国家自然科学基金(51205198)
- 作品数：16 被引量：253H指数：7
- 相关作者：沈理达田宗军王东生赵剑峰潘浒更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学铜陵学院江苏省生产力促进中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金安徽省自然科学基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺电子电信一般工业技术交通运输工程更多>>
- 超声冲击激光熔覆层的应力场数值模拟被引量：6
- 2015年
- 为了分析超声冲击强化激光熔覆层工艺过程的应力场变化规律,建立了超声冲击强化镍基高温合金GH4169基材熔覆镍基高温合金粉末GH95熔覆层过程的仿真模型,使用Marc有限元分析软件分析了超声冲击强化过程中的应力场的变化,并进行了试验验证。结果表明,超声冲击后激光熔覆层残余应力显著减小,局部区域残余拉应力得到完全消除;超声冲击后熔覆层表层形成一定深度的压应力区域,熔覆层X方向形成最大压应力值为-263.9 MPa,残余应力消除率达126.98%。仿真结果为超声冲击激光熔覆层工艺试验提供了理论指导。
- 张颖戚永爱梁绘昕沈理达田宗军
- 关键词：超声冲击激光熔覆应力场仿真模型
- 交变电流辅助激光熔覆的基体电场仿真被引量：3
- 2015年
- 利用有限元法在ANSYS环境中模拟了不同厚宽比、不同频率下的电流分布。结果表明,厚宽比大于1的情况下,电流分布更适合于交变电流辅助激光熔覆试验。此外,当交变电流频率增加时,基体表面的最大电流密度也随之增加,这将有利于更好地将电流作用于激光熔覆的熔池。此外,验证试验表明,在激光熔覆过程中施加交变电流,可使激光熔覆层中的孔隙率降低,并能细化晶粒。
- 张颖谢德巧沈理达田宗军赵剑峰
- 关键词：激光熔覆交变电流电场分布孔隙率
- 激光修复GH4169镍基高温合金的弯曲性能被引量：10
- 2013年
- 基于激光修复技术,采用镍基高温合金FGH95粉末对航空发动机常用材料GH4169合金进行不同激光线能量密度q下激光修复对比试验,对修复试样进行弯曲性能测试与金相分析。研究激光线能量密度对修复试样弯曲性能的影响,探讨激光修复后试样弯曲性能变化的微观机理。结果表明:修复试样弯曲强度与无损试样接近,基本达到无损试样的弯曲性能。当q=120.0J/mm2时,修复试样弯曲强度最大,为827.16 MPa,高于无损试样0.5%。随着激光线能量密度的增加,修复试样弯曲强度先增加后减小。在较高激光线能量密度下(154.3J/mm2),因修复区组织枝晶粗化,导致修复试样弯曲性能下降。
- 戚永爱赵剑峰谢德巧李悦沈理达肖猛
- 关键词：激光技术GH4169合金
- H11钢表面激光熔覆Al2CoCrCuFeNi高熵合金涂层组织性能被引量：5
- 2019年
- 采用激光熔覆技术在H11钢表面制备厚度为150μm的Al2CoCrCuFeNi高熵合金涂层,研究了涂层的组织结构、显微硬度和耐磨性能。实验得到优化的多道搭接工艺参数为电流270 A、扫描速度3 mm/s、离焦量-14 mm、搭接率40%。在涂层中形成以微观组织为枝晶和枝晶间组织的简单固溶体。熔覆层上部组织由等轴晶粒组成,而下部组织由柱状晶粒组成,并且基体/涂层之间形成冶金结合。涂层的平均显微硬度比基体250 HV的硬度增加了70%;涂层试样的磨损率只有基体的30%,相比H11钢基体,高熵合金熔覆层显微硬度和耐磨性都大大提高。
- 李杰王东生
- 关键词：激光熔覆高熵合金显微硬度耐磨性
- 激光熔覆技术研究现状及其发展被引量：98
- 2012年
- 在简要阐释激光熔覆技术工作原理和技术特点的基础上,介绍了激光熔覆材料体系、工艺种类、工艺参数和涂覆层微观组织结构,另外讨论了激光熔覆技术所面临的主要问题,并提出了激光熔覆技术的发展趋势。重点介绍了所做的一些相关工作:激光熔覆MCrAlY涂层、激光熔覆纳米涂层、激光熔覆过程中热力耦合有限元数值模拟、激光熔覆过程裂纹形成机理及控制、激光熔覆纳米陶瓷颗粒增强金属基梯度涂层以及激光多层熔覆大厚度纳米热障陶瓷涂层成型控制等。
- 王东生田宗军沈理达黄因慧
- 关键词：激光熔覆
- 工件形状对镍基高温合金激光再制造应力场分布的影响被引量：4
- 2013年
- 利用Marc软件对基于同轴送粉的镍基高温合金GH4169零件表面修复过程进行了数值模拟,通过热-机直接耦合分析了不同的修复截面形状对激光熔覆过程中温度场/残余应力场的分布的影响。结果表明,对于单道的激光表面修复,修复截面形状的不同将导致在结合面处的温度场/残余应力场的分布也呈现出不同的特点:直接在平面上修复时,残余应力平行于扫描路径上的分量明显大于其垂直分量;在修复截面为矩形或弧形凹坑时,由于熔覆材料受到凹坑两侧面的约束作用,残余应力垂直于扫描方向的分量相对于平面上直接修复时明显增加,且随着深宽比的增加,垂直分量对平行分量的比值也有进一步增大的趋势,但在同深宽比情况下,弧形凹坑的比值较小。为避免薄壁零件的变形,预处理时宜采用深宽比较小的弧形修复截面。
- 王凯赵剑峰潘浒刘云雷
- 关键词：激光技术再制造有限元方法激光熔覆
- 激光熔覆修复镍基高温合金稀释率的可控性研究被引量：55
- 2013年
- 为了提高激光熔覆修复性能的稳定性,针对GH4169镍基高温合金,从控制稀释率的角度进行了单因素工艺试验。试验结果表明:在一定的参数范围内,稀释率随激光功率的增大而增大,随送粉速率的增大而减小,扫描速度对稀释率的影响不大。为了简化稀释率的研究过程,将激光功率与送粉速率的比值定义为粉末吸热密度,即修复过程中单位质量粉末吸收的激光能量,进一步确立了粉末吸热密度与稀释率的正相关性。运用回归的思想,通过SPSS软件对试验结果进行数据分析,建立了粉末吸热密度与稀释率的关系模型并验证了其准确性,为镍基高温合金激光熔覆修复性能的稳定性研究提供了理论参考与试验支持。
- 潘浒赵剑峰刘云雷王凯肖猛高雪松
- 关键词：激光技术激光熔覆修复稀释率工艺参数
- 随动进给脉冲电流增强激光熔覆制备镍基合金涂层试验被引量：5
- 2020年
- 基于随动进给脉冲电流增强激光熔覆技术在42CrMo合金结构钢基体表面制备了Ni60A镍基合金涂层,研究了脉冲电流对熔覆涂层的影响。结果表明:采用随动进给电极,利用脉冲电流的趋肤效应,将大部分电流引入熔池,提高了电流利用效率,且较近的电极距离大大提高了电流密度,增强了改善效果,有利于制备缺陷少、质量高的熔覆涂层;相对于传统激光熔覆,脉冲电流增强激光熔覆既能提高熔覆效率,又能细化熔覆层晶粒,降低孔隙率,并均匀熔覆层组织,使其由常规激光熔覆形成的枝晶转变成等轴晶;脉冲电流增强激光熔覆试样的孔隙率为0.39%,平均晶粒尺寸约为4μm,优于常规激光熔覆的0.62%和6μm;同时采用随动进给电极可以减少熔覆层残余热应力和开裂敏感性,特别是小电极距离特有的高能量密度脉冲电流在熔覆层裂纹尖端形成的绕流效应和焦耳热效应能够实现熔覆层裂纹的在线自愈合,获得无裂纹的熔覆层,从而解决了激光熔覆层易开裂问题。
- 徐礼锋王东生
- 关键词：激光熔覆脉冲电流
- 同轴送粉和压片预置激光熔覆NiCoCrAlY涂层工艺比较被引量：4
- 2015年
- 采用同轴送粉与压片预置激光熔覆工艺制备NiCoCrAlY涂层,对两种激光熔覆工艺粉末利用率、涂层稀释率、熔覆层硬度及熔覆层微观组织形貌进行了比较。结果表明,在涂层界面能形成良好冶金结合的优选工艺参数条件下,同轴送粉激光熔覆粉末利用率和加工参数密切相关,最高不超过0.4,而压片预置激光熔覆粉末利用率高于0.9;同轴送粉激光熔覆制备涂层熔合区为垂直于界面的柱状晶,上部为均匀的等轴晶,压片预置激光熔覆涂层的枝状晶贯穿整个涂层;但是压片预制熔覆涂层的硬度略低于同轴送粉熔覆涂层。
- 冯君田宗军王东生杨友文
- 关键词：激光熔覆
- 基于遗传神经网络的镍基高温合金激光熔覆层形貌质量预测被引量：14
- 2013年
- 采用反向传播(back propagation,BP)人工神经网络(artificial aeural network,ANN)和遗传算法建立了激光熔覆层形貌质量(熔覆层高度、宽度及稀释率)与激光功率、送粉速率和扫描速率之间的遗传神经网络预测模型.设计正交试验得到预测模型训练样本数据,并在正交试验的基础上,用极差分析法分析了各加工参数对熔覆层形貌质量各个指标的影响规律.经过试验验证,遗传神经网络模型预测值与试验实测值误差不大于4.6%.结果表明,运用该模型可以为准确的选择镍基高温合金激光熔覆参数提供一定参考,从而有利于提高镍基高温合金激光熔覆层形貌质量.
- 杨友文田宗军潘浒王东生沈理达
- 关键词：激光熔覆人工神经网络遗传算法
