锆合金表面多弧离子镀-激光微熔复合技术制备NiCr涂层的研究

目前，锆合金表面制备涂层是保证核电设备安全运行的有效手段之一。为了提高锆合金的综合性能，采用多弧离子镀（MAIP）-激光微熔复合技术在锆合金表面制备NiCr涂层，研究激光微熔过程中激光功率对涂层表面形貌和性能的影响。结果表明：利用多弧离子镀技术对锆合金表面镀膜，经激光微熔后，锆合金表面涂层由机械结合向冶金结合转变；提高了涂层与基材的结合强度。随着激光功率的增大，锆合金表面涂层的冶金结合区越大，激光微熔后的锆合金表面涂层硬度增大。     

锆基合金包壳管保护涂层的材料、制备及特性

锆合金包壳管上制备保护涂层的主要目的是提高锆合金包壳在正常和事故中运行的可靠性和安全性。简述了锆基合金在核设施中的使用情况及锆合金自身特性，介绍了制备锆合金包壳保护涂层所使用的硅基，铬、铝基等不同材料及PVD、冷喷涂等涂层制备方法，并结合一些常规的机械性能评价及腐蚀和高温蒸汽氧化试验，分析了通过不同材料及制备方法制作的涂层的特性。指出了金属和陶瓷材料涂层在应用中所面临的挑战。最后根据锆合金包壳涂层的应用场景，总结出涂层所需的几点特性。     

冷却速率对激光熔覆K4169高温合金涂层组织的影响

采用半导体激光制备了K4169高温合金熔覆涂层,并依次对涂层进行了固溶处理和时效处理;采用液氮对基板冷却的方法改变覆层在凝固过程中冷却速率,以研究冷却速率对涂层组织的影响规律;采用扫描电镜及能谱仪对涂层组织和析出相进行分析,采用差热分析仪对涂层析出相析出温度进行测定。结果表明:高的冷却速率能抑制K4169合金涂层中铌元素的偏析,同时可以抑制有害Laves相的析出;热处理可以显著提高涂层的硬度,高冷却速率下制备的涂层经热处理后硬度更高。     

Ni60合金包覆WC粉激光熔覆涂层的组织与性能

通过激光熔覆Ni60合金包覆WC粉(简称镍包WC粉)在45钢基体上制备了WC增强镍基合金熔覆涂层,研究了涂层的显微组织、物相组成、显微硬度与耐磨性能等,并与Ni60合金+WC机械混合粉熔覆涂层的进行对比。结果表明:2种熔覆涂层均与基体形成冶金结合;与Ni60合金+WC机械混合粉熔覆涂层相比,镍包WC粉熔覆涂层组织更细小,成分偏析程度较轻;2种熔覆涂层均由γ-(Ni,Fe)固溶体、WC、Cr_(23)C_6、Cr_7C_3、W_2C等物相组成,镍包WC粉熔覆涂层中WC相的结构完整性较好;镍包WC粉熔覆涂层的平均显微硬度为933.1HV,略高于Ni60合金+WC机械混合粉熔覆涂层的(901.4HV);镍包WC粉熔覆涂层的平均摩擦因数和磨损体积分别为0.4,7.52×10~(-3) mm~3,均低于Ni60合金+WC机械混合粉熔覆涂层的,镍包WC粉熔覆涂层的耐磨性能优于Ni60合金+WC机械混合粉熔覆涂层的。     

等离子喷涂羟基磷灰石/氧化锆复合涂层力学性能分析

基体Ti-6Al-4V合金表面为羟基磷灰石(HA)涂层的植入体,已经广泛应用于外科整形临床手术中.为了提高涂层和基体的结合强度,本试验分别制备了90HA-10ZrO2和70HA-30ZrO2(按质量分数计)2种成分的复合涂层和纯HA涂层.复合粉末采用机械搅拌法制备粒径约为75～106μm,采用装备有NX100型Aotoman机械手的Metco 9M喷涂设备制备涂层.测量了涂层的结合强度(ISO 137794:2002),采用SEM对涂层表面形貌和涂层微结构进行了分析,XRD分析了涂层相组成和结晶度.结果表明采用等离子喷涂(APS)制备的HA涂层熔化效果很好,但涂层中有未熔化的ZrO2颗粒,而且30%ZrO2的未熔颗粒明显多于前者.2种复合涂层的结合强度都要高于纯HA涂层.     

老人服务机器人机械臂的动力学分析与轻量化设计研究

针对老人服务机器人机械臂的功能要求,提出了一种老人服务机器人的串联型六关节机械臂轻量化的设计方法。建立了机械臂的牛顿-欧拉动力学方程,并利用动力学方程的分析结果,选择了机械臂的直流伺服电机和减速系统等部件。在虚拟样机的基础上对机械臂进行了轻量化设计,包括利用CAD软件设计机械臂机构,利用CAE仿真软件对机械臂进行了静力学和动力学仿真,校验分析结果,选择能够实现机械臂轻量化的机械臂构架的材料,优化构架的结构。     

基于有限元分析技术的大客车车门结构拓扑优化设计研究

阐述和分析了运用有限元分析方法进行机械结构拓扑优化设计的基本原理和所涉及的关键问题。对某型大客车车门结构进行了拓扑优化有限元计算分析与研究。结果表明，应用有限元法进行机械承载结构拓扑优化设计一种有效的优化方法，可为机械结构及零部件轻量化设计提供重要的概念化设计参考。     

NiTi合金涂层的穴蚀过程研究

本文采用磁至伸缩式穴蚀试验机研究爆炸喷涂NiTi合金涂层的穴蚀性能。试验表明，热处理对NiTi合作层的耐穴蚀性能有明显的影响，在180min的试验时间内，穴蚀失重差别可达到2倍。穴蚀形貌观察结果表明，未热处理涂层表现出严重的脱落现象。其原因是适当的热处理工艺可以有效地低涂层的热应力和机械应力，合金元素进行充分的扩散，提高合金成分均匀性，降低相应阻力，提高了NiTi合金涂层的超弹性，从而提高其耐穴蚀性。     

铝合金表面激光沉积AlCrFeCoNiCu高熵合金组织与工艺优化

为了提高铝合金表面的力学性能,利用同轴送粉器将高纯度的Cr,Fe,Co,Ni,Cu粉末激光沉积在铝合金表面,制备了AlCrFeCoNiCu高熵合金涂层。以激光功率、扫描速度、送粉率为因子,以润湿角、稀释率为响应,综合田口分析与逼近理想值分析(TOPSIS)对激光沉积工艺参数进行多目标优化。利用XRD、SEM和EDS技术分析了涂层的相结构、微观组织和元素含量,并对涂层进行了显微硬度测试。采用优化后的工艺参数进行实验验证,最优值接近度C_i~*由0.538 9增加到0.567 4,提高了5.28%,最佳工艺参数为激光功率1 300 W,扫描速度120mm/min,送粉率5.4g/min。沉积层为FCC和BCC相结构;显微组织包括柱状晶、等轴晶,在枝晶间出现Cu偏析;涂层的平均硬度为509HV_(0.2),是基材的5倍。结果表明:综合利用田口分析和TOPSIS的方法可有效优化铝合金表面激光沉积高熵合金的工艺参数,AlCrFeCoNiCu高熵合金涂层可以显著改善铝合金表面的力学性能。     

大气等离子喷涂制备FeCoNiCr系高熵合金涂层的研究现状

针对大气等离子喷涂制备FeCoNiCr系高熵合金涂层的研究进展进行了综述，详细总结了合金成分选择、喷涂工艺、涂层组织与性能、后处理工艺等多方面的研究进展；提出了现有喷涂工艺优化不成熟、涂层成分设计不足及组织性能研究欠缺等多个问题，并针对性地提出了研究方向和路线，为后续FeCoNiCr系高熵合金涂层的研究、应用及发展提供参考及指导。     

汽车方向盘骨架轻量化设计

首先,以某车型方向盘轻量化设计为目标,建立方向盘骨架梁体混合分析模型,依国家及企业标准规定的试验方法和评价指标,对其进行静强度和模态分析,并对分析结果进行试验验证。其次,将骨架截面参数化,以标准规定的方向盘性能评价指标为响应,对不同截面形状参数进行灵敏度分析。最后,以灵敏度分析找出的非敏感参数作为设计变量,以性能评价指标为约束条件,进行方向盘骨架轻量化设计。研究结果表明:文中所提的三步轻量化法高效可行,在满足方向盘法规要求的前提下,能提高方向盘骨架轻量化设计的效率和精准性,该方法对同类机械结构轻量化设计具有一定的工程指导意义。     

高能微弧合金化制备Ni_3Al(Cr)涂层及其高温抗氧化性能

采用高能微弧合金化技术在K3合金表面制备了Ni_3Al(Cr)涂层;对其制备工艺进行了优化,并对涂层在1000℃下的氧化行为进行了研究。结果表明:用高能微弧合金化技术可在K3合金表面制备出微晶涂层,阳极材料采用铸态Ni_3Al(Cr)金属间化合物所得涂层能够与基体形成冶金结合;在1000℃下,所得涂层因晶粒细化可以在较短时间内生成连续保护性富铝/铬氧化膜,而铸态电极和K3合金不能形成连续致密的氧化膜,因此所得涂层比铸态Ni_3Al(Cr)电极和K3合金具有更好的抗氧化性能,并且NiO和尖晶石的生成量也减少。     

氩弧熔覆TiCrCuFeNi高熵合金涂层的组织与性能

采用氩弧熔覆工艺在Q235钢基体上制备了TiCrCuFeNi高熵合金涂层,采用SEM、EDS、XRD等对该涂层的组织进行了分析,并对其硬度、耐磨性、耐蚀性进行研究。结果表明:高熵合金涂层主要由FCC固溶体、BCC固溶体及Laves相组成;涂层表面显微硬度可达754.5HV;涂层的耐磨性较好,优于熔覆钴基合金涂层的,干磨时主要磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损;涂层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性比06Cr19Ni10不锈钢的优异。     

生物医用钛合金TiN涂层微磨粒磨损及耐蚀性初步研究

对生物医用Ti6Al4V合金表面TiN涂层机械力学性能进行了研究,在分析力学性能的基础上,考察了TiN涂层在蒸馏水和Hank’s模拟体液中的耐磨性,并在Hank’s模拟人体体液中研究了TiN涂层在静态环境中的腐蚀行为。结果表明:在Ti6Al4V合金表面沉积TiN涂层后,其耐磨性和耐蚀性大大提高,有利于改善钛合金在人体环境中的使用寿命。     

基于有限元的柴油机陶瓷涂层活塞的热分析

活塞是柴油机燃烧室的重要组成部分,是工作条件最恶劣的部件之一.首先对传统的铝硅合金活塞和钢制活塞的热分析进行了研究;其次用有限元法对涂覆有耐热性高的涂层材料的活塞进行了热分析,并研究了涂层对活塞热性能的影响.结果表明,用导热系数小的材料作为涂层材料的活塞,其最高表面温度得到了很大的提高,涂敷涂层的铝硅合金活塞的表面温度提高了约278℃,而涂有涂层的钢制活塞的表面温度则提高了大约240℃,从而使发动机的工作效率提高了.     

切削高温合金用涂层的研究进展

随着制造业的快速发展,高温合金需求量逐年增加.在切削高温合金过程中,加工面临着切削温度高、切削力大和加工硬化等难点.因此切削高温合金用涂层应运而生,在提高机械加工效率和零件表面加工质量的同时也提高了硬质合金刀具使用寿命,极大降低了加工成本.本文综述了国内外切削高温合金用涂层的成分种类、具体特点及制备方法,分析了涂层成分...     

表面合金涂层提高球墨铸铁齿轮抗点蚀性能的研究

本文以齿轮为研究对象，用常见的辊子模拟方法，在球墨铸铁试验辊子表面分别涂镀铜金属层、镍钨合金层和镍钴合金层，然后与未涂镀辊子一起进行接触疲劳强度对比试验（试验辊子４０对）。结果表明，表面合金涂层能显著地提高球墨铸铁齿轮接触表面的疲劳寿命。文中还分析了合金涂层的组织结构和性能。     

等离子弧喷涂纳微米结构陶瓷涂层相变及显微分析

本文采用两种不同的工艺手段，分别制备了可用于热喷涂的Al2O3-13％TiO2纳米结构喂料，并采用等离子喷涂工艺制备了涂层。采用X-Ray衍射和TEM等分析手段对喂料和涂层进行了分析测试。结果表明，不同的造粒工艺获得的喂料和涂层具有不同的相组成，同时显微结构也有所不同。1300℃下热处理的喂料制备的涂层中包含纳米尺度的晶粒。     

CVD SiC涂层的致密化工艺研究

研究了复合材料表面CVD SiC涂层的制备工艺，并对涂层的表面致密化性能进行分析。在不同的工艺条件制备SiC涂层，探讨了温度，载气流速，时间等因素对涂层的影响，利用扫描电镜和X－射线衍射仪，对涂层晶型进行分析，讨论不同条件下SiC的结晶形态，从而得出制备致密涂层的较好工艺。     

高精切削用CVD涂层硬质合金刀具的质量控制

从合金基体材料、涂层两方面对高精切削加工中应用广泛的CVD涂层硬质合金刀具质量的主要影响因素进行了分析,为从制备工艺上更好地提高涂层刀具的质量,充分发挥刀具的最佳综合使用性能提供了借鉴。