PLC与TP04G控制铜铝管焊机的应用

由于原材料价格上涨,生产成本随之提高,制冷行业中铝代铜成为发展趋势。制冷管路中要有铜铝管接头,主要制造方法为焊接,其中电阻焊质量较好。铜铝管焊接一般采用专用焊接设备,对焊接参数的控制要求较高。在原有基础上,采用20EX可编程控制器PLC与TP04G文本显示器相结合,精确控制铜铝管焊接中的发热量。实际生产表明电源电压在380V的±15%波动以及焊接回路温度在(20～90)℃范围内,控制系统可使焊接发热量稳定在(±5)%以内。     

有机泡沫浸渍法制备多孔陶瓷

为研制在不同温度下服役的多孔陶瓷,对其制备技术进行了研究.设计了以Al₂O₃为基体粉料,分别添加硅灰石和堇青石,采用有机泡沫浸渍法制备多孔陶瓷的工艺;讨论了泡沫的选取及预处理对样品挂浆效果的影响,以及烧结温度对样品性能的影响,确定了最佳工艺参数.实验证实：添加硅灰石的多孔陶瓷,当α-Al₂O₃占70%时,最佳烧结温度为1 470 ℃,而含堇青石的多孔陶瓷,同样是α-Al₂O₃为70%时,最佳烧结温度为1 500 ℃,但后者更适宜高温条件下服役.经SEM检测,多孔陶瓷的气孔率可达到87%～93%,孔洞均匀,为三维通孔结构,孔径在0.5～4 mm之间.     

气体作冷却润滑剂的绿色切削试验

为实现绿色切削,研究了无污染、无危害的冷却润滑技术.采用氮气、氧气、二氧化碳气、氩气及过热水蒸气作冷却润滑剂,进行了单因素切削试验.试验结果表明,这些气体冷却润滑剂可以减小切削变形、切削力,降低切削温度,改善加工表面形貌.根据试验结果和冷却润滑作用机理分析可知,气体在切削中具有一定的冷却润滑作用,同时具有来源广泛、无毒害和污染、不用回收处理等绿色特点,故气体具备绿色切削的潜力.     

纳米陶瓷涂层的抗热震性能

为了保护金属基体、延长金属基体的使用寿命,采用不同成分配比的FeAl合金和Al₂O₃的混合粉料在碳钢表面预置一层陶瓷涂层,利用气体保护无压烧结设备,在氩气氛保护下烧结出结合性良好的纳米陶瓷涂层,并进行了抗热震性实验.将试样循环加热到500~1000℃,立即投入室温的冷水中,同一样品经受多次热震,使某些试样的陶瓷衬层在1000℃时仍能与金属牢固结合而不脱落,说明所制备的复合陶瓷涂层与基体结合强度高,因此具有良好的抗热震性.涂层形成成分梯度,其分布规律为提高抗热震性能提供了保证.     

Al2O3/SiC纳米复合陶瓷中SiC粉料的氧化现象

为验证在空气环境中，烧结Al₂O₃/SiC纳米复合陶瓷过程是否出现纳米SiC粉料的氧化现象，以及氧化后纳米陶瓷性能的变化规律，分别采用了常压氩气保护烧结和常压空气环境中烧结两种工艺，制备了Al₂O₃/SiC纳米复合陶瓷.经检测，前者性能优异，其相对密度为9882%，抗弯强度为489 MPa，断裂韧性达6.67 MPa·m^1/2；而后者性能大幅度降低，经x-ray检测发现，烧结后样品中SiC衍射峰消失，即纳米SiC严重氧化；同时发现随纳米SiC粒径的减小及含量增加，氧化现象加剧，性能更加变差.借助断口的SEM图像对烧结过程SiC粉料氧化机理进行分析，发现：碳化硅已经分解为CO₂和SiO₂，前者以气体形式挥发并在陶瓷体内留下气孔，而后者以玻璃相形态存在于晶界中.     

Al2O3/SiC纳米复相陶瓷断裂韧性的研究

采用平均粒径为20 nm和150 nm的SiC粉作为增强相，基体粉为亚微米的Al₂O₃粉(美国)，在1 550～1 750 ℃无压烧结，制备了Al₂O₃/SiC纳米复相陶瓷并对其显微结构和断裂韧性之间的关系进行了研究.结果表明，当采用20 nm SiC粉作为强化相，加入量为3%时，断裂韧性从3.0 MPa·m^1/2提高到6.67 MPa·m^1/2，增加122.5%，材料的相对密度达到98.7%以上.利用SEM观察其显微组织，发现组织中若干个细小的晶粒组成一个单元体，单元体内各晶粒之间结合牢固，这种微观结构有利于Al₂O₃/SiC纳米复相陶瓷韧性的提高.而细晶增韧是重要增韧机理之一.     

热挤压AZ31镁合金的组织结构与蠕变行为

通过对热挤压态AZ31镁合金进行组织形貌观察、内摩擦应力测定及蠕变性能测试,研究了热挤压AZ31合金的组织结构和蠕变行为.结果表明:热挤压AZ31镁合金的组织具有带状结构特征,并沿轧制方向分布,且有β-Mg17Al12相在合金中弥散析出.蠕变期间,位错运动的内摩擦力有较强的温度敏感性,随温度增加,内应力值明显降低,致使合金具有较高的蠕变速率.合金在蠕变期间,大量位错的形成与运动是蠕变初期的变形机制;蠕变稳态阶段,高密度位错逐渐束集形成位错胞,进一步发生蠕变期间的动态再结晶.随裂纹在晶界处萌生使蠕变进入第三阶段,而裂纹沿晶界韧性撕裂扩展是合金的蠕变断裂机制.     

多孔陶瓷铜复合材料的显微组织

针对电机上电刷等部件服役寿命短的实际问题,采用有机泡沫浸渍法制备了多孔陶瓷;以多孔陶瓷为基体,采用熔渗法制备出铜 陶瓷复合材料.利用SEM对多孔陶瓷以及铜 陶瓷复合材料进行了显微组织结构分析.发现多孔陶瓷的孔径均匀,孔洞在三维空间上相互连通,基本上接近圆形,且陶瓷骨架的宏观结构表面较粗糙、有微孔,这样的结构有利于熔渗铜;同时发现加入硅灰石和方解石的多孔陶瓷,在熔渗铜的过程中发生粉化现象,而加入堇青石的多孔陶瓷耐高温性能良好,与铜能够形成结合牢固的界面.因此作为导电耐磨材料的多孔陶瓷,其添加剂应选择堇青石.     

烧结工艺对衬瓷界面显微组织的影响

针对传统方法制作陶瓷涂层材料成本高、结合强度低、不适用于大规模生产等问题,采用纳米耐磨相预渗入法衬瓷技术,通过常压烧结制成了纳米陶瓷涂层材料.通过对其中3组不同烧结工艺所得样品的扫描电镜图片分析,发现纳米耐磨相料浆渗入坯体表面间隙较深的部位,烧结后形成了无明显界面的衬瓷层,克服了传统表面涂层结合强度低的缺点.通过对比不同烧结工艺与显微组织的关系,发现提高衬瓷层致密度的最有效措施是提高烧结温度,而靠延长保温时间来提高致密度的做法基本无明显效果.本实验中获得的最佳烧结工艺为M3     

ZrO2粉料在Al2O3-SiC纳米复合陶瓷中的作用

采用不同粒径的ZrO₂粉料增强增韧Al₂O₃-SiC纳米复合陶瓷，利用无压烧结制备出了致密的Al₂O₃-ZrO₂(3Y)-SiC纳米复合陶瓷.对不同粒径的ZrO₂粉料在Al₂O₃-SiC纳米复合陶瓷中所起的作用进行了研究，结论为ZrO2粉料的粒径是影响烧结温度的重要因素，添加纳米级的ZrO₂可以降低烧结温度100 ℃以上.断裂表面的SEM图像表明：穿晶断裂是Al₂O₃-ZrO₂-SiC纳米复合陶瓷的主要断裂模式，这是所制备纳米复相陶瓷抗热震性大幅提高的主要原因.