搅拌摩擦加工制备铝硅合金组织和性能研究

通过在1050铝板中添加硅颗粒,采用搅拌摩擦加工的方法制备了铝硅合金。采用的旋转速度为950 r/min,进给速度为47.5 mm/min,搅拌道次为4道次和6道次。结果表明,通过多道次的搅拌摩擦加工,硅颗粒均匀分布在微观组织中。与母材相比,试样搅拌区的硬度和抗拉强度得到了极大提高。细小圆润的硅颗粒的均匀分布是性能提高的主要原因。     

电镀硬铬工艺原理及铬层组织与性能浅析

梳理了传统电镀硬铬的工艺原理及铬层的组织和性能:传统电镀硬鎔采用电解池原理,在阴极区域,电极反应分3个阶段,分别进行单一或多个的H^+→H2,Cr2O7^2-→Cr^3+和HCrO4^-→Cr反应,在阳极区域,同时进行H2O→O2、Cr^3+^→Cr2O7^2-和Pb→PbO2反应;传统电镀硬铬层的微观组织形貌呈垂直并贯穿到金属表面的网状微裂纹状,并显著影响铬层的硬度、耐磨性和耐蚀性等性能。     

基于机器视觉的激光熔覆熔池形貌监测

为了研究激光熔覆过程中熔池形貌的变化,搭建了激光熔覆熔池在线监测系统。采用COMS相机与激光设备同轴装配的方式获取熔池图像,在分析熔池灰度直方图分布的基础上,采用三角阈值分割的自适应阈值分割法对熔池图像进行二值化,通过Canny算子检索出熔池图像的边缘,利用最小外接矩形算法获取熔池区域的长和宽。以45钢为基体、420不锈钢为熔覆粉末进行9组单道熔覆正交实验。实验结果显示,在该监测系统下测得的熔池宽度与电子显微镜下测量的实际熔覆宽度平均误差为4.5%,验证了该视觉监测系统的有效性。对监测系统下得到的熔池宽度进行极差分析,结果表明：激光功率对熔池宽度的影响最大,其次是扫描速度,最后是送粉速率;熔池宽度随激光功率的增大而增大,随扫描速度和送粉速率增大而减小。利用该监测系统获取的熔池信息与变化规律可作为激光熔覆实时控制的参考变量,为激光熔覆实现闭环控制奠定基础。     

基于爬壁机器人的EH36船用高强钢立焊工艺研究

目的 研究在爬壁机器人平台上进行EH36船用高强钢立焊的可行性及工艺参数。方法 通过在实验室搭建焊接实验平台来模拟EH36船用高强钢的实际焊接场景;在轮式爬壁机器人WRobot-50平台上进行船用EH36高强钢的立焊实验;对不同参数下的试样进行宏观形貌、微观组织及相关力学性能分析。结果 在电流为160 A、电压为24.5 V、焊接速度为0.6 m/min下,可以得到外观成形及微观组织都没有缺陷的立焊焊缝,其中焊缝的硬度较母材提高了约30%,屈服强度较母材约提高了4.3%,抗拉强度较母材约提高了9.0%。结论 爬壁机器人完全适用于船用EH36高强钢的立焊工艺,并且可以应用到船舶、石化等大型钢结构件的焊接工作中。     

激光熔覆碳纳米管增强高熵合金涂层及耐腐蚀性能

通过机械混合方法解决了碳纳米管(CNTs)在Co Cr Fe Ni高熵合金粉体表面的团聚问题，采用激光熔覆方法在304不锈钢基板上制备了Co Cr Fe Ni-CNTs涂层，碳纳米管优化质量分数为1.0%，研究了涂层微观组织、显微硬度及抗中性盐雾腐蚀性能。结果表明：涂层的晶粒为单一的面心立方(FCC)结构，按照晶粒形态可以分为平面晶、胞状枝晶、柱状枝晶、等轴晶，晶界上形成了M₇C₃型碳化物共晶相，未分解碳纳米管弥散分布在晶粒内，Si/C类夹杂物来自于熔化的基板材料。涂层内硬度分布较均匀，由于碳纳米管和M₇C₃碳化物的第二相强化作用，硬度水平可以比Co Cr Fe Ni涂层提高70 HV以上。经中性盐雾腐蚀269 h后，点蚀仅发生在脱落的Si/C类夹杂物周围区域，而在晶粒及晶界内其他区域均未发现腐蚀现象，因此，严格限制Si/C类夹杂物进入涂层将进一步改善复合涂层的抗中性盐雾腐蚀性能。