上海市科委国际合作基金(061107030)
- 作品数：10 被引量：62H指数：5
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- 激光熔覆制备Fe基非晶化涂层的研究进展被引量：3
- 2009年
- 从Fe基激光非晶化的材料设计和制备工艺两个方面对激光熔覆制备Fe基非晶层的影响进行了分析和阐述。由于激光熔覆制备非晶涂层的工艺条件与传统的大块非晶制备方法有着很大的不同,所以由此带来了材料设计上的不同思路。另外,对于激光熔覆这种效率较高的制备方法,熔覆层的成形对熔覆层的质量至关重要:熔覆材料的流动性、抗氧化性和均匀性对最后熔覆层中非晶形成比例都有着很大影响。对目前适合激光熔覆制备Fe基非晶层的非晶体系作了详细的描述,包括Fe-Ni-B-Si-V、Fe-Co-Ni-Zr-Si-B及Fe-Zr-Ni-Al-Si-B体系等,其中除了基体Fe之外,主要的组分一般都包括了Ni,B,Si,主要是依据了Inoue的经验三原则来设计,另外考虑到材料熔覆层快速成形和抗氧化性能,加入了大量的可以降低熔点的元素以改善熔池流动性。
- 张培磊姚成武丁敏芦凤桂
- 关键词：激光熔覆铁基非晶涂层
- 国产厚板大功率激光填丝焊Y形焊缝的焊接工艺性被引量：4
- 2008年
- 大功率激光的高功率密度特征使其成为船用大厚度材料高效焊接最有前景的方法之一。试验完成了10 mm和12 mm国产船用材料高功率CO2激光填丝焊的工艺设计,分析了焊接过程的光致等离子体行为。结果表明,当功率在13 kW以上时随着焊缝熔深的增加斜率明显变缓;对于焊透的焊缝,仅仅用熔宽和熔深不能充分表征焊接参数对焊缝截面的影响;试验建立了激光填丝焊Y形焊缝形态模型,将Y形焊缝抽象成上半部分为梯形,下半部分为长方形的组合图形;在激光功率和焊接速度保持不变的条件下,研究了送丝速度和焊缝间隙变化时焊缝截面形态的变化规律。
- 唐卓赵良磊蔡艳吴毅雄
- 关键词：大功率激光激光填丝焊焊缝成形
- 电子束快速成形温度场模拟被引量：8
- 2009年
- 利用ANSYS软件模拟电子束快速成形过程的温度场分布情况,电子束能量输入用高斯面热源表示,由于快速成形过程在真空室中进行,因此只考虑热辐射散热。同时模拟了单圆扫描、多个圆同时扫描和多个圆依次扫描的温度场分布.结果表明,对于成形一定宽度的圆筒,多个圆从外到里依次扫描的方式比较理想,用较小的束流就可以达到熔点以上温度,扫描范围与成形范围趋于一致,得到的成形件表面均匀平整,成形精度较多个圆同时扫描时容易控制.利用"生死单元"技术模拟了层层堆积快速成形的过程,从中可以了解快速成形过程的温度场变化情况,以优化工艺参数.
- 陈云霞朱妙凤芦凤桂姚舜
- 关键词：生死单元温度场模拟
- 电子束快速成型温度自适应模糊PID控制系统被引量：7
- 2009年
- 将自适应模糊PID控制技术应用于电子束快速成型温度控制系统中,通过温度采集装置实时得到被加工件的温度信号,与设定值进行对比从而得到温度偏差及偏差的变化率,将温度偏差及偏差的变化率作为模糊控制器的2个输入变量,以自适应模糊PID控制器输出控制量调节电子束流大小,实现电子束快速成型温度的闭环控制。仿真结果表明,该控制系统具有调整时间短、稳态误差小、超调量小,即在电子束快速成型过程中,采用自适应模糊PID控制器比采用传统的PID控制器或模糊控制器可以得到更好的动态响应性能和控制精度。
- 陈云霞姚舜
- 关键词：电子束自适应模糊控制温度控制
- 低碳钢表面激光相变硬化研究被引量：7
- 2009年
- 为了研究不同激光功率及不同的冷却条件下,激光相变硬化处理对低碳钢表面性能和组织的影响,采用激光表面相变硬化方法,在低碳钢表面获得了比原先母材硬度高100HV～150HV 的硬化层,采用金相显微镜分析了激光处理区的组织,且用显微硬度计测量了单道扫描时的纵向和横向的硬度分布。研究发现,激光作用区主要是低碳板条马氏体与未转变的索氏体甚至屈氏体、回火索氏体组织。搭接区组织均为细小的马氏体及中间分布着索氏体组织;由于10CrNiMo 钢含碳量较低和碳扩散系数不同的原因,其最高硬度层并未在表面形成,而是形成在次表层。在软化区,前一道扫描形成的马氏体受到回火作用,原先固溶在马氏体中的碳析出,形成了回火索氏体,降低了硬度。结果表明,激光相变硬化工艺可以将10CrNiMo 钢的表面硬度提高100HV～150HV 左右,且表面保持很好的韧性,若想进一步提高其表面硬度,还需采取熔覆等其它工艺。
- 张培磊丁敏姚舜姚成武
- 关键词：激光技术激光相变硬化低碳钢显微硬度
- 激光功率对船用10CrNiMnMOV钢表面处理后组织的影响
- 2009年
- 为扩大船用NbV微合金化10CrNiMnMoV钢的应用范围,改善其表面性能(主要是提高其耐磨性),利用高功率CO2激光对其进行了表面熔凝处理,研究了不同激光功率对其组织的影响。结果表明:随激光功率的增加,熔凝区形成的组织分别为细小马氏体和铁素体以及极少量的粒状贝氏体(3.5kW)、板条马氏体和马氏体间的少量铁素体(4kW和4.5kW)、板条马氏体组织(5kW)。热影响区上部主要形成了细小的马氏体组织,下部的组织主要是铁素体、珠光体、少量马氏体和粒状贝氏体及细小碳化物。
- 张培磊张景丁敏姚成武姚舜
- 关键词：激光熔凝表面改性显微组织结构钢
- 基于实验铝合金激光小孔焊熔池表面速度计算被引量：2
- 2008年
- 为了解决激光焊接铝合金熔池表面液态金属流动速度量值化问题,结合高速摄影装置与波动理论,提出了计算激光焊焊接过程中铝合金熔池表面液体流速的计算方法.根据有限深度液体流动模型,波速取决于液体波传播的波长以及液体深度这两个物理量,采用高速摄影对焊接过程中熔池的流动形态进行拍摄,得到进行波的波长;对焊缝截面的熔深进行测量得到液体的深度,可以计算熔池表面液体的流动速度.研究表明,在激光束功率为6 kW,焊接速度分别为0.066 7,0.075,0.083 5 m/s的高速焊情况下,熔池表面的流动速度可达0.065 8,0.064,0.072 m/s.
- 高志国黄坚李铸国吴毅雄
- 关键词：高速摄影激光焊铝合金
- 不等厚ULC-BH钢激光拼焊接头硬化机制被引量：2
- 2010年
- 采用两种激光光斑加热位置,对不等厚超低碳烘烤硬化钢板进行激光拼焊,分别测定拼焊接头的显微硬度,对比分析其组织性能差异,探讨热影响区硬化软化机制.结果表明,光斑偏向厚板时,拼焊焊缝两侧组织硬度曲线较为对称;在焊接热循环作用下,热影响区基体中饱和科特雷尔(Cottrell)气团析出细小弥散的NbC等第二相颗粒,使得热影响区强硬化;光斑置中时,容易使薄板热输入过渡,析出的第二相颗粒聚集长大,热影响区重新软化,容易导致冲压时开裂.
- 倪加明李铸国蔡艳吴毅雄
- 关键词：激光拼焊超低碳烘烤硬化钢显微硬度
- 高功率CO_2激光焊接管线钢接头的组织与性能被引量：14
- 2009年
- 焊接是管线建设的关键技术之一,随着我国管线钢的快速发展,越来越需要匹配的焊接技术来满足管线的建设。分析了激光焊在管道焊接中的优缺点,并采用高功率激光焊接设备,对板厚为16 mm的X52管线钢进行焊接,X射线探伤检测焊缝无裂纹,采用光学显微镜分析了焊接接头的焊缝结晶特性和微观组织。根据美国石油学会标准API SPEC 5L管线钢规范,对焊接接头进行了力学性能试验。结果表明:焊接接头的抗拉强度达480 MPa,断于母材;180°接头弯曲未出现裂纹;-20℃焊缝金属冲击韧性CVN=279 J,熔合区冲击韧性CVN=282 J,热影响区冲击韧性CVN=212 J,焊接接头的最大硬度分布在焊缝下部,为270 HV左右。研究表明,各项性能均满足管线钢焊接的要求。
- 胡连海黄坚李铸国吴毅雄
- 关键词：激光焊接力学性能显微硬度
- 大厚度船用高强钢激光-电弧复合焊技术研究被引量：15
- 2009年
- 为实现大厚度高强钢全熔透单道对接焊,针对厚度20mm的AH32船用高强钢,采用15kW大功率CO2激光进行激光-电弧复合焊接。分析了工件坡口、焊接速度、送丝速度、离焦量、装配间隙等规范参数对焊缝成型影响;通过金相观察以及显微硬度测定分析了接头组织性能。结果表明:通过激光功率等焊接规范匹配,激光-电弧复合焊接能实现20mm厚板的全熔透单道对接;钝边为8mm的Y形坡口有助于提高厚板激光-电弧复合焊缝熔透能力;降低焊接速度有利于提高熔深能力;工件厚度较大时,装配间隙对焊缝熔深能力的影响较为显著;接头硬度表明厚板激光复合焊焊缝纵向热循环模式存在较大差异。
- 朱晓明蔡艳吴毅雄
- 关键词：激光-电弧复合焊接显微硬度
