磁场约束对CMT增材制造铝合金微观组织及力学性能的影响

为了解决电弧增材制造铝合金过程中出现的气孔和微观组织缺陷问题，课题组采用了纵向直流磁场来辅助电弧增材制造铝合金的方法，研究了纵向直流磁场对成形件的焊缝气孔、组织形貌和力学性能的影响。结果表明：纵向直流磁场可以降低增材制造铝合金成形件的孔隙率，改变熔合线的形貌，细化铝合金内部的微观组织；施加了纵向直流磁场辅助电弧增材制造铝合金的成形件，横向和纵向极限抗拉强度分别达到了176.5和182.9 MPa，相比于无磁场条件下提升了9.3%和14.4%，组织性能明显优于无磁场条件下的成形件；施加了磁场后的成形件拉伸断口表面气孔数较无磁场下明显减少，断口形貌呈韧性断裂。     

激光熔覆生物陶瓷涂层温度场模拟

针对生物陶瓷涂层预置粉末式激光熔覆的特点,综合考虑接触热阻、材料物理性能参数、涂层厚度和激光吸收率 等因素,建立了熔覆过程温度场的数值模型,对基体熔池尺寸和形状进行了数值计算,并与实验结果进行对比分析。结 果表明,模型能较好地反映激光熔覆过程中的温度场分布。激光熔覆过程中,存在明显的热积累现象,且预置粉末层厚 度对温度场影响较大。     

表面张力对激光深熔焊熔池小孔的影响

为了探究表面张力对于激光焊接熔池的影响，课题组使用移动旋转高斯体热源来简化焊接的热过程，建立数学模型，获得了奥氏体不锈钢深熔焊接过程中动态熔池的温度场以及流场分布；同时以奥氏体不锈钢为基板进行激光焊接试验，试验得到的焊缝横截面尺寸同模型计算结果得到的熔池尺寸相吻合，验证了模型的可靠性；以此为基础对2种不同表面张力系数下激光焊接熔池过程进行仿真。研究结果表明：激光深熔的过程中，表面张力系数较小时，焊接小孔深度较深，有利于热量向钢板厚度方向传递，增大了熔池深度，但是降低了焊接小孔的稳定性。因此，可以通过改变表面张力系数来调整熔池的流动行为，提高焊接质量。     

基于MIG的电弧增材制造不同层间停留时间温度场仿真模拟

为了探究电弧增材制造过程温度场特征及层间停留时间对温度场的影响,课题组基于ABAQUS建立了三维瞬态的电弧增材制造仿真模型,进行了电弧增材制造过程温度场模拟;采用红外测温仪测得增材制造过程热循环曲线,将模拟结果与实测结果进行对比研究。结果表明：模拟结果和测试结果吻合良好,验证了模型的准确性;在电弧增材制造过程中随着熔覆层数的增加工件高温区域逐渐增大;保持其他参数不变增加层间停留时间可使高温区域减小;基于MIG的电弧增材制造层间可达到良好的冶金结合。     

“互联网+”背景下增材制造理论课程教学改革的探索

“互联网+”的发展为高等院校理论课程教学改革带来了新的机遇。将互联网与增材制造理论课程进行深度融合,不仅能够提升学生的学习兴趣、课程的教学质量,更有利于促进教学模式的创新。本文通过对增材制造理论课程传统教学模式存在的问题进行分析,提出“互联网+增材制造”的教学改革途径,进而促进先进制造技术相关学科的教学发展。     

化学渗浸砂轮磨削性能的实验研究

砂轮作为主要的磨削工具,在磨削过程中会产生大量的热,容易造成工件的表面烧伤和微裂纹。为了解决这个问题,研究出了一种化学渗浸砂轮。该砂轮利用砂轮中的气孔,将冷却剂、润滑剂、抗粘附添加剂、固化剂等物质渗入到砂轮中,固化后在砂轮孔隙中形成一层固化膜,在磨削过程中,起到有效的冷却和润滑作用。实验结果表明,采用这种砂轮可以有效降低磨削温度,延长砂轮寿命,避免零件的磨削烧伤和裂纹以及明显地改善了工件的表面质量和提高了磨削效率。     

局部激光表面处理对7075铝合金疲劳性能影响的研究

7075铝合金以其独特的性能广泛应用于载运工具各个行业中,但是,铝合金在焊接后会出现疲劳强度降低的现象,这对载运工具的安全性产能生了消极影响。针对这一现象,采用局部激光表面处理法来改善7075铝合金的疲劳性能。对未处理试样和局部激光表面处理后试样的疲劳裂纹扩展速率的研究表明,局部激光表面处理能有效降低疲劳裂纹扩展速率,提高疲劳寿命。ANSYS有限元残余应力分析及硬度试验表明,局部激光表面处理后试样上形成的残余应力场和局部软化现象是疲劳裂纹扩展速率降低的主要因素。     

三自由度机械臂增材制造装置及控制系统设计

针对传统增材制造装置结构单一和打印空间有限的问题,开发了一种三自由度机械臂熔融沉积式增材制造装置。对该装置进行三维建模,其主要包含1个转动关节和2个移动关节,采用θ、ρ和z作为该装置旋转运动、水平运动和垂直运动的参量,基于圆柱坐标系进行运动建模和运动分析。选用倍福控制器C6920作为三自由度机械臂熔融沉积增材制造装置的控制系统,基于TwinCAT软件进行人机交互界面的开发,采用G代码编写各轴的联动程序,将传统的基于笛卡儿直角坐标系的直线插补转化为基于圆柱坐标系下的插补运算。最后,在三自由度机械臂熔融沉积式增材制造样机上进行了零件打印实验。与传统台式熔融沉积式增材制造装置相比,打印零件在尺寸精度和表面质量方面显著提高。     

基于数字光处理技术的多材料增材制造装置研究

针对目前市场上多数增材制造设备成型加工时材料单一，成型件功能单一等缺点，课题组提出了一种低成本、基于数字化光处理技术（DLP）的多材料增材制造系统。在分析传统数字光处理技术工艺基础上，课题组设计了一种多材料线性切换装置和清理装置，并搭建相关的成型系统平台；采用LabVIEW虚拟仪器平台作为控制系统核心，编写上位机程序，Arduino做下位机运动控制，建立从机电设计到多材料工艺过程一体化策略。课题组使用商业光敏树脂应用测试，结果表明系统能够实现层厚及成型件尺寸的精确控制和打印切换功能。系统能实现多材料加工成型，打印具有一定功能性的器件。     

基于PIC12F675的辊轮式送粉器控制系统开发

为解决激光熔覆制造中粉末输送的稳定性问题,[HTH]文章针对辊轮式送粉器的工作特点,采用PIC12F675单片机设计了送粉器控制系统,[HTK]介绍了辊轮式送粉器的结构、粉末流量检测方法、放大电路设计方案、软件设计与控制策略,实验测试表明该控制器能够较好地实现辊轮式送粉器的粉末输送控制功能。     

铝钛碳晶粒细化剂生产新方法

介绍了新型晶粒细化剂——铝钛碳合金生产新工艺，通过碳化物与铝液的反应，碳以原子态进入铝液，增加碳的反应活性，降低碳的加入温度，这是该工艺的关键技术．     

铝合金搅拌摩擦点焊的研究现状及发展方向

铝合金性能优异,应用广泛,焊接技术是制约其深入发展及应用的技术瓶颈。分析了铝合金的焊接特点,综述了铝合金搅拌摩擦点焊（FSSW）近年来的研究成果,展望了铝合金搅拌摩擦点焊的应用前景及发展方向。     

基于ANSYS的激光焊接温度场数值模拟与实验研究

为了探究钢铝2种金属材料的焊接性能,以B1500HS高强钢和6016铝合金为对象,基于ANSYS平台建立钢／铝激光平板搭接焊的三维有限元模型,进行焊接过程温度场数值模拟,采用热电偶同步测温方法测得焊接热循环曲线。将实测结果与数值模拟结果对比分析,表明吻合度较好。验证了模拟计算的准确性。     

制造业技术升级过程中的能源消耗分析

制造业是对采掘业的自然物质资源或农业生产的原材料进行加工和再加工,为其他经济部门提供生产资料,为社会提供日用消费品的生产制造部门。中国的制造业为国民经济的发展提供了强大的支撑,但是随着制造业产业技术升级速度的加快,对现有能源的消耗程度也有所加深。保证制造业的发展势头,势必要在技术发展的过程中寻找合适的途径,减少能源消耗,使经济发展获得持续的基础力量。     

B4Cp/6061Al复合材料的热变形组织演变研究

为探究B4CP/6061Al复合材料的热变形组织演变规律，进一步优化材料的性能，课题组采用控制变量法，利用热压缩试验分别探究了在不同热变形条件(变形温度、应变速率及应变量)下B4CP/6061Al复合材料的微观组织特征。结果表明：变形温度越高，6061铝基体内部原子的热激活能增大，动态再结晶的形核速度提升，晶粒尺寸也不断增大；随着应变速率增大，复合材料发生动态再结晶的时间缩短，阻碍了晶粒的生长，不利于6061铝基体发生动态再结晶；应变量增加，复合材料的流变应力增大，提高了6061铝基体动态再结晶的形核效率。在不损害复合材料塑性的前提下提高强度和韧性的方法，对改善材料塑性成形能力和优化成形工艺（如轧制、锻造、挤压等）有借鉴意义。     

基于人工神经网络的2A70铝合金形变显微组织预测

在Gleeble-1500热模拟试验机上对2A70铝合金试样在变形程度为60％、变形温度为360℃～480℃、变形速率为0.01～1S^-1的条件下进行等温恒应变速率压缩试验及固溶处理。分析热变形参数对合金固溶后显微组织的影响，结果表明，2A70铝合金的晶粒尺寸随温度的升高而增大，随变形程度和速率的增大而减小。采用BP神经网络的方法预测2A70铝合金固溶处理后的平均晶粒尺寸，对于样本数据，模型的相对误差不超过±5％；对于非样本数据，模型的相对误差不超过±8％。     

工艺参数对Ta/Al合金电阻薄膜性能的影响

Ａｌ原子含量约为５０％的Ｔａ／Ａｌ合金薄膜具有优良的电阻性能。使用直流共溅射的方法制作这种薄膜，靶极采用了Ａｌ面积为４５％的Ｔａ／Ａｌ复合靶。研究了工艺参数如溅射气压、溅射电压以及热处理条件等因素对该薄膜的性能影响。结果表明，这种Ｔａ／Ａｌ合金薄膜能用于制作功率稳定的电阻器或电阻网络。     

新型塑料模具材料的发展及研究

章综述了塑料模具材料的主要服役条件和失效形式,分别从发展塑料模具材料本身和发展模具表面技术2个方面介绍了塑料模具材料发展现状,并研究指出结合稀土表面技术和纳米表面技术制备的新型塑料模具复合镀层材料能显著提高模具的耐磨性、耐蚀性,降低模具材料的使用成本,具有广阔的发展应用前景。同时提出了采用高能球磨和粉末冶金技术相结合的制备工艺思路。