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《中国表面工程》 CSCD 北大核心

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《中国表面工程》是由中国科协主管，中国机械工程学会主办的工程学术类期刊，是表面工程分会与再制造工程分会的会刊。期刊依托于装备再制造技术国防科技重点实验室进行建设与运行，在上级学会领导下，由编委会和理事...查看详情>>
  • 曾用名 表面工程
  • 主办单位中国机械工程学会
  • 国际标准连续出版物号1007-9289
  • 国内统一连续出版物号11-3905/TG
  • 出版周期双月刊
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同步脉冲偏压对HiPIMS制备DLC薄膜结构和性能的影响
1
作者 李琪刚 陈仁德 +5 位作者 李昊 王振玉 郭鹏 崔丽 王梁 汪爱英 《中国表面工程》 北大核心 2025年第2期233-244,共12页
高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术在其放电过程中,由于阴极高负电压对离子的吸引,发生离子回吸现象,严重限制薄膜快速生长。为改善离子回吸问题,采用同步脉冲偏压方式,研究其对HiPIMS石墨靶沉积类金刚石(DLC)薄膜结构与性能的影响。通过... 高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术在其放电过程中,由于阴极高负电压对离子的吸引,发生离子回吸现象,严重限制薄膜快速生长。为改善离子回吸问题,采用同步脉冲偏压方式,研究其对HiPIMS石墨靶沉积类金刚石(DLC)薄膜结构与性能的影响。通过调控同步脉冲偏压的幅值与滞后时间,采用脉冲偏压同步HiPIMS的技术制备DLC薄膜。采用示波器对HiPIMS电源放电波形进行实时监控,同时利用Langmuir探针系统研究沉积过程中的等离子体特征。通过SEM、SPM、XPS和Raman等测试薄膜的表面形貌和微观结构,并利用纳米压痕仪、残余应力仪以及划痕仪,对比研究制备的DLC薄膜力学性能、应力和膜基结合力。结果发现:当同步脉冲偏压由-100 V增加至-900 V时,DLC薄膜的沉积速率和表面粗糙度均先增后减,在-500 V时沉积速率最大为352 nm/h,表面粗糙度最低达0.61±0.04 nm;sp^(3)含量从47%降低至34.8%,导致硬度从48.6 GPa下降至35.1 GPa,残余压应力相应由-3.39 GPa下降至-1.9 GPa。增加同步脉冲偏压滞后时间从0到40μs,DLC薄膜沉积速率单调增加,表面粗糙度变化不大,sp^(3)含量从38.3%略微增加至40.2%,但残余压应力和硬度增幅显著,分别由-1.92 GPa增加至-3.05 GPa和从37.7 GPa上升至45.4 GPa。增加同步脉冲偏压幅值能够提高沉积离子密度,减少靶表面的回吸和打弧,有利于表面光滑和高沉积速率,但偏压幅值过大会引起基体区的反溅射,降低薄膜表面质量和沉积速率,但因sp^(3)含量随偏压增加而减小,残余应力和硬度也随之下降。延长同步脉冲偏压的滞后时间,可获得高离子密度,同时提高薄膜沉积速率与sp^(3)含量,残余应力和硬度均相应上升。利用HiPIMS复合同步脉冲偏压大小和滞后时间调控,是实现高性能碳基薄膜设计制备的新思路。 展开更多
关键词 磁控溅射 同步脉冲偏压 DLC薄膜 微结构
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机器学习在激光熔覆涂层缺陷检测中的研究现状与进展 被引量：3
2
作者 陈儒森 吉小超 +6 位作者 张梦清 于鹤龙 尹艳丽 周俊 魏敏 史佩京 张伟 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期112-137,共26页
机器学习作为人工智能领域的核心分支,通过算法分析数据,从中发现规律和模式,进而做出预测和决策,近年来在激光熔覆领域得到广泛应用。激光熔覆过程中形成的各类缺陷严重影响熔覆层的质量与性能,熔覆质量的可靠性与可重复性是激光熔覆... 机器学习作为人工智能领域的核心分支,通过算法分析数据,从中发现规律和模式,进而做出预测和决策,近年来在激光熔覆领域得到广泛应用。激光熔覆过程中形成的各类缺陷严重影响熔覆层的质量与性能,熔覆质量的可靠性与可重复性是激光熔覆技术面临的最大挑战。数据驱动的机器学习算法可用于激光熔覆过程监测与缺陷检测、反馈调控熔覆工艺、优化抑制熔覆缺陷,已成为本领域的研究热点。综述激光熔覆过程中产生的缺陷类型与成形机制,概述激光熔覆过程中产生的信号特征及其监测原理与手段,总结机器学习方法在激光熔覆过程中信号特征提取、缺陷分类识别与预测的研究进展,归纳缺陷检测的典型机器学习模型与算法。结果表明,机器学习算法可有效用于激光熔覆涂层缺陷检测,构建特征信号与涂层缺陷及熔覆工艺间的关系。目前研究采用的机器学习算法以监督学习算法为主,无监督和半监督学习算法对数据标注要求低,已在激光熔覆过程监测领域获得关注,并展现出巨大的潜力。研究结果为机器学习方法在激光熔覆领域的研究指出了热点与方向。 展开更多
关键词 激光熔覆 机器学习 缺陷检测 人工智能
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纳米级粗糙界面法向接触特性的分子动力学模拟
3
作者 吴兵 孙韵韵 巫世晶 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期262-272,共11页
精密仪器的应用推动了机械零部件的纳米化,然而关于纳米级粗糙形貌与接触参量之间映射关系的研究有限,且不同外加负载下粗糙界面接触参量的动态变化特性尚未完全被揭示。采用分子动力学方法研究纳米级粗糙界面的法向接触特性。首先,通... 精密仪器的应用推动了机械零部件的纳米化,然而关于纳米级粗糙形貌与接触参量之间映射关系的研究有限,且不同外加负载下粗糙界面接触参量的动态变化特性尚未完全被揭示。采用分子动力学方法研究纳米级粗糙界面的法向接触特性。首先,通过对表面功率谱密度函数进行逆傅里叶变换构建随机粗糙表面,建立具有纳米级粗糙度的铜-金刚石界面法向接触分子动力学模型。然后,从原子尺度模拟纳米级粗糙界面的法向动态接触过程,分析纳米级粗糙界面在不同外加负载作用下的动态变化特性,包括法向接触力、实际接触面积、界面等效变形量等关键参量。最后,模拟不同粗糙度的界面法向接触过程,建立等效接触变形量与实际接触面积间的映射关系。纳米级粗糙界面法向接触特性研究表明:接触界面粗糙形貌恒定时,法向接触力、实际接触面积、接触变形量与外加负载呈正相关;相同外加负载时,表面粗糙度的增加会使实际接触原子数量减少,进而导致法向接触力、实际接触面积和界面等效变形量的减小;原子间相互作用力和原子扩散效应直接导致接触参量的动态变化受表面形貌影响;实际接触面积随界面等效变形量呈非线性增长,且两者间存在幂律映射关系。通过分子动力学模拟,揭示纳米级粗糙界面实际接触面积与等效变形量之间的函数关系,研究成果可为微纳尺度界面接触研究提供理论参考。 展开更多
关键词 接触界面 纳米级粗糙度 法向接触特性 分子动力学模拟
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镀铝衍射光栅表面有机污染物的等离子体清洗技术 被引量：2
4
作者 孙浩 白清顺 +2 位作者 李玉海 张鹏 杜云龙 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期235-244,共10页
高能量激光装置中衍射光栅吸附的有机污染物是导致衍射光栅损伤的关键因素之一,采用等离子体清洗技术可以实现衍射光栅表面污染物的在线去除。通过有限元方法分析等离子体清洗范围,获得等离子体清洗半径随着清洗距离下降而增加的规律。... 高能量激光装置中衍射光栅吸附的有机污染物是导致衍射光栅损伤的关键因素之一,采用等离子体清洗技术可以实现衍射光栅表面污染物的在线去除。通过有限元方法分析等离子体清洗范围,获得等离子体清洗半径随着清洗距离下降而增加的规律。研究等离子体清洗工艺参数与表面有机污染物去除效果间关系,结果表明随着清洗距离以及工艺气体中氧气含量的上升,镀铝衍射光栅表面自由能的极性部分和色散部分都会增加,其中极性部分的增加起主导作用。等离子体清洗后的镀铝衍射光栅表面呈现洁净状态的周期性锯齿形结构,并且 C1s(285.0 eV)峰值由 6.65×104 降低至 2.86×104 。研究等离子体清洗镀铝衍射光栅后表面自由能变化情况,结果表明镀铝衍射光栅表面的极性基团会吸附空气中的碳氢化合物,出现表面自由能下降的陈化现象。研究结果可为镀铝衍射光栅表面有机物污染物的等离子体在线去除提供新的途径。 展开更多
关键词 镀铝衍射光栅 有机污染物 等离子体清洗 表面自由能 陈化
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航空发动机冲蚀损伤及防护涂层研究进展 被引量：7
5
作者 刘雨菲 崔秀芳 +3 位作者 房永超 温鑫 陈晧晖 金国 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期31-47,共17页
航空发动机高速发展,其服役工况日渐严苛。飞机在高低空飞行、起飞和降落过程中,空气中的沙粒、火山灰、雨水和冰晶等在高速气流作用下不可避免地被吸入发动机内,与燃烧室等热端部件工作过程中产生的高温多相冲蚀流体共同作用,造成各类... 航空发动机高速发展,其服役工况日渐严苛。飞机在高低空飞行、起飞和降落过程中,空气中的沙粒、火山灰、雨水和冰晶等在高速气流作用下不可避免地被吸入发动机内,与燃烧室等热端部件工作过程中产生的高温多相冲蚀流体共同作用,造成各类冲蚀损伤并严重影响航空发动机服役期间的安全性。开发有效的航空发动机冲蚀防护技术及高性能冲蚀防护涂层已成为航空发动机安全服役的必要保障,但目前系统介绍航空发动机冷热端部件冲蚀损伤形式的文献极少。针对航空发动机服役环境下冷热端部件的主要冲蚀形式及产生原因进行归纳,分析航空发动机服役工况特点与冲蚀破坏机理。对航空发动机用抗冲蚀涂层体系进行归类,并对其研究进展及性能进行阐述,归纳航空发动机冲蚀防护领域的测试方法和国内外各学术团队的探索性研究。总结当前研究成果并作以展望,为航空发动机冲蚀损伤的研究和新型防护涂层的设计提供参考。 展开更多
关键词 发动机 冲蚀 防护 涂层 测试
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HiPIMS室温溅射晶态氧化铝薄膜的粒子能量调控 被引量：2
6
作者 高方圆 许亿 +2 位作者 李国栋 李光 夏原 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期246-253,共8页
晶态氧化铝薄膜与非晶态相比,具有更加优良的力学性能和宽波段光学透过性能。基于等离子体发射光谱(OES)反馈控制方法(PEM),引入高能脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术,实现了室温条件下晶态γ-Al_(2)O_(3)薄膜的快速制备。采用高压探针、电流... 晶态氧化铝薄膜与非晶态相比,具有更加优良的力学性能和宽波段光学透过性能。基于等离子体发射光谱(OES)反馈控制方法(PEM),引入高能脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术,实现了室温条件下晶态γ-Al_(2)O_(3)薄膜的快速制备。采用高压探针、电流探针传感器和数字示波器监测HiPIMS的放电特性,采用等离子体发射监测器进行时间平均的OES研究,采用X射线衍射仪和扫描电镜分析薄膜的晶相结构、晶粒尺寸及断面形貌,采用纳米压痕仪测试薄膜的纳米硬度和模量。结果表明,HiPIMS条件下的成膜环境出现大量的离子态,主要包括AlⅡ、ArⅡ甚至高价态粒子OⅣ参与反应。随着溅射电压由650V增加至800 V,晶粒逐渐细化,由18 nm减小到8 nm,同时沉积速率从27 nm/min增加到55 nm/min。基体偏压对薄膜的沉积速率,微结构以及力学性能等方面均有显著的影响。随着基体偏压的增加,γ-Al_(2)O_(3)的择优取向由(422)转变为(311),薄膜在偏压U_(s)=-100 V条件下获得了最高硬度19.3 GPa。通过对成膜粒子能量的设计与调控,进一步优化了薄膜的结构和性能,为功能薄膜氧化铝的大规模产业化奠定良好的应用基础。 展开更多
关键词 HIPIMS 氧化铝薄膜 室温 晶化诱导 能量调控
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低氧压预氧化对Fe-3Al-6Cr合金表面显微组织和耐蚀性影响
7
作者 王坤 严靖钰 +4 位作者 刘亚 吴长军 彭浩平 涂浩 苏旭平 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期139-148,共10页
在950℃,10^(-23)、10^(-16)和0.2 atm.3种氧压下对Fe-3Al-6Cr合金进行了预氧化试验,时间为10 min~1200 min。并在5%Na Cl气氛中做了耐蚀性测试。结果表明:Fe-3Al-6Cr合金在950℃、10^(-23)atm.氧压下氧化得到的是(Al,Cr)_(2)O_(3)外氧... 在950℃,10^(-23)、10^(-16)和0.2 atm.3种氧压下对Fe-3Al-6Cr合金进行了预氧化试验,时间为10 min~1200 min。并在5%Na Cl气氛中做了耐蚀性测试。结果表明:Fe-3Al-6Cr合金在950℃、10^(-23)atm.氧压下氧化得到的是(Al,Cr)_(2)O_(3)外氧化膜,在0.2 atm.氧压下获得的是Fe_(2)O_(3)与(Al,Cr)_(2)O_(3)的混合氧化层,研究结果完全符合Factsage软件的计算结果。在10^(-16)atm.氧压下,氧化10 min的外氧化物为Fe O,合金内层存在内氧化物Fe(Al,Cr)_(2)O_(4)与Fe Al化合物。随氧化时间的延长,外层氧化物变为Fe O+Fe(Al,Cr)_(2)O_(4),内氧化物为Fe(Al,Cr)_(2)O_(4)+Al_(2)O_(3)。Factsage计算出了稳定后的表面氧化物种类,但没有计算出内氧化Al_(2)O_(3)。在盐雾腐蚀测试中,Fe-3Al-6Cr合金在950℃、10^(-23)atm.氧压中氧化30~60 min制备的(Al,Cr)_(2)O_(3)氧化膜具有最好的耐蚀性。 展开更多
关键词 预氧化 Fe-3Al-6Cr 氧化薄膜 盐雾腐蚀
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SLM成型零件型腔内表面电解辅助磁粒研磨加工研究 被引量：8
8
作者 刘文浩 陈燕 +3 位作者 王杰 丁叶 张泽群 潘明诗 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期100-109,共10页
为了去除选区激光熔化技术成型的零件表面缺陷和降低表面粗糙度,并寻求最佳的加工参数。从理论上解析电解辅助磁粒研磨的加工机理,利用仿真软件模拟加工区域的磁感应强度分布,设计Box-Behnken试验方案,先对材料为Ti6Al4V的钛合金工件表... 为了去除选区激光熔化技术成型的零件表面缺陷和降低表面粗糙度,并寻求最佳的加工参数。从理论上解析电解辅助磁粒研磨的加工机理,利用仿真软件模拟加工区域的磁感应强度分布,设计Box-Behnken试验方案,先对材料为Ti6Al4V的钛合金工件表面进行电解钝化,后进行机械磁粒研磨,根据试验结果建立表面粗糙度的二次响应回归方程并对建立的数学模型进行方差分析,最后用响应面分析法分析主轴转速、磨料粒径、电解温度和电解电压对表面粗糙度的影响规律,得到最佳的加工参数,在最佳工艺参数下对磁粒研磨和电解辅助磁粒研磨的加工效果进行比较和分析。建立的回归方程调整后的拟合优度为92.14%,经过优化后的电解辅助磁粒研磨最佳加工参数如下:电解液为浓度16%的硝酸钠溶液,电解温度28℃,电解电压12 V,磨料粒径180μm,主轴转速1100 r/min,使用磁粒研磨加工60 min后,工件表面粗糙度由原始的Ra 10.7μm降为Ra 0.52μm,使用电解辅助磁粒研磨加工60 min后,工件表面粗糙度由原始的Ra10.7μm降为Ra 0.354μm。使用电解辅助磁粒研磨可以有效去除选区激光熔化技术成型零件型腔内表面的缺陷,并降低零件的表面粗糙度,通过响应面分析法可以有效优化加工参数,使用电解辅助磁粒研磨加工比单一磁粒研磨加工的加工效果好,加工效率高。 展开更多
关键词 磁粒研磨 电解辅助磁粒研磨 选区激光熔化 表面粗糙度 响应面分析 加工参数
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冷喷涂技术的研究进展与应用 被引量：26
9
作者 黄仁忠 孙文 +2 位作者 郭双全 谢迎春 刘敏 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期16-25,共10页
近年来,冷喷涂技术是一门备受关注的新兴技术,冷喷涂过程中超音速金属粒子以固态形式碰撞基体后产生剧烈的塑性变形从而形成沉积。由于冷喷涂的沉积可以实现连续堆积而逐层增厚,从而使该技术从一种涂层加工技术发展成为一种快速的增材... 近年来,冷喷涂技术是一门备受关注的新兴技术,冷喷涂过程中超音速金属粒子以固态形式碰撞基体后产生剧烈的塑性变形从而形成沉积。由于冷喷涂的沉积可以实现连续堆积而逐层增厚,从而使该技术从一种涂层加工技术发展成为一种快速的增材制造技术。经历了30多年的迅猛发展,冷喷涂技术的研究方向正在从基础理论研究转变到应用开发,其中一些应用已经实现工业化量产。文中介绍了冷喷涂的技术及工程化应用特点,展示了典型冷喷涂涂层性能等基础研究以及冷喷涂涂层应用等开发方面的工作,并且重点介绍了冷喷涂技术在航空航天、能源动力、电子电力、增材制造等领域的应用研究方面所取得的一些新进展。 展开更多
关键词 冷喷涂技术 研究进展 典型冷喷涂涂层 工业化应用
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真空冷喷涂技术及其在功能器件中的应用 被引量：7
10
作者 马凯 李成新 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期26-50,共25页
真空冷喷涂作为一种有潜力的新型涂层制备工艺,已引起来自多个国家研究团队的关注。超细陶瓷或金属颗粒以数百米每秒或更高速度撞击基体与累加沉积,无需高温烧结,即可在室温下制备致密或多孔的纳米结构陶瓷涂层或金属涂层。该工艺具有... 真空冷喷涂作为一种有潜力的新型涂层制备工艺,已引起来自多个国家研究团队的关注。超细陶瓷或金属颗粒以数百米每秒或更高速度撞击基体与累加沉积,无需高温烧结,即可在室温下制备致密或多孔的纳米结构陶瓷涂层或金属涂层。该工艺具有材料适用广泛、成分不易发生变化、可直接快速制备复合材料以及多种结构涂层的优势。尤其是在功能陶瓷领域,真空冷喷涂有希望成为以烧结为基础的传统生产工艺的替代品。文中详细阐述了真空冷喷涂工艺的原理与特点、颗粒沉积行为和典型涂层形貌,并介绍了真空冷喷涂工艺在传感器(气体、湿度和温度)、能源器件(太阳能电池、燃料电池、锂离子电池和超级电容器等)、微机电系统(MEMS)器件、表面防护、生物涂层以及金属涂层等领域的应用和最新研究进展。最后对真空冷喷涂工艺的未来研究方向和应用领域进行了展望。 展开更多
关键词 真空冷喷涂 沉积行为 陶瓷薄膜 致密涂层 多孔涂层
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Ti-6Al-4V合金表面NiCrAlY/Al复合涂层的抗高温腐蚀性能 被引量：4
11
作者 任雪茹 石磊 +1 位作者 毛金明 李金龙 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期45-52,共8页
采用多弧离子镀技术在Ti-6Al-4V合金基底表面依次沉积Al层和NiCrAlY涂层,对比研究Ti-6Al-4V合金和NiCrAlY/Al复合涂层在高温腐蚀(500℃,30 h)过程中微观组织结构变化及其抗高温腐蚀性能。经测定,NiCrAlY/Al复合涂层中Al层的厚度约为270 ... 采用多弧离子镀技术在Ti-6Al-4V合金基底表面依次沉积Al层和NiCrAlY涂层,对比研究Ti-6Al-4V合金和NiCrAlY/Al复合涂层在高温腐蚀(500℃,30 h)过程中微观组织结构变化及其抗高温腐蚀性能。经测定,NiCrAlY/Al复合涂层中Al层的厚度约为270 nm,NiCrAlY涂层的厚度约为3.8μm。高温腐蚀测试结果显示,Ti-6Al-4V合金表面出现点蚀,腐蚀区域出现大量裂纹,表明合金发生严重的高温腐蚀。表面沉积NiCrAlY/Al复合涂层的Ti-6Al-4V合金经高温腐蚀后表面依然完整,未产生明显裂纹和涂层脱落。经分析,NiCrAlY/Al复合涂层在高温腐蚀过程中表面可自形成厚度约为43 nm的Al2O3和Cr2O3,连续且致密的薄氧化膜可在高温下阻隔氧气向钛合金内部的侵蚀,从而显著提高基底合金的抗高温腐蚀性能。 展开更多
关键词 多弧离子镀 NiCrAlY/Al复合涂层 微结构 抗热腐蚀性能
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激光熔覆工艺热-弹-塑-流多场耦合数值模拟与试验 被引量：18
12
作者 李昌 于志斌 +2 位作者 高敬翔 韩兴 董欣 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期124-134,共11页
熔覆过程存在极其复杂的传热及热-弹-塑-流多场耦合变化,将影响对流、传热、传质、凝固和相变,而熔覆中的急冷急热会产生复杂的残余应力与变形,产生熔覆裂纹,影响熔覆层质量。揭示熔覆过程中多场耦合演变机理是控制和避免产生熔覆裂纹... 熔覆过程存在极其复杂的传热及热-弹-塑-流多场耦合变化,将影响对流、传热、传质、凝固和相变,而熔覆中的急冷急热会产生复杂的残余应力与变形,产生熔覆裂纹,影响熔覆层质量。揭示熔覆过程中多场耦合演变机理是控制和避免产生熔覆裂纹的关键。文中以CALPHAD法计算温变物性参数,建立了碟片激光器激光熔覆过程多场耦合模型,综合考虑了光束与粉末间的相互作用,熔池表面张力、浮力对液态金属流动的影响,熔覆带的瞬时变化,计算得出了熔覆过程温度场、速度场、应力场的瞬时变化规律。运用Zeiss-?IGMA HD扫描电镜进行金相实验,验证了所建模型的准确性。计算表明:形成近似2 mm×1.5 mm×1 mm椭球体熔池,最高温度在光斑中心偏后位置;700 ms后,等效热应力稳定在548 MPa左右,熔池底部热应力最大。该研究为减小和消除残余应力提供了有效途径与方法。 展开更多
关键词 碟片激光器 激光熔覆 多场耦合 温度场 速度场 应力场
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基于响应曲面的Ar气氛超音速等离子喷涂钛涂层 被引量：6
13
作者 刘明 张伟 +2 位作者 王海斗 王海军 刘天寅 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期142-149,共8页
采用超音速等离子喷涂可低成本、高效率制备钛涂层。采用响应曲面法(RSM)中的Box-Behnken(BBD)设计分析了Ar流量、功率、喷涂距离3个因素与超音速等离子射流中钛粒子飞行速度和温度的交互性,利用SEM和显微硬度计研究了钛涂层的微观结构... 采用超音速等离子喷涂可低成本、高效率制备钛涂层。采用响应曲面法(RSM)中的Box-Behnken(BBD)设计分析了Ar流量、功率、喷涂距离3个因素与超音速等离子射流中钛粒子飞行速度和温度的交互性,利用SEM和显微硬度计研究了钛涂层的微观结构和显微硬度。结果表明:建立的线性模型可靠,喷涂距离对粒子飞行速度和温度影响最大,且随喷涂距离增加粒子飞行速度减小温度增加,而Ar流量和功率对粒子飞行速度和温度的影响与喷涂距离相反。超音速等离子喷涂制备出的钛涂层硬度较低,且呈多孔结构,随粒子飞行速度增加孔隙率降低。 展开更多
关键词 超音速等离子喷涂 钛涂层 响应曲面 粒子速度 粒子温度
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《中国表面工程》文章入选第二届中国科协优秀科技论文遴选计划
14
作者 本刊编辑部 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期9-9,共1页
2017年8月,受中国科协委托,中国机械工程学会作为牵头单位承担制造业与材料集群第二届中国科协优秀科技论文遴选推介活动。本次论文遴选工作严格执行中国科协制定的论文遴选原则和评审标准,经过专家推荐、网上评审和评审专家委员会终审... 2017年8月,受中国科协委托,中国机械工程学会作为牵头单位承担制造业与材料集群第二届中国科协优秀科技论文遴选推介活动。本次论文遴选工作严格执行中国科协制定的论文遴选原则和评审标准,经过专家推荐、网上评审和评审专家委员会终审,评选出10篇年度论文,其中综述类论文1篇,基础研究论文2篇,应用研究论文7篇。 展开更多
关键词 科技论文 中国科协 遴选 表面工程 中国机械工程学会 专家委员会 研究论文 制造业
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超疏水超亲油Cu-Ni复合镀层的制备及油水分离应用 被引量：6
15
作者 蒋美慧子 罗方 +1 位作者 向美苏 张延宗 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期11-17,共7页
针对目前超疏水超亲油表面制备工艺复杂、成本高等问题,采用工艺简单、可控性强的电化学沉积法制备出不锈钢网基底超疏水超亲油表面。通过在不锈钢网表面进行铜镍共沉积,得到一种叶片状的微纳米级粗糙结构,再利用正十二硫醇乙醇溶液对... 针对目前超疏水超亲油表面制备工艺复杂、成本高等问题,采用工艺简单、可控性强的电化学沉积法制备出不锈钢网基底超疏水超亲油表面。通过在不锈钢网表面进行铜镍共沉积,得到一种叶片状的微纳米级粗糙结构,再利用正十二硫醇乙醇溶液对镀层进行表面修饰,最终获得超疏水超亲油Cu-Ni复合镀层。利用扫描电子显微镜(SEM)、接触角测试仪、X射线能谱仪(EDS)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等对镀层表面微观形貌、浸润性以及化学元素组成进行表征分析。结果显示,制备的Cu-Ni复合镀层水接触角为155°±2°,油接触角为0°。对润滑油油水分离效率高达98%,且连续分离2 h后,分离效率仍高于95%,表现出稳定高效的油水分离性能。该制备方法耗时短、成本低,有潜力应用于规模化工业生产。 展开更多
关键词 电化学沉积 正十二硫醇 超疏水 超亲油
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喷丸对H13钢单边带缺口试样疲劳裂纹扩展行为的影响 被引量：7
16
作者 吴瑛 雷丽萍 曾攀 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期117-126,共10页
喷丸工艺通过改变试件的表面形貌、微观组织及残余应力等表面完整性可以影响裂纹的萌生和扩展;对于存在缺陷的试件,喷丸的作用机制和影响结果有所不同。采用白光干涉仪、SEM、XRD及显微硬度计等对单边带缺口的H13钢薄板试样喷丸前后的... 喷丸工艺通过改变试件的表面形貌、微观组织及残余应力等表面完整性可以影响裂纹的萌生和扩展;对于存在缺陷的试件,喷丸的作用机制和影响结果有所不同。采用白光干涉仪、SEM、XRD及显微硬度计等对单边带缺口的H13钢薄板试样喷丸前后的表面完整性进行了测定。并借助原位SEM开展了系列裂纹扩展试验,分析了喷丸对试样疲劳寿命、裂纹扩展速率以及疲劳断口特征的影响。研究结果表明,虽然残余压应力诱发裂纹闭合,但由于喷丸后表面粗糙度的大幅提高增强了缺口效应,表面加工硬化使得韧性有所降低,以及残余应力在加载过程中发生松弛等因素,喷丸后单边带缺口试样的裂纹萌生过程缩短,疲劳寿命降低,且裂纹扩展速率的变化较小。喷丸前后疲劳断口形貌均为准解理特征,喷丸后断口近表面处的撕裂棱特征消失。 展开更多
关键词 喷丸 H13钢 表面完整性 裂纹扩展 疲劳寿命 疲劳断口
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《中国表面工程》关于参考文献著录的要求
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作者 本刊编辑部 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期137-137,共1页
本刊参考文献符合国标GB／T7714—2015，采用顺序编码著录，依照其在文中出现的先后顺序用阿拉伯数字标出，并将序号至于方括号内，排列于文后。
关键词 参考文献 表面工程 著录 中国 阿拉伯数字
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类富勒烯/非晶多层碳膜的制备及性能 被引量：2
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作者 刘广桥 董丽梅 张俊彦 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期51-57,共7页
针对碳基薄膜存在的高应力问题,利用单极脉冲等离子体增强化学气相沉积技术在单晶硅衬底上制备了含氢类富勒烯/非晶层交替构成的类金刚石多层膜。采用高分辨透射电子显微镜和激光拉曼光谱仪分析了多层膜的结构特征;用X射线光电子能谱分... 针对碳基薄膜存在的高应力问题,利用单极脉冲等离子体增强化学气相沉积技术在单晶硅衬底上制备了含氢类富勒烯/非晶层交替构成的类金刚石多层膜。采用高分辨透射电子显微镜和激光拉曼光谱仪分析了多层膜的结构特征;用X射线光电子能谱分析了薄膜的化学键状态;用纳米压痕仪测定了薄膜的硬度和弹性模量;在CSM往复式摩擦磨损试验机上考察了薄膜在大气下的摩擦学性能,同时比较了多层膜与非晶、类富勒烯薄膜的力学性能和摩擦磨损性能。结果表明:多层膜的硬度高于非晶和类富勒烯单层薄膜,达到28.78GPa;在大气环境下与Si3N4球对摩时平均摩擦因数略低于类富勒烯单层膜,耐磨性明显优于单层非晶和类富勒烯薄膜。 展开更多
关键词 类富勒烯 多层碳膜 摩擦磨损性能 力学性能
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等离子弧堆焊WC增强型高铬铸铁的组织和性能 被引量：6
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作者 张国栋 李莉 曹红美 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期111-118,共8页
采用等离子弧粉末堆焊技术在Q235钢表面分别堆焊高铬铸铁和WC增强型高铬铸铁,通过对各堆焊层的显微组织、化学成分、显微硬度、耐磨性和耐蚀性进行对比分析,揭示WC颗粒对高铬铸铁堆焊层的影响。结果表明,高铬铸铁堆焊层显微组织由初生(F... 采用等离子弧粉末堆焊技术在Q235钢表面分别堆焊高铬铸铁和WC增强型高铬铸铁,通过对各堆焊层的显微组织、化学成分、显微硬度、耐磨性和耐蚀性进行对比分析,揭示WC颗粒对高铬铸铁堆焊层的影响。结果表明,高铬铸铁堆焊层显微组织由初生(Fe,Cr)7C3和共晶组织组成,WC增强型高铬铸铁堆焊层由初生碳化物、WC颗粒和共晶组织组成。与高铬铸铁相比,WC增强型高铬铸铁由于WC的加入,初生碳化物面积分数非常高,共晶组织数量相应减少;WC增强型高铬铸铁的硬度,耐电解腐蚀性和耐热腐蚀性均优于高铬铸铁。两种堆焊层熔合线处的硬度陡降,结合线扫描结果说明,WC的加入不影响WC增强型高铬铸铁堆焊层与基体界面处的冶金结合和堆焊质量。 展开更多
关键词 等离子弧堆焊 碳化钨 高铬铸铁 Q235钢
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45钢表面化学镀Ni-B涂层的耐蚀性及摩擦学性能 被引量：3
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作者 张明星 曹磊 +1 位作者 王艳艳 万勇 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期63-69,共7页
针对45钢在海水环境中耐蚀性及耐磨性能差的问题,采用化学镀技术在45钢表面上构筑Ni-B涂层,利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪和硬度计对涂层表面形貌、晶体结构和硬度进行表征,通过电化学动电位极化评估涂层的耐蚀性能,... 针对45钢在海水环境中耐蚀性及耐磨性能差的问题,采用化学镀技术在45钢表面上构筑Ni-B涂层,利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪和硬度计对涂层表面形貌、晶体结构和硬度进行表征,通过电化学动电位极化评估涂层的耐蚀性能,并考察涂层在3.5%NaCl溶液下的减摩和耐磨性能。结果表明:钢表面上化学镀Ni-B涂层呈"花瓣"状的非晶态结构,在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电位为-0.47V,相对于基体提高了0.06V,自腐蚀电流密度为8.991×10-6 A/cm2,相对于基体下降近两个数量级。同时,在3.5%NaCl溶液下,Ni-B涂层的摩擦因数相对于基体下降0.1,磨损宽度更窄。 展开更多
关键词 Ni-B涂层 45钢 耐蚀性能 摩擦学性能 水腐蚀
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