铝合金表面添加La_2O_3激光熔覆Ni基WC金属陶瓷涂层研究

添加适量La2O3,采用自配的熔覆材料在ZL108表面激光熔覆制备了Ni基WC金属陶瓷复合涂层,对熔覆层进行了显微组织和能谱分析、显微硬度测量以及室温下的干滑动摩擦磨损试验。结果表明,在铝合金表面激光熔覆处理时添加适量La2O3获得的Ni基WC金属陶瓷增强涂层无裂纹,组织细小,致密,WC颗粒增强相与基体之间结合良好。室温下熔覆层的磨损主要为显微切削和粘着磨损,干摩擦磨损性能优良。     

减摩耐磨激光熔覆涂层的研究现状及发展趋势

激光熔覆是一种新型的表面改性技术,对于提高材料表面的耐磨性具有重要意义。阐述采用激光熔覆技术来提高基体材料表面减摩耐磨性能方面的研究进展。首先介绍激光熔覆技术制备的Fe、Ni、Co基自熔性合金涂层及组织结构特征,指出这些涂层存在气孔、裂纹和成分偏析与组织不均匀性等缺陷。然后指出通过合理的粉末材料的选择及配比以及合理优化的熔覆工艺参数,可改善涂层性能,制备出表面性能优异的金属陶瓷复合涂层/稀土添加复合层;同时指明相比单一外部能量场,复合外部能场辅助激光熔覆制备的涂层显现出更优异的减摩耐磨效果。最后阐述新型耐磨涂层材料(自润滑耐磨涂层、高熵合金耐磨涂层,梯度耐磨涂层和纳米耐磨涂层)的组织结构和性能特征,指出高性能新型耐磨涂层可适用于多元场景,是未来研究的重点方向,并总结与展望激光熔覆制备耐磨涂层研究的发展趋势与应用方向。     

激光熔覆陶瓷涂层研究现状与展望

陶瓷材料具有高硬度、高熔点、高耐蚀等特性,常被应用于机械装备关键零部件的表面强化改性和再制造修复。随着装备服役工况日益苛刻,传统金属材料所制备的装备运动部件在服役过程中易于发生磨损、腐蚀、变形等失效,进而导致服役性能退化,严重时甚至引发装备恶性故障。激光熔覆作为一种高效的表面强化和再制造技术,在提升基材表面耐磨、耐蚀、耐热、抗高温氧化等性能方面具有重要应用前景。通过激光熔覆技术在零部件表面制备陶瓷涂层,对于延长关键零部件寿命、提高资源利用率、节约稀贵金属材料具有重要意义。首先按照陶瓷涂层的组织结构和成形机理对激光熔覆陶瓷涂层进行了分类介绍;然后结合激光熔覆制备陶瓷涂层的典型缺陷详细阐述了涂层质量优化的常用方法;而后综述了激光熔覆陶瓷涂层在提升零件耐腐蚀、耐磨损、耐高温性能和提高生物相容性等方面的应用情况;最后,总结了激光熔覆陶瓷涂层技术发展现状,并展望了激光熔覆陶瓷涂层技术的发展趋势。     

Y_2O_3对镍基碳化钛金属陶瓷熔覆层组织的影响

利用 HTWY180-MK 激光焊接机在45*钢基体表面熔覆了含Y2O3,的镍基 TiC 金属陶瓷复合涂层,研究了稀土Y2O3,对激光熔覆镍基金属陶瓷复合涂层组织及性能的影响.结果表明:在镍基金属陶瓷复合层中加入一定量的稀土氧化物Y2O3,可有效改善熔覆层的组织及性能,减少复合涂层中的裂纹、孔洞、杂质,加速熔覆层中 TiC 颗粒的溶解,并改善了 TiC 颗粒的形状,同时使得激光熔覆层的组织及硬度更加均匀.在本文所述试验条件下,熔覆层中添加稀土氧化物Y2O3,最佳质量分数为0.5%.     

某采煤机重载齿轮磨损表面激光熔覆及磨损性能研究

以齿面磨损失效的德国进口久益(JOY)采煤机行走齿轮为绿色再制造研究对象,通过对其表层受损疲劳层去除、优化再制造激光参数以完成无裂纹无孔隙的耐磨耐腐蚀激光复合层制备。继而检测激光复合熔覆层与基体结合状态、并对熔覆层抗磨损性能等做了系统分析。研究中所采用的绿色再制造方案选用高效率、与基体结合区平整的矩形光斑激光熔覆模式结合镍基自熔合金粉末进行再制造工艺研究。通过对磨损失效轮齿表面依次做除锈除渣、去疲劳点蚀、无损探伤、激光增材制造,再对激光熔覆层样品做纵剖面扫面电镜(SEM)分析、磨损测试,最终得出结论:矩形激光束制备的再制造齿面抗磨损性能优异、激光熔覆层与轮齿基体呈现优良冶金结合,故而再制造轮齿工作面质量已达到并超过新品齿面,符合绿色再制造产品标准。     

矿用扁平链激光熔覆分层轨迹的研究

为了实现矿用扁平链的激光熔覆再制造修复,采用激光熔覆技术在扁平链表面制备铁基激光熔覆层,对熔覆层分层轨迹进行研究。首先通过3维扫描技术获取磨损链的3维点云数据,应用逆向工程和CATIA软件求取磨损部位的缺损模型,利用MATLAB软件进行分层算法仿真,根据求取的最佳熔覆方向与层厚进行熔覆试验。结果表面,熔覆层与基体结合良好,熔覆层硬度明显高于基体硬度,验证了分层算法的有效性,为同类型材料或链式结构的再制造修复提供参考依据。     

稀土对金属陶瓷涂层微观组织改性作用研究现状和应用进展

介绍了稀土对金属陶瓷涂层微观组织改性作用的研究现状和应用进展.稀土对金属陶瓷涂层改性作用表现为细化晶粒、净化组织、产生固溶强化和弥散强化、降低基体材料对涂层的稀释、改善涂层组织力学性能等方面,从而改善了金属陶瓷涂层的微观组织结构.稀土改性技术应用于热喷涂、复合电镀、激光表面熔覆等金属陶瓷涂层制备工艺中,能有效地提高涂层的强度和硬度,增强涂层与基体的结合强度,改善涂层的摩擦学性能,提高金属陶瓷涂层的使用性能.     

激光熔覆原位自生TiB2/Ni金属陶瓷涂层高温抗氧化性研究

利用激光熔覆技术在45钢表面制备了不同涂层成分的原位自生TiB2/Ni金属陶瓷复合涂层,研究了涂层显微形貌以及在600℃等温和不断升温中的高温抗氧化性能.结果表明:涂层均匀致密,内部无裂纹、气孔等缺陷,熔覆质量良好.当涂层中陶瓷相含量较低时,可以得到晶粒细小、均匀致密的氧化层,能有效阻止了涂层内部的高温氧化;但陶瓷相含...     

超高速激光熔覆工艺参数对熔覆层组织和性能的影响

超高速激光熔覆技术与传统激光熔覆有所不同,可大幅提高熔覆效率,制备无缺陷的均匀薄涂层。为研究超高速激光熔覆主要工艺参数对熔覆层组织与性能的影响,采用超高速激光熔覆技术,分别以不同激光功率、熔覆速度、熔覆道间距在9Cr2Mo钢基体表面制备M2高速钢涂层,对熔覆层微观组织及力学性能进行表征。结果表明:熔覆层以细小等轴晶为主,晶间存在网状碳化物;熔覆层主要由α-Fe、γ-Fe以及少部分的MC和M2C碳化物组成;随着激光功率的增大、熔覆速度的减小、熔覆道间距的减小,激光束对熔覆层输入的能量密度随之增大,熔覆层平均晶粒尺寸呈现增大趋势;改变超高速激光熔覆工艺参数,提高对熔覆层的输入能量密度,熔覆层的显微硬度也更加均匀,平均硬度明显提高。     

激光熔覆制备Fe基合金涂层的微观结构与力学性能*

采用激光熔覆在25Cr2Ni4MoV钢基材表面制备铁基合金涂层,研究激光熔覆涂层的微观组织、显微硬度、抗剪强度、摩擦磨损性能。结果表明：激光熔覆Fe基合金涂层与25Cr2Ni4MoV钢基材界面形成了良好的冶金结合;激光熔覆层为典型的树枝晶形貌,由浅灰色及深灰色2种不同物相相间组成;激光熔覆区的显微硬度显著高于基体区和熔合区,平均剪切强度达280.83 MPa;激光熔覆Fe基合金涂层的平均干摩擦因数、磨痕轮廓深度及平均磨损体积较25Cr2Ni4MoV钢基材分别下降了约25%、45%及50%;激光熔覆所制备的Fe基合金涂层的耐磨性能远高于25Cr2Ni4MoV钢基体,该型涂层对基体有着良好保护作用。     

一种二取二故障安全输出结构及其检测方法

工业计算机控制系统输出的准确可靠性对于整个控制系统的成功运行起着决定性的作用。故障安全输出常见的结构有二取二,三取二结构,这些结构普遍只使用组合故障安全技术,安全措施相对单一,缺乏多重保障。在传统的二取二组合故障安全架构的基础上,增加了反应故障安全和固有故障安全技术,提出了一种能对自身电路进行实时自检的二取二故障安全输出结构及其检测方法。     

Processing and characterization of laser-sintered Al2O3/ZrO2/SiO2

In this study, bioceramics of alumina, zirconia, and silica were synthesized through Nd:YAG laser sintering process aiming at studying the microstructure and phase composition based on the various laser processing parameters used. Optimal parameters of scanning speed and average laser power for selective laser sintering were determined. Effect of shifting of consecutive single vector on the process of forming the monolayer was also studied. Following the synthesis, the structure and composition were characterized by scanning electron microscopy and analyzing X-ray diffraction. The results help understand the characteristics of the laser-sintered composite ceramic formed and suggested more applications in the biomedical fields in future.     

纳米ZrO2/SiC-WSi2/MOSi2复相陶瓷的显微结构与耐磨性

将纳米ZrO2和SiC颗粒与微米WSi2／MoSi2颗粒进行球磨分散、混合，通过热压烧结制备ZrO2／SiC-WSi2／MoSi2复相陶瓷，研究了它的显微结构与耐磨性并与MoSi2材料进行了对比。结果表明：SiC、ZrO2纳米颗粒的复合化以及钨的合金化能使复相陶瓷晶粒细化，复相陶瓷的硬度较MoSiz陶瓷明显提高，耐磨性优于MoSiz陶瓷，磨损机制主要为粘着磨损兼有疲劳微断裂。     

等离子喷涂Al_2O_3-TiO_2/MoS_2陶瓷减摩耐磨涂层的结构与性能研究

采用等离子喷涂技术在钛合金表面制备Al2O3-TiO2陶瓷涂层,并用MoS2均匀填充涂层表面空隙,在TE66微磨粒磨损试验机上对涂层的摩擦学性能进行系统研究,利用扫描电镜、光学显微镜对涂层的表面形貌、元素构成、膜层厚度和磨斑形貌进行分析,并采用显微维氏硬度计和划痕试验机对涂层的显微硬度和结合强度进行测试。结果表明:涂层与基体之间的结合强度良好,显微硬度高达HV1 457,磨损失重量仅为未涂层样品的1.29%,摩擦因数大幅度降低,存在轻微的疲劳磨损特征。     

CaO-B2O3-2SiO2干凝胶制备及其生物模拟矿化现象

采用溶胶一凝胶和常压干燥法制备了CaO-B2O3-2SiO2干凝胶。首次研究了干凝胶在37℃,初始pH=9的K2HPO40．25M水溶液中的生物模拟矿化现象,采用XRD、FTIR和SEM分析了干凝胶及其矿化产物的微观结构和形貌。研究表明,CaO-B2O3-2SiO2干凝胶具有硼硅二元复合氧化物的网络骨架,经矿化反应10d后可转变成呈交叉形式排列的片状碳酸羟基磷灰石晶体,并具有多孔状微观形貌结构。     

ZrO2对激光烧结Al2O3/SiO2/ZrO2显微组织和显微硬度的影响

在Nd:YAG激光器低功率烧结的条件下,基于选择性激光烧结工艺（SLS）成形复相陶瓷Al2O3/SiO2/ZrO2材料,利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射分析仪（XRD）和显微硬度计分别对激光烧结层加入ZrO2前后的表面形貌和断口形貌、表面物相、表面显微硬度进行了分析。结果表明,部分四方相ZrO2(t-ZrO2)相变成单斜相ZrO2(m-ZrO2),应力诱导微裂纹增韧作用和Al2O3弥散强化共同作用在某种程度上提高了烧结试样的断裂韧性,对于改善零件整体寿命和可靠性有着重要的意义。     

2PPPPS-R-2PPPPS新型串并联机构分解和综合

基于传统的串联和并联机构构建新型6自由度串并联机构,通过直线驱动实现输出主轴的三维移动和转动.利用机构分解和综合方法,将原机构一次分解可以得到一串联分解组元和一并联分解组元,将一次串联分解组元和一次并联分解组元二次分解,可分别得到4个二次串联分解组元和2个二次并联分解组元,将各组二次分解组元用等效机构表示,对各组元的等效机构逐级进行反向综合,从而得到原机构的等效机构,利用公式和空间活动能力表示方法可以求得机构的自由度,并可以得到机构活动空间能力的直观实体图示.采用解析几何的方法得到机构可达工作空间的形态为一规则的长方体,可达工作空间体积取决于机构平移运动副的运动极限.通过作图法对机构输出主轴在任意空间位姿的极限偏转角度进行分析,得知垂直可伸缩杆的极限长度是影响偏转的主要因素.     

二氧化钌薄膜电极的制备及其性能研究

用热分解Ru(OC2H5)3的方法,在金属钽板上制备二氧化钌薄膜,作为超级电容器的电极.通过循环伏安、交流阻抗和恒流充放电等测试方法,得出二氧化钌薄膜电极的比电容为362F/g,内电阻为1.08Ω,且若干次循环充放电后,内电阻和电容量保持不变,具有良好的电化学稳定性、长寿命和快速充放电的能力,是一种理想的超级电容器电极.     

Adsorption and reaction mechanism of perfluoroethers onAl2O3, TiO2 and SiO2 surfaces: implications for tribology

The interaction ofCF₃CF₂OCF₂CF₃ and CF₃OCF₃ with high-surface-areaAl₂O₃, TiO₂, and SiO₂were studied by FTIR. Under vacuum conditions, it was found that adsorbed fluoroethers thermally oxidized to fluorinated formate and acetate on Al₂O₃, to a lesser extent onTiO₂, and not at all on SiO₂. Reaction mechanism and implications for tribology are discussed. This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date.