高能束熔覆制备耐磨涂层技术研究现状与展望 被引量：14

1

作者 李响 来佑彬 +6 位作者 于锦 吴海龙 孙铭含 孙世杰 苑仁月 王冬阳 杨波 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期134-147,159,共15页

耐磨涂层是指在材料基体表面涂覆具有高耐磨性的薄层,在保证涂层与基体之间具有足够的结合强度的同时,使基材表面达到耐磨的目的。高能束熔覆技术是一种高效、可靠的表面处理技术,在耐磨涂层的制备方面具有广阔的应用前景。从高能束熔... 耐磨涂层是指在材料基体表面涂覆具有高耐磨性的薄层,在保证涂层与基体之间具有足够的结合强度的同时,使基材表面达到耐磨的目的。高能束熔覆技术是一种高效、可靠的表面处理技术,在耐磨涂层的制备方面具有广阔的应用前景。从高能束熔覆技术、高能束熔覆制备耐磨涂层、耐磨涂层强化机制、耐磨涂层质量调控等四个方面,介绍了高能束熔覆制备耐磨涂层技术的研究现状。其中,在高能束熔覆技术方面,概述了以激光熔覆、等离子熔覆为代表的高能束熔覆的工作原理及特点。在高能束熔覆制备耐磨涂层研究方面,综述了Ni、Co、Fe基自熔性合金涂层及金属基复合涂层、梯度功能材料涂层的特点。在耐磨涂层强化机制方面,分析了涂层的磨损机理,同时讨论了添加硬质颗粒和元素对耐磨涂层性能的影响。在耐磨涂层质量调控方面,阐述了熔覆过程中工艺优化和数值模拟仿真对改善高能束熔覆技术成形工艺的作用。最后,总结了高能束熔覆技术在耐磨涂层制备上存在的问题,并提出了展望。 展开更多

关键词 高能束熔覆 激光熔覆 等离子熔覆 耐磨涂层 金属基复合涂层 合金涂层 摩擦磨损

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工艺参数对钴基合金等离子熔覆残余应力的影响 被引量：10

2

作者 来佑彬 王冬阳 +3 位作者 杨波 吴海龙 孙铭含 李响 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期314-321,共8页

目的探究钴基合金等离子熔覆在不同工艺参数下残余应力的分布规律,选取最优工艺参数组合,以达到降低残余应力的目的。方法设计正交试验,采用等离子熔覆技术制备9组不同工艺参数下单道钴基等离子熔覆样件,利用盲孔法对每个样件的熔覆起... 目的探究钴基合金等离子熔覆在不同工艺参数下残余应力的分布规律,选取最优工艺参数组合,以达到降低残余应力的目的。方法设计正交试验,采用等离子熔覆技术制备9组不同工艺参数下单道钴基等离子熔覆样件,利用盲孔法对每个样件的熔覆起点、中间位置及终点位置的残余应力进行测量,分析工作电流、扫描速度、送粉速度等工艺参数对残余应力的影响规律。结果工件表面残余应力主要以拉应力为主,其中间位置的残余应力最大。各个位置平行于扫描路径方向的残余应力均大于垂直于扫描路径方向的残余应力。当工作电流为92 A、扫描速度为100 mm/min、送粉速度为12 r/min时,所成形的样件残余应力最小。结论工作电流对熔覆起点和终点平行于扫描路径方向的残余应力影响最为显著,其余各位置各方向上,影响最显著的因素为扫描速度。工作电流越大,残余应力越大;随着扫描速度的增大,残余应力不断变小;随着送粉速度的增大,残余应力有增大的趋势。选取合适的工艺参数组合能够有效地控制残余应力。 展开更多

关键词 等离子熔覆 钴基合金 正交试验 盲孔法 残余应力 工艺参数

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等离子熔覆Fe-Cr-C合金涂层工艺优化及性能研究 被引量：9

3

作者 李响 来佑彬 +6 位作者 杨波 王冬阳 孙铭含 吴海龙 苑仁月 孙世杰 于锦 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期177-184,共8页

目的采用等离子熔覆技术在Q235钢表面制备Fe-Cr-C合金熔覆层,提高基材表面的硬度和耐磨性。方法通过正交试验确定最佳工艺参数,用SEM、EDS、XRD分析熔覆层的组织结构和物相,用显微硬度计和摩擦磨损试验机测试熔覆层的硬度和耐磨性。结... 目的采用等离子熔覆技术在Q235钢表面制备Fe-Cr-C合金熔覆层,提高基材表面的硬度和耐磨性。方法通过正交试验确定最佳工艺参数,用SEM、EDS、XRD分析熔覆层的组织结构和物相,用显微硬度计和摩擦磨损试验机测试熔覆层的硬度和耐磨性。结果工作电流和送粉速度对等离子熔覆层的硬度和磨损量的综合影响最为显著,最佳工艺参数为:工作电流110 A,扫描速度110 mm/min,送粉速度6 r/min,搭接率40%,离子气流量1 L/h。熔覆层硬质相为(Cr,Fe)7C3,其余物相为γ-Fe、(Fe,Cr)、(Fe,Ni)、(Fe,C)、(Fe,Ni)23C6、Cr7C3、Ni3Si、Fe3Mo、Fe2Nb。最优参数试样熔覆层的平均显微硬度为545.1HV0.5,比Q235钢基体的硬度高3倍左右。经过5 h摩擦磨损试验后,其总磨损量为0.25 g,比基体磨损量减少约2/3;磨损体积为45.09 mm3,约为基体磨损体积的1/3;磨损率为1.22×10^−4 mm^3/(N·m),约为基体磨损率的1/3;摩擦系数为0.23,约为基体摩擦系数的1/2。结论在Q235钢基体表面采用等离子熔覆技术制备出Fe-Cr-C合金熔覆层,其硬度和耐磨性能得到显著提升。 展开更多

关键词 等离子熔覆 Fe-Cr-C合金熔覆层 Q235钢 正交试验 摩擦磨损 显微硬度

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熔覆技术在农机触土部件上的应用现状与展望 被引量：7

4

作者 李响 来佑彬 +5 位作者 杨波 王冬阳 孙铭含 吴海龙 苑仁月 孙世杰 《真空》 CAS 2020年第1期83-87,共5页

农机触土部件的磨损严重缩短了其使用寿命,对农业生产成本产生了很大影响,制约了农业机械化的发展。熔覆技术以其优异的性能成为提高农机触土部件耐磨性的重要方法。本文简要分析了农机触土部件的磨损失效形式,熔覆技术的原理和特点及... 农机触土部件的磨损严重缩短了其使用寿命,对农业生产成本产生了很大影响,制约了农业机械化的发展。熔覆技术以其优异的性能成为提高农机触土部件耐磨性的重要方法。本文简要分析了农机触土部件的磨损失效形式,熔覆技术的原理和特点及熔覆技术在农机触土部件上的应用现状,并提出相关展望。 展开更多

关键词 熔覆技术 触土部件 耐磨性 磨损失效

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输电线路巡检机器人越障仿真分析 被引量：6

5

作者 岳湘 来佑彬 +1 位作者 朱正国 刘国伟 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第A01期146-149,共4页

根据输电线路线路环境的约束条件和巡检任务的要求,提出了一种新型输电线检测与维护机器人机构。首先进行了机器人的构型综合,得到机器人的两种越障模式,运用两种越障模式规划了机器人跨越典型障碍物的运动序列。机器人通过仿生猿猴手... 根据输电线路线路环境的约束条件和巡检任务的要求,提出了一种新型输电线检测与维护机器人机构。首先进行了机器人的构型综合,得到机器人的两种越障模式,运用两种越障模式规划了机器人跨越典型障碍物的运动序列。机器人通过仿生猿猴手臂跨越障碍物,质心调节机构保障了机器人越障过程中的稳定性。仿真分析了不同工况下机器人跨越引流线的过程并进行了相关的实验,仿真与实验结果表明机器人能够完成引流线的跨越,合理的引流线越障规划降低了引流线的变形,提高了机器人的越障效率。 展开更多

关键词 巡检机器人 越障规划 仿真 引流线

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以学生为中心的机械制造基础课程教学创新改革与实践 被引量：2

6

作者 来佑彬 张嘉阳 彭世通 《中国教育技术装备》 2023年第2期101-104,共4页

结合机械制造基础课程特点,立足课堂教学真实问题,开展课程教学创新改革,利用信息化手段辅助教学,力求构建师生学习共同体,打造有温度的机械类专业课程。构建“以学生为中心”的机械制造基础课程教学设计新思路,全面提升学生的理论学习... 结合机械制造基础课程特点,立足课堂教学真实问题,开展课程教学创新改革,利用信息化手段辅助教学,力求构建师生学习共同体,打造有温度的机械类专业课程。构建“以学生为中心”的机械制造基础课程教学设计新思路,全面提升学生的理论学习效果、实践能力和思想素养。 展开更多

关键词 机械制造基础 课程教学 翻转课堂 以学生为中心

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真空热处理对激光近净成形In625和C-276合金性能的影响 被引量：4

7

作者 赵吉宾 王志国 +3 位作者 赵宇辉 龙雨 王福雨 来佑彬 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期28-34,共7页

对激光近净成形两种镍基高温合金Inconel 625和Hastelloy C-276分别进行热处理实验,然后分析热处理工艺参数对合金室温拉伸性能的影响。结果分析表明:在800,900℃去应力热处理后,Inconel 625合金抗拉强度提升不明显,而在1000℃以上进行... 对激光近净成形两种镍基高温合金Inconel 625和Hastelloy C-276分别进行热处理实验,然后分析热处理工艺参数对合金室温拉伸性能的影响。结果分析表明:在800,900℃去应力热处理后,Inconel 625合金抗拉强度提升不明显,而在1000℃以上进行固溶处理后,合金抗拉强度得到提高。1100℃热处理后,Inconel 625合金的抗拉强度与沉积态相比得到明显提高。在800,900℃去应力热处理后,Hastelloy C-276合金强度也未明显提高,而在1000℃以上进行热处理,随着热处理温度提高,合金抗拉强度逐渐升高。1150℃进行热处理后,Hastelloy C-276合金的抗拉强度与沉积态相比得到明显提高。激光近净成形工艺制备的两种镍基高温合金室温拉伸断裂方式为韧性断裂。 展开更多

关键词 镍基高温合金 激光近净成形 热处理 力学性能

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基于雨课堂的“工程热力学”课程线上线下混合式教学探索与实践 被引量：1

8

作者 来佑彬 《科教导刊》 2023年第12期146-148,共3页

“工程热力学”是汕头大学机械类专业的主要专业基础课程之一,该课程知识点多,理论和实践性均较强,采用传统的课堂教学方法授课效果欠佳。文章从教学前期的准备工作、教学过程的管理与考核、教学后期的总结与评价等三个方面详细讲述了... “工程热力学”是汕头大学机械类专业的主要专业基础课程之一,该课程知识点多,理论和实践性均较强,采用传统的课堂教学方法授课效果欠佳。文章从教学前期的准备工作、教学过程的管理与考核、教学后期的总结与评价等三个方面详细讲述了借助雨课堂平台开展线上线下混合式教学的教学实施过程,剖析了在混合式教学实践过程中发现的问题并给出了建议。 展开更多

关键词 雨课堂 线上线下混合式教学 教学方式 工程热力学

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高铬铁基合金等离子熔覆层表面硬度工艺研究 被引量：3

9

作者 杨波 来佑彬 +5 位作者 王冬阳 李响 吴海龙 孙铭含 苑仁月 孙世杰 《真空》 CAS 2020年第1期88-93,共6页

为探究工艺参数对高铬铁基合金等离子熔覆涂层表面显微硬度的影响,以熔覆于Q235钢表面的单道高铬铁基合金硬质涂层为研究对象,开展二次回归正交旋转组合试验。利用Design-Expert 8.0.6分析软件对试验数据进行方差及响应面分析,建立了各... 为探究工艺参数对高铬铁基合金等离子熔覆涂层表面显微硬度的影响,以熔覆于Q235钢表面的单道高铬铁基合金硬质涂层为研究对象,开展二次回归正交旋转组合试验。利用Design-Expert 8.0.6分析软件对试验数据进行方差及响应面分析,建立了各因素与涂层表面显微硬度的数学模型,并探究了工作电流、送粉速度和扫描速度对涂层表面显微硬度的显著特性及影响规律,根据多元函数极值理论,确定最优参数组合并进行了试验验证。试验得到的最优参数组合为:工作电流105A,送粉速度14r/min,扫描速度80mm/min,此时涂层表面显微硬度可达到1075.03HV,约是基体材料的7.49倍。该结果可以为高铬铁基硬质涂层表面性能的改善研究提供理论依据。 展开更多

关键词 等离子熔覆 显微硬度 二次回归正交旋转组合试验 响应面分析 优化试验

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钴基合金等离子熔覆工艺研究与优化 被引量：3

10

作者 来佑彬 杨波 +3 位作者 王冬阳 孙铭含 吴海龙 李响 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期185-193,共9页

目的优化钴基合金等离子熔覆工艺参数,提高熔覆层的成形质量。方法以熔覆于Q235钢表面的多道钴基合金耐磨涂层为研究对象,开展正交试验,利用MIRA3X-MHX型扫描电子显微镜分析涂层组织结构及不同区域的物相成分,采用KEYENCE VHX-5000超景... 目的优化钴基合金等离子熔覆工艺参数,提高熔覆层的成形质量。方法以熔覆于Q235钢表面的多道钴基合金耐磨涂层为研究对象,开展正交试验,利用MIRA3X-MHX型扫描电子显微镜分析涂层组织结构及不同区域的物相成分,采用KEYENCE VHX-5000超景深显微镜和HXD-1000TMC/LCD维氏显微硬度计对熔覆层表面平整度和横断面的显微硬度进行测量分析,并结合灰关联分析法和极差分析法,探究工作电流、扫描速度和送粉速度对熔覆层表面平整度和显微硬度的综合影响,优化出最佳工艺参数组合。结果工作电流对熔覆层成形质量的影响最为显著,其次是扫描速度、送粉速度。各组熔覆层横断面纵向显微硬度的波动情况大致相同,且最大显微硬度均出现在距离上表层约0.4 mm处,熔覆层平均显微硬度是基体材料的3倍多。熔覆层中上部的组织结构分布均匀且致密,随着熔覆层深度的增加,熔覆层稀释率呈增大趋势,显微硬度逐渐降低。在工作电流为95 A、扫描速度为90 mm/min、送粉速度为12 r/min的工艺参数下,熔覆层与基板结合良好,无气孔和空隙,横断面平均显微硬度较高,且熔覆层表面较为平整。结论经等离子熔覆成形质量工艺参数优化后,熔覆层表面性能有效提高,该结果可为等离子熔覆技术应用于易磨损工件的耐磨性研究提供参考。 展开更多

关键词 等离子熔覆 正交试验 灰关联分析 表面平整度 显微硬度 工艺优化

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工艺参数对多道搭接等离子熔覆残余应力的影响 被引量：3

11

作者 王冬阳 来佑彬 +5 位作者 杨波 李响 吴海龙 孙铭含 苑仁月 孙世杰 《真空》 CAS 2019年第6期80-84,共5页

研究钴基合金多道搭接等离子熔覆在不同工艺参数下残余应力的分布规律,为后续残余应力的调控奠定基础。设计正交试验,采用等离子熔覆技术制备9组不同工艺参数下的单层多道钴基等离子熔覆样件,采用盲孔法对每个熔覆试件的残余应力进行测... 研究钴基合金多道搭接等离子熔覆在不同工艺参数下残余应力的分布规律,为后续残余应力的调控奠定基础。设计正交试验,采用等离子熔覆技术制备9组不同工艺参数下的单层多道钴基等离子熔覆样件,采用盲孔法对每个熔覆试件的残余应力进行测量,探究工作电流、扫描速度、送粉速度等工艺参数对残余应力的影响规律。结果表明:熔覆层表面存在大量残余拉应力。熔覆起点处的残余应力小于熔覆终点处的残余应力;沿搭接方向的残余应力小于沿扫描路径方向的残余应力。对残余应力影响最显著的工艺参数是工作电流。熔覆层残余应力随工作电流的增大不断增大,随着扫描速度的增大逐渐减小;随着送粉速度的增大,残余应力呈先增大后减小的趋势。 展开更多

关键词 等离子熔覆 残余应力 钴基合金 多道搭接 盲孔法

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金属激光增材制造层间偏移量对熔池温度的影响 被引量：2

12

作者 来佑彬 赵宇辉 +1 位作者 王冬阳 杨波 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第9期112-114,118,共4页

金属激光增材制造过程中熔池温度变化对加工质量具有重要影响,为研究Hastelloy C-276合金球形粉末激光增材制造层间偏移量对熔池温度的影响情况,搭建了熔池温度实时监测系统。采用非接触式红外测温手段测量了不同层间偏移量薄壁件加工... 金属激光增材制造过程中熔池温度变化对加工质量具有重要影响,为研究Hastelloy C-276合金球形粉末激光增材制造层间偏移量对熔池温度的影响情况,搭建了熔池温度实时监测系统。采用非接触式红外测温手段测量了不同层间偏移量薄壁件加工过程中熔池温度变化情况。结果表明,不同层间偏移量倾斜薄壁加工过程中熔池温度变化有相似规律,即开始时温度急剧增大,后继续增大至峰值点,进而缓慢减小,最后基板温度累积效应和环境的影响达到平衡,倾斜薄壁熔池温度趋于稳定。另外,熔池截面面积随着层间偏移量的增大而增大,熔池捕获金属粉末的能力随之增强,受此影响,熔池平均温度与层间偏移量呈负相关关系。 展开更多

关键词 增材制造 偏移量 熔池 温度 HASTELLOY C-276合金

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复杂薄壁零件激光快速成形过程的热力耦合场数值模拟 被引量：22

13

作者 王福雨 刘伟军 +2 位作者 赵宇辉 孔源 来佑彬 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期191-198,共8页

研究直接激光成形过程中叶片温度场与热应力场的关系,改善成形质量。以空心叶片为例,根据激光测量仪测得的散点图,用圆弧逼近得到叶片的近似轮廓。利用有限元软件MSC.Marc建立Ti-6Al-4V(TC4)圆弧逼近的空心叶片的有限元模型,并对激光直... 研究直接激光成形过程中叶片温度场与热应力场的关系,改善成形质量。以空心叶片为例,根据激光测量仪测得的散点图,用圆弧逼近得到叶片的近似轮廓。利用有限元软件MSC.Marc建立Ti-6Al-4V(TC4)圆弧逼近的空心叶片的有限元模型,并对激光直接成形过程进行数值模拟,得到叶片在成形过程以及冷却过程中的温度场和热应力场。随着成形的进行,由于热量的积累,成形叶片的温度不断升高,已成形部位的热应力随着成形过程的热循环不断变化,小曲率半径处的热应力大,且热循环对热应力变化影响较小;在直接激光成形结束后,整体温度开始下降,各处的热应力都逐渐升高。通过分析温度场和热应力场的分布情况,得到不同曲率半径对温度场和热应力场的影响规律。基于模拟结果,总结的规律和试验经验,提出改善成形质量的有效方法。并利用激光直接成形技术,加工出模拟分析模型的实物零件,验证模拟和结论的正确性。 展开更多

关键词 热力耦合场 激光直接成形 钛合金 数值模拟

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激光快速成形TA15残余应力影响因素的研究 被引量：12

14

作者 来佑彬 刘伟军 +2 位作者 孔源 王福雨 赵宇辉 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1526-1530,共5页

采用小孔法对激光快速成形TA15钛合金样件进行残余应力影响因素的研究。结果表明:激光功率、扫描速度、送粉速度、扫描方式等工艺参数对残余应力均有显著影响。激光功率越大,残余应力越大;随着扫描速度的增大,残余应力则不断减小;随着... 采用小孔法对激光快速成形TA15钛合金样件进行残余应力影响因素的研究。结果表明:激光功率、扫描速度、送粉速度、扫描方式等工艺参数对残余应力均有显著影响。激光功率越大,残余应力越大;随着扫描速度的增大,残余应力则不断减小;随着送粉速度的增大,残余应力有增加的趋势;3种扫描方式中的交错扫描是残余应力最小的成形扫描方式。最后,对成形样件不同位置的残余应力进行了测定分析,得出成形件中间位置是残余应力峰值点的结论。 展开更多

关键词 激光快速成形 小孔法 残余应力 TA15

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Inconel 625镍基高温合金激光增材制造熔池温度影响因素研究 被引量：12

15

作者 赵宇辉 王志国 +2 位作者 龙雨 赵吉宾 来佑彬 《应用激光》 CSCD 北大核心 2015年第2期137-144,共8页

为了研究激光增材制造熔池温度的影响因素,对Inconel 625镍基高温合金激光增材制造过程的熔池温度进行了测试实验。实验测试结果表明,激光增材制造过程熔池温度随着激光功率的增高,扫描速度的降低,送粉速率的降低而增高;交错扫描的方式... 为了研究激光增材制造熔池温度的影响因素,对Inconel 625镍基高温合金激光增材制造过程的熔池温度进行了测试实验。实验测试结果表明,激光增材制造过程熔池温度随着激光功率的增高,扫描速度的降低,送粉速率的降低而增高;交错扫描的方式加工过程温度平稳;扫描间距影响激光增材制造加工过程温度分布;90°扫描转角情况下温度变化幅度最大;用多元回归的方式构建激光熔池温度预测公式,实验验证结果表明,公式预测精度较高。 展开更多

关键词 激光增材制造 熔池温度 INCONEL 625镍基高温合金 数值模拟

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金属激光直接成形最佳搭接率计算及试验验证 被引量：9

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作者 来佑彬 张本华 +2 位作者 赵吉宾 刘伟军 赵宇辉 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期79-82,共4页

为了提高金属激光直接成形零件的表面平整度，建立了搭接率数学模型，对最佳搭接率进行了理论求解、结果表明，最佳搭接率不受成形件特征尺寸的影响，即无论其它工艺参数如何设定，采用33.3%的搭接率均能得到理想的表面平整度.为了对理... 为了提高金属激光直接成形零件的表面平整度，建立了搭接率数学模型，对最佳搭接率进行了理论求解、结果表明，最佳搭接率不受成形件特征尺寸的影响，即无论其它工艺参数如何设定，采用33.3%的搭接率均能得到理想的表面平整度.为了对理论模型进行验证，利用单因素的试验方法进行了12组不同搭接率试验，在显微镜下测量得到不同搭接率对于成形件表面平整度的影响.试验结果充分说明了理论模型的正确性，并发现搭接率在30%-45%时，成形件表面平整度均较为理想，因此在实际的金属激光直接成形过程中，可以根据具体的加工情况在该范围内灵活设定搭接率. 展开更多

关键词 金属激光直接成形 搭接率 表面平整度 单因素试验

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TA15粉末激光成形基板应力影响因素的试验研究 被引量：7

17

作者 来佑彬 刘伟军 +1 位作者 赵宇辉 王福雨 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1605-1609,共5页

为了研究TA15（Ti-6．5Al-1Mo-1V-2Zr）粉末激光成形基板残余应力的影响因素，成形出19个不同工艺参数的试件，采用压痕法分别对其进行残余应力的测量，总结出激光功率、送粉速度、激光扫描速度、成形层数、扫描转角等参数对基板残余应... 为了研究TA15（Ti-6．5Al-1Mo-1V-2Zr）粉末激光成形基板残余应力的影响因素，成形出19个不同工艺参数的试件，采用压痕法分别对其进行残余应力的测量，总结出激光功率、送粉速度、激光扫描速度、成形层数、扫描转角等参数对基板残余应力的影响。研究表明，随着激光功率的增大，基板残余应力数值随之增大，当功率高于1700W时，基板残余应力开始减小；基板残余应力在送粉速度为0．5～1g／min和1．5～2g／min2个区间内，表现出随着送粉速度的增大残余应力减小的情况，而在1～1．5g／rain区间内表现出相反的情况；基板残余应力随着扫描速度的增大呈现出先增大后减小的趋势；基板残余应力随成形层数的增加而递减；对于不同扫描转角的测试件，扫描转角为60°的情况下，基板残余应力值最小，而30°扫描转角情况下，基板残余应力值最大。 展开更多

关键词 TA15 粉末激光成形 压痕法 基板 残余应力

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扫描方式对激光直接成形过程中热力耦合场与残余应力分布的影响 被引量：5

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作者 孔源 刘伟军 +2 位作者 王越超 赵宇辉 来佑彬 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2012年第5期129-137,共9页

利用有限元中的"单元生死"技术,通过ANSYS参数化设计语言(APDL)编程研究了长边扫描、短边扫描以及交错扫描方式对成形过程的热力耦合场以及残余应力分布的影响,并详细分析了各种扫描方式下,所选节点温度和热应力随时间的变化... 利用有限元中的"单元生死"技术,通过ANSYS参数化设计语言(APDL)编程研究了长边扫描、短边扫描以及交错扫描方式对成形过程的热力耦合场以及残余应力分布的影响,并详细分析了各种扫描方式下,所选节点温度和热应力随时间的变化规律及残余应力沿各方向的分布规律。在与模拟过程相同条件下,实际成形实验所得结果与模拟结果吻合较好。 展开更多

关键词 激光技术 激光金属直接成形 扫描方式 热力耦合场 残余应力

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影响激光近净成形残余应力的关键参数的多元回归分析 被引量：2

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作者 王福雨 赵吉宾 +4 位作者 赵宇辉 王志国 来佑彬 龙雨 刘伟军 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2015年第1期132-139,共8页

激光近净成形的激光功率、扫描速度和分层高度是成形的关键参数。掌握关键参数与影响成形质量和变形的残余应力的关系是降低残余应力与选择合适成形参数的有效途径。利用生死单元技术对钛合金激光近净成形过程进行热力耦合数值求解,得到... 激光近净成形的激光功率、扫描速度和分层高度是成形的关键参数。掌握关键参数与影响成形质量和变形的残余应力的关系是降低残余应力与选择合适成形参数的有效途径。利用生死单元技术对钛合金激光近净成形过程进行热力耦合数值求解,得到8组不同关键参数情况下有限元模型的残余应力分布云图,并对顶层三个位置的残余应力进行采样。对不同参数与残余应力做多元回归分析,得到多元回归方程。通过有限元分析和实验验证多元回归方程的正确性,证明多元回归方法是减少不同参数下成形件残余应力的预测与实验时间、对既定参数残余应力评估的有效方法。 展开更多

关键词 激光光学 多元回归方程 有限元分析 激光近净成形

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3D打印零件的转折角度对成形温度和应力的影响 被引量：2

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作者 王福雨 刘伟军 +4 位作者 赵吉宾 孔源 赵宇辉 来佑彬 韩文超 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期515-521,共7页

在复杂零件的3D打印过程中,转角附近容易形成加工缺陷,如宏观裂纹、毛刺、毛边、塌陷等。为减小转角处的缺陷,通过对有转角零件的3D打印过程进行模拟分析,得到不同零件的温度场和热应力场的分布规律,以及机床加速度、角度大小、转角处... 在复杂零件的3D打印过程中,转角附近容易形成加工缺陷,如宏观裂纹、毛刺、毛边、塌陷等。为减小转角处的缺陷,通过对有转角零件的3D打印过程进行模拟分析,得到不同零件的温度场和热应力场的分布规律,以及机床加速度、角度大小、转角处温度、温度梯度和转角处应力变化的关系。模拟结果表明转角处的热应力不仅和温度梯度有关,而且和转角两边所成的角度密切相关。试验验证了模拟过程温度的正确性及成形角度对成形质量的影响。 展开更多

关键词 3D打印 转角 TC4 有限元模拟

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