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快速成形堆积层表面制备耐磨涂层的组织及性能被引量：2: 2010年; 为了提高快速成形零件的服役性能,采用机器人脉冲熔化极气体保护焊工艺在H08Mn2Si堆积材料表面制备了耐磨涂层。利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)观察分析了基体和涂层的组织形貌,在纳米硬度计上测试了基体–过渡区–涂层的硬度变化,采用T11摩擦磨损试验机考察了油润滑条件下基体和涂层的摩擦学性能。试验结果表明,熔覆涂层与快速成形堆积基体材料呈冶金结合,无孔洞、裂纹出现,沿基体–涂层方向随着距离的增大材料显微硬度呈增大趋势。熔覆涂层的摩擦因数低于快速成形堆积基体材料,磨损过程也更平稳,相对耐磨性是快速成形堆积基体的5.91倍。这主要是由于熔覆涂层基体硬度较高且有M7C3等硬质相形成所致。; 曹勇朱胜石海滨孟凡军王望龙; 关键词：脉冲熔化极气体保护焊组织形貌耐磨性

焊接快速成形零件的表面平整度研究被引量：2: 2012年; 焊接快速成形耐磨金属零件的生产过程中,采用逐层铣削-堆积提高成形件的表面平整度非常困难。为此,提出了提高成形件表面平整度的方法以减少铣削加工量。通过三维激光扫描建立成形件表面平整度的评价方法。研究了焊道搭接率、余高和路径规划方式对成形件表面平整度的影响规律。结果表明:采用适当的搭接率,降低焊道余高,按照层层正交的路径成形,可以显著提高成形件的表面平整度;成形件表面平整度的提高与沉积层温度场的大小及分布均匀性有关。; 李超徐龙堂张明朱胜刘燕林

堆焊快速成形低碳钢件的组织与微观力学性能被引量：7: 2010年; 采用自制的低碳Ti、B微合金化金属芯焊丝进行了金属零件的堆焊快速成形试验,研究了成形件的组织特征和显微硬度,结果表明:沿沉积高度方向上,成形件的连续组织具有分层特征,珠光体的含量逐渐减少,铁素体的含量逐渐增加,表层主要为块状铁素体,这与成形件各区域的热循环条件和基板材料中C元素的扩散有关;成形件底部和中间区域的显微硬度显著高于表层区域的显微硬度。采用纳米压痕法研究了成形件组织中针状铁素体和块状铁素体的微观力学性能,结果表明:针状铁素体的硬度是块状铁素体的1.28倍,两者的弹性模量相当。因此,获得大量的针状铁素体组织是提高成形件力学性能的重要途径。; 李超朱胜沈灿铎柳建; 关键词：显微组织

水冷铜阳极法测量阳极等离子电弧力径向分布: 设计了一套水冷铜阳极装置,用压力传感器测量等离子弧焊阳极电弧力的径向分布情况,研究了焊接电流、离子气流量和弧长对阳极电弧力的影响规律。结果表明,阳极电弧力在电弧中心最大,随径向距离的增大而迅速减小,电弧力作用半径基本可以...; 朱胜任智强殷凤良胡绳荪; 关键词：等离子弧焊电弧力电流; 文献传递

堆焊快速成形低碳钢件的裂纹形成机理被引量：4: 2010年; 采用SEM观察了堆焊快速成形低碳钢件的裂纹微观形貌.结果表明,裂纹萌生于成形件的初始沉积层,沿沉积高度方向扩展,终止于成形件表面之下.采用OM和EDS分析了成形件中的偏析与夹杂物成分,利用XRD分析了成形件中的残余奥氏体含量,成形件中的裂纹为液化热裂纹,在多层多道连续堆焊成形过程中,Mn,Si的氧化物、Mo的碳化物以及Ni金属间化合物的偏析是裂纹形成的内因,拉应力是裂纹形成的外因.通过合理匹配Mn,Ni,Si元素的含量,添加稀土元素Ce净化焊缝金属,采用层层正交的路径沉积,延长层间隔时间,可以消除堆焊快速成形低碳钢件的裂纹.; 李超梁媛媛沈灿铎朱胜; 关键词：堆焊偏析

机器人GMAW&数控铣削复合快速制造系统被引量：8: 2010年; 为实现零件的快速精确制造,基于层制造原理,构建了一套机器人GMAW(熔化极气体保护焊)&数控铣削复合快速制造系统。该系统主要包括机器人激光焊缝扫描与建模子系统、机器人GMAW堆积近净成形子系统、数控铣削去除净成形子系统、主控计算机及相关软件等。基于激光扫描与建模子系统,实现了焊缝几何形貌的快速扫描与精确建模;基于GMAW焊接堆积近净成形和数控铣削去除净成形子系统,实现了零件的快速堆积和精确控形。各子系统之间的控制与通讯通过主控计算机来实现。基于该系统快速制造了某履带车辆凸轮零件样品,结果表明了该系统的可行性和高效性。; 曹勇朱胜孟凡军王望龙殷凤良; 关键词：激光扫描数控铣削机器人

GMAW堆焊成形件的组织分析被引量：1: 2012年; 采用熔化极气体保护焊和H08Mn2Si实芯丝材进行三维堆焊成形,采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察成形件横截面的组织形貌,并分析其组织机理。结果表明：堆焊成形件的组织呈现出宏观组织整体均匀、微观组织却有循环变化的特点;堆焊成形的循环加热模式决定了成形件的微观组织呈现出循环变化的规律;而已熔敷焊道对后续焊道的预热以及后续焊道对前面焊道的后热,是造成成形件整体组织均匀的主要原因。; 孟凡军巴德玛杜文博

铜合金表面超音速微粒沉积镍基涂层的耐蚀性能研究被引量：5: 2015年; 目的研究铜合金表面镍基合金涂层的耐腐蚀性能,解决铜合金表面腐蚀损伤问题。方法采用超音速微粒沉积技术在黄铜表面制备镍基合金涂层,通过电化学方法和中性盐雾实验对黄铜基体及镍基合金涂层的耐腐蚀性能进行测试。结果涂层的腐蚀电流密度较基体降低了34倍。涂层表面生成的连续且致密的氧化膜阻止了腐蚀的进一步发生,在盐雾腐蚀时间进行到500 h时,腐蚀速度接近于零,涂层腐蚀缓慢。结论超音速微粒沉积技术可以制备耐腐蚀性能优异的镍基合金涂层,并且可以显著提高黄铜的基体耐蚀性。; 朱胜周超极王晓明韩国峰刘玉项; 关键词：镍基合金涂层耐腐蚀性

超音速微粒沉积的颗粒连续沉积过程及模拟研究被引量：1: 2015年; 目的研究超音速微粒沉积过程中,不同颗粒的沉积状态以及后续颗粒的夯实作用对涂层沉积的影响规律。方法采用显式非线性有限元软件LS-DYNA模拟单层颗粒与基体的碰撞,采用自动二维单面接触ASS2D(Automatic 2-D single surface contact)求解接触过程,研究超音速微粒沉积中多颗粒沉积行为、后续颗粒碰撞对涂层成形的影响规律。采用超音速微粒沉积技术在铝合金表面制备Al-Si涂层,通过扫描电子显微镜(SEM)分析涂层的表面/截面形貌,进而验证模型的可靠性。结果多颗粒沉积过程中,颗粒与颗粒之间相互嵌合,形成互锁效应,有利于提高涂层的结合强度。后续颗粒对先沉积颗粒具有夯实作用,夯实作用使颗粒扁平化程度加大,同时使颗粒之间紧密结合,存在夯实作用的颗粒压缩率提高至3倍以上,有效避免了涂层孔隙和裂纹的形成。通过观察所制备的Al-Si涂层的表面/截面形貌,证明模型具有可靠性。结论采用数值模拟方法探讨超音速微粒沉积多颗粒在基体上的变形行为,可为超音速微粒沉积的应用提供理论依据。; 周超极任智强王晓明朱胜王启伟

低碳Fe基Nb-Ti-V微合金化堆焊层的显微组织与性能被引量：1: 2012年; 针对焊接快速成形耐磨功能零部件的需求,采用Nb-Ti-V微合金化的方法制备了一种低碳Fe基金属芯焊丝作为焊接成形材料,采用基于熔化极气体保护焊的焊接快速成形技术制备堆焊层试样,对其显微组织和性能进行了研究。显微组织分析表明:堆焊层金属无气孔和裂纹缺陷,主要组织是铁素体和板条马氏体,沿堆积高度方向上,马氏体的板条由粗大变为细小。堆焊层的硬度测试表明:显微硬度平均值为422.7 HV,具有一定的机加工性。干摩擦磨损试验表明:堆焊层的耐磨性是45钢的2.41倍。; 李超徐龙堂朱胜张明孟凡军

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国家自然科学基金(50975286)

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