激光的快速加热和快速冷却造成熔化区的组织细化。激光处理区的硬度由于晶粒细小和强化相的存在而得到提高。经450℃×48h高温回火处理后,激光熔化区的硬度几乎不发生改变。 展开更多

关键词 激光熔化 铸铁轧辊 显微硬度 显微组织

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激光熔覆工艺参数对镍基高温合金成形形貌的影响 被引量：13

8

作者 崔权维 孙文磊 +1 位作者 孙耀宁 李治恒 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2021年第12期29-37,共9页

激光熔覆成形过程中,工艺参数的选取对熔覆成形质量至关重要。为解决熔覆成形控形难、工艺参数选取试错实验周期长的问题,采用ANSYS参数化语言APDL建立三维瞬态模型,模拟激光功率、扫描速度、送粉量、光斑直径4个工艺参数对温度和冷却... 激光熔覆成形过程中,工艺参数的选取对熔覆成形质量至关重要。为解决熔覆成形控形难、工艺参数选取试错实验周期长的问题,采用ANSYS参数化语言APDL建立三维瞬态模型,模拟激光功率、扫描速度、送粉量、光斑直径4个工艺参数对温度和冷却速率的影响,优选出成形质量良好的工艺参数。结合3组实验结果,熔覆层的宽、高、深尺寸及晶相显微组织验证数值模拟的可行性。结果表明:模拟得出的最佳工艺参数为激光功率1400 W、扫描速度10 mm/s、送粉量1.8 r/min、光斑直径2 mm。熔覆层的宽、高、深数值模拟尺寸与实验结果一致,且优选的工艺参数成形质量优于对照组的成形质量,为IN718镍基高温合金激光熔覆成形控形问题提供了很强的参考价值。 展开更多

关键词 激光熔覆 IN718镍基高温合金 温度场

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镁合金表面耐磨涂层研究进展 被引量：6

9

作者 陈长军 张敏 +2 位作者 张诗昌 常庆明 周家林 《材料导报（纳米与新材料专辑）》 EI 2009年第2期493-495,516,共4页

镁及其合金具有优异的物理及机械性能,从而在许多领域得到应用。但其不耐磨性限制了镁合金在汽车和航空工业中的应用。最简单且有效的解决办法是在镁合金表面施加耐磨涂层。综述了几种新的表面耐磨涂层技术,即激光表面改性涂层(激光表... 镁及其合金具有优异的物理及机械性能,从而在许多领域得到应用。但其不耐磨性限制了镁合金在汽车和航空工业中的应用。最简单且有效的解决办法是在镁合金表面施加耐磨涂层。综述了几种新的表面耐磨涂层技术,即激光表面改性涂层(激光表面重熔/激光表面合金化/激光表面熔敷)、表面纳米陶瓷涂层和微弧氧化陶瓷基涂层,并分析了它们的研究和应用前景。 展开更多

关键词 镁合金 耐磨涂层 激光表面改性

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热处理和振动时效复合法消除膨胀波纹管残余应力 被引量：5

10

作者 刘晓丹 张海平 陶兴华 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第6期189-192,共4页

探讨了执处理后振动时效去除膨胀波纹管残余应力技术要求和工艺参数选择。采用振动时效参数曲线观测和盲孔法残余应力测量对振动过程及振动时效效果进行了评定。结果表明:振动时效可明显降低热处理后膨胀波纹管残余应力,并且提高了膨胀... 探讨了执处理后振动时效去除膨胀波纹管残余应力技术要求和工艺参数选择。采用振动时效参数曲线观测和盲孔法残余应力测量对振动过程及振动时效效果进行了评定。结果表明:振动时效可明显降低热处理后膨胀波纹管残余应力,并且提高了膨胀波纹管尺寸精度。 展开更多

关键词 膨胀波纹管 热处理 振动时效 残余应力 尺寸稳定性

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BT20钛合金的激光表面重熔 被引量：3

11

作者 陈长军 马红岩 +2 位作者 张敏 张诗昌 闫文青 《应用激光》 CSCD 北大核心 2008年第1期12-15,共4页

激光表面重熔对提高钛合金表面的耐蚀性具有显著的效果。采用脉冲Nd-YAG激光器对BT20钛合金进行了重熔。表面显微结构、硬度分布和在3wt%NaCl与1M HCl溶液中的耐蚀性进行了研究。激光重熔处理后耐蚀性得到显著的提高。耐蚀性的提高归因... 激光表面重熔对提高钛合金表面的耐蚀性具有显著的效果。采用脉冲Nd-YAG激光器对BT20钛合金进行了重熔。表面显微结构、硬度分布和在3wt%NaCl与1M HCl溶液中的耐蚀性进行了研究。激光重熔处理后耐蚀性得到显著的提高。耐蚀性的提高归因于快速凝固造成的组织变化。 展开更多

关键词 激光表面重熔 BT20合企 显微结构 腐蚀抗力

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液体中电火花表面改性技术研究进展 被引量：1

12

作者 陈长军 张诗昌 +2 位作者 张敏 常庆明 周家林 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期58-62,共5页

液体中电火花(高能微弧火花)表面改性是改善金属表面性能的一种特殊的处理技术。该技术基于电火花放电的原理,采用在液体中添加粉末、利用液体的分解或电极的分解在很短的时间内在金属材料表面形成颗粒增强型或固溶强化型的改性层。本... 液体中电火花(高能微弧火花)表面改性是改善金属表面性能的一种特殊的处理技术。该技术基于电火花放电的原理,采用在液体中添加粉末、利用液体的分解或电极的分解在很短的时间内在金属材料表面形成颗粒增强型或固溶强化型的改性层。本文对放电的基本原理、表面改性的工艺过程均做了介绍。分析了极性效应、放电参数(如电压、电流)以及液体介质的种类对金属表面改性层形成的影响,同时对液体中的电火花表面改性技术的前景与不足作了展望。 展开更多

关键词 电火花(高能微弧火花) 表面改性 液体

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激光技术在汽车工业上的应用 被引量：7

13

作者 陈长军 张敏 +2 位作者 马红岩 林希峰 闫文清 《机械工程师》 2007年第9期16-18,共3页

激光加工在制造和表面强化上的应用已经有多年的历史。激光加工技术在汽车上的应用具有很大的经济价值,但我国激光技术在汽车上的应用还很不广泛,尤其是激光拼焊板。文中基于激光拼焊、激光复合焊、激光熔铸、激光淬火和激光快速制造的... 激光加工在制造和表面强化上的应用已经有多年的历史。激光加工技术在汽车上的应用具有很大的经济价值,但我国激光技术在汽车上的应用还很不广泛,尤其是激光拼焊板。文中基于激光拼焊、激光复合焊、激光熔铸、激光淬火和激光快速制造的介绍来说明激光技术在汽车上的应用具有非常广阔的前景。 展开更多

关键词 汽车 激光拼焊 激光复合焊 激光熔铸 激光淬火 激光快速制造

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激光熔覆技术用于高附加值部件和设备的修复再制造 被引量：3

14

作者 陈长军 张敏 +2 位作者 张诗昌 常庆明 陈霞 《中国设备工程》 2010年第1期10-12,共3页

介绍激光熔覆技术特点及修复流程,并结合实例说明激光熔覆修复技术在轧辊、电力部件、高温合金和现场抢修中的典型应用。

关键词 激光熔覆修复 再制造 高附加值部件

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Pro/ENGINEER在曲面铣削数控加工中的应用研究 被引量：1

15

作者 谢亚青 《机械设计与制造》 2004年第5期92-93,共2页

介绍了Pro/ENGINEER在曲面铣削数控加工中的应用,主要阐述了曲面铣削创建刀具路径的4种方法各自的特点,并对它们进行了比较,以利于我们在设计制造过程中更好地加以选择。

关键词 PRO/ENGINEER 数控加工 曲面铣削

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液体中镁合金表面电火花Al-Nd合金化研究

16

作者 陈长军 苏衍战 +2 位作者 张敏 张诗昌 周家林 《武汉科技大学学报》 CAS 2010年第5期505-510,共6页

以Al-Nd铸造合金为电极、蒸馏水和煤油为电介液,对ZM5镁合金进行电火花合金化。采用金相分析、能谱分析和扫描电镜对合金化层的形貌和成分进行研究。结果表明,应用液体中电火花合金化技术,可以在镁合金表面制备合金化层;以蒸馏水为电介... 以Al-Nd铸造合金为电极、蒸馏水和煤油为电介液,对ZM5镁合金进行电火花合金化。采用金相分析、能谱分析和扫描电镜对合金化层的形貌和成分进行研究。结果表明,应用液体中电火花合金化技术,可以在镁合金表面制备合金化层;以蒸馏水为电介液、放电电压为80～100 V,或以煤油为电介液、放电电压为40～60 V时,合金化层较连续、致密,其最大厚度可以达到50μm。 展开更多

关键词 电火花合金化 镁合金 电介液 铝-钕

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AZ31上高能微弧火花合金化Al-Ce的质量转移特征

17

作者 邱玮 陈长军 张敏 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第14期122-125,128,共5页

采用Al-Ce合金作电极在不同参数下对AZ31镁合金进行合金化,以确定基材的质量增加、电极的质量增加和相应的质量转移系数。结果发现在电极和基材表面均存在飞溅特征。

关键词 高能微弧火花合金化(电火花合金化) 镁合金 铝-铈合金 质量转移

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新型耐热合金C-HRA-3高温时效γ'相长大动力学

18

作者 陈正宗 刘正东 《钢铁研究学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期1592-1598,共7页

针对C-HRA-3耐热合金在700和750℃时效后的试样研究了γ'相形貌、尺寸随时效温度和时间变化规律,推导γ'相长大动力学,并尝试预测10^(5)h时γ'相尺寸。结果表明:C-HRA-3合金在700℃长时时效11023h后,γ'相呈球形均匀分... 针对C-HRA-3耐热合金在700和750℃时效后的试样研究了γ'相形貌、尺寸随时效温度和时间变化规律,推导γ'相长大动力学,并尝试预测10^(5)h时γ'相尺寸。结果表明:C-HRA-3合金在700℃长时时效11023h后,γ'相呈球形均匀分布,750℃长时时效11023h后,γ'相尺寸增大,形状由球形到部分呈近似球形。随时效时间和温度增加,γ'相尺寸逐渐增大,时效温度影响更显著。获得了C-HRA-3合金中γ'相在700和750℃时效后的长大动力学方程,计算γ'相长大有效激活能D_(Eff)为260k J/mol,预测γ'相700℃时效至10^(5)h时平均直径约140nm,750℃时效至10^(5)h时平均直径约230nm。 展开更多

关键词 C-HRA-3耐热合金 高温时效 γ'相 长大动力学

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CeO_2对激光熔覆Ni基合金涂层组织与性能的影响 被引量：29

19

作者 马运哲 董世运 +1 位作者 徐滨士 韩文政 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2006年第1期7-11,共5页

采用Nd:YAG激光器通过同步送粉方式,在20Cr2Ni4A钢基材上制备了添加一定稀土氧化物CeO2的Ni基合金熔覆层。通过扫描电镜、X射线能谱,分析研究添加的稀土对熔覆层组织形貌、元素分布的影响,用显微硬度计测量熔覆层的硬度分布。结果表明,C... 采用Nd:YAG激光器通过同步送粉方式,在20Cr2Ni4A钢基材上制备了添加一定稀土氧化物CeO2的Ni基合金熔覆层。通过扫描电镜、X射线能谱,分析研究添加的稀土对熔覆层组织形貌、元素分布的影响,用显微硬度计测量熔覆层的硬度分布。结果表明,CeO2的加入对镍基熔覆层的组织起到明显的细化和净化作用,使二次枝晶间距减小,夹杂物含量显著降低,枝晶生长的方向性减弱,组织趋向均匀;由于硬质相的析出和细晶强化的作用,熔覆涂层的显微硬度值比未添加稀土的涂层提高了40～70HV。 展开更多

关键词 稀土 激光熔覆 显微组织 镍基合金

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激光熔覆原位自生TiC-VC颗粒增强Fe基金属陶瓷涂层 被引量：37

20

作者 杜宝帅 李清明 +1 位作者 王新洪 邹增大 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期65-68,共4页

采用钛铁、钒铁、石墨等组分,利用5 kW横流CO2激光器,氩气保护在低碳钢板上制备了致密、无孔隙与基体呈冶金结合的原位自生TiC-VC复合碳化物颗粒增强Fe基熔覆层。利用金相显微镜、X射线衍射、电子探针及显微硬度计,研究了熔覆层的显微... 采用钛铁、钒铁、石墨等组分,利用5 kW横流CO2激光器,氩气保护在低碳钢板上制备了致密、无孔隙与基体呈冶金结合的原位自生TiC-VC复合碳化物颗粒增强Fe基熔覆层。利用金相显微镜、X射线衍射、电子探针及显微硬度计,研究了熔覆层的显微组织及性能。结果表明,钛铁、钒铁与石墨通过激光熔覆的反应,所得细小的TiC-VC复合碳化物增强相弥散分布Fe基体之中,熔覆层硬度从基体到表面呈梯度分布,较基体有显著提高。 展开更多

关键词 激光熔覆 原位自生 TiC—VC颗粒

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