铝合金基材表面耐磨性能强化研究现状 被引量：8

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作者 韩冰源 高祥涵 +6 位作者 杜文博 雷卫宁 李少松 丛孟启 杭卫星 杜伟 朱胜 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期157-164,共8页

铝合金材料具有密度低、强度高、易加工等优点,已被广泛应用于汽车和航空航天等领域。为了延长铝合金零件在磨损、腐蚀等环境下的服役寿命,目前开发了众多先进的表面工程技术,实现了对铝合金基体的性能强化。基于此,本文综述了等离子喷... 铝合金材料具有密度低、强度高、易加工等优点,已被广泛应用于汽车和航空航天等领域。为了延长铝合金零件在磨损、腐蚀等环境下的服役寿命,目前开发了众多先进的表面工程技术,实现了对铝合金基体的性能强化。基于此,本文综述了等离子喷涂、电弧喷涂、火焰喷涂、激光重熔、氩弧重熔、冷喷涂、电火花沉积、激光熔覆、微弧氧化等九种表面技术对铝合金处理以强化耐磨性能的研究工作。大量研究发现,这些表面技术均在一定程度上提高了铝合金基体的耐磨性能。例如,等离子喷涂涂层可有效减轻高温条件下基体的磨损,重熔技术制备的涂层比喷涂涂层具有更高硬度和更优异的耐磨性能,采用硬质颗粒的冷喷涂技术制备的涂层具有显著提高的显微硬度,电火花沉积技术制备的沉积层内部均匀分布着高强度枝蔓状的Si相,能够极大地减小基体的摩擦系数。同时,本文总结了以上技术的优缺点及适用范围。例如,热喷涂效率高但易造成热应力集中,导致涂层与基体之间的结合强度降低,氩弧重熔在低熔点和易蒸发的金属和合金上重熔困难,激光重熔可消除大部分孔隙及夹杂的氧化物,但设备成本较高。最后,本文从采用多种技术复合处理、优化涂层工艺参数、加强新技术研发等方面,对未来铝合金基材表面耐磨性能强化的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 铝合金 表面工程 耐磨涂层 热喷涂 重熔

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面向等离子喷涂涂层质量调控的工艺优化方法研究现状 被引量：8

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作者 韩冰源 徐文文 +4 位作者 朱胜 黄庆伟 雷卫宁 杭卫星 杜伟 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第21期21105-21112,共8页

等离子喷涂可极大地提升零件表面耐磨、耐腐、耐高温等性能,已逐渐成为表面工程技术群的重要组成部分。等离子喷涂涂层质量受多种因素影响,因为探索涂层质量和工艺参数之间复杂且相关的映射关系对获取高质量涂层、提高喷涂效率具有重要... 等离子喷涂可极大地提升零件表面耐磨、耐腐、耐高温等性能,已逐渐成为表面工程技术群的重要组成部分。等离子喷涂涂层质量受多种因素影响,因为探索涂层质量和工艺参数之间复杂且相关的映射关系对获取高质量涂层、提高喷涂效率具有重要意义。为此,本文综述了正交实验法、响应法、人工神经网络等数理统计方法在涂层质量优化领域的研究现状,总结了各类统计方法的特点及典型涂层随工艺参数的变化规律,结果表明:Ni基、Al_(2)O_(3)基等典型涂层优化后的显微硬度、结合强度等性能得到了明显提高;对Al_(2)O_(3)基涂层的不同优化实验进行比较分析,发现添加不同含量的TiO_(2)对最终的喷涂涂层性能存在一定影响。分类阐述响应曲面法中包含的不同设计方法,通过典型涂层实验分析得出:当因素个数相同且无实验点超出原定水平的危险时,BBD设计的适用范围更广。系统介绍了人工神经网络传统及改进模型在等离子喷涂涂层性能预测及优化试验中的研究情况。最后对数理统计方法在等离子喷涂涂层质量优化领域的应用现状进行了总结,并对其未来发展方向进行了一定的展望。 展开更多

关键词 等离子喷涂 参数优化 涂层性能 数理统计方法

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K418合金叶片激光再制造Inconel718覆层匹配与强化 被引量：7

3

作者 鲁耀钟 雷卫宁 +1 位作者 任维彬 徐杰 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期54-60,共7页

为了解决K418合金叶片再制造熔覆层易开裂、结合界面处力学性能较差等难题,采用具有输入可调控、热输入可控制以及降低熔池及热影响区温度等优势的脉冲激光,得出在工艺参量为激光功率2.5kW、送粉速率37.5g/min、扫描速率8mm/s,载气气流3... 为了解决K418合金叶片再制造熔覆层易开裂、结合界面处力学性能较差等难题,采用具有输入可调控、热输入可控制以及降低熔池及热影响区温度等优势的脉冲激光,得出在工艺参量为激光功率2.5kW、送粉速率37.5g/min、扫描速率8mm/s,载气气流3L/min下,K418基体与Inconel718熔覆层之间能够形成良好的冶金结合。结果表明,熔覆层显微组织依次由界面处平面晶、底部胞状晶、中部树枝晶及顶部等轴晶组成;经过对比优化下的工艺参量,获得了成形质量良好且无明显裂纹、气孔等缺陷的Inconel718熔覆层;通过基体与覆层的硬度测试,覆层整体硬度值在300HV左右且分布较为均匀,基体平均硬度在400HV以上、结合界面处硬度值为460.46HV,相对于基体提升了12%;物相形分析表明,Inconel718熔覆层与基体K418性能匹配较好,激光再制造凝固成形时经历了L→γ→(γ+MC)→(γ+laves)的凝固过程,脉冲激光的热输入对基体K418合金热影响区完成了γ′相的固溶再析出过程,界面处沿晶界析出少量的二次析出相laves相和MC相对熔覆层及界面处晶界起到钉扎晶界、阻碍滑移的强化作用。试验相关工艺及参量为K418叶片激光再制造提供了借鉴和分析。 展开更多

关键词 激光技术 激光再制造 INCONEL718 叶片 性能匹配

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不同路径下电弧增材制造单层多道热力学分析 被引量：2

4

作者 吴超 雷卫宁 +1 位作者 李小平 丛孟启 《热加工工艺》 北大核心 2024年第7期16-22,共7页

在增材制造过程中,金属内部的温度、应力演变对成型件质量有着重要影响。本文对电弧增材制造单层多道成型件进行堆焊实验与有限元分析,研究了单层多道成型件的热力演变规律,及沿长边单向、沿长边往复、沿短边单向扫描路径的温度场和应... 在增材制造过程中,金属内部的温度、应力演变对成型件质量有着重要影响。本文对电弧增材制造单层多道成型件进行堆焊实验与有限元分析,研究了单层多道成型件的热力演变规律,及沿长边单向、沿长边往复、沿短边单向扫描路径的温度场和应力场规律。结果表明,熔覆层表面的纵向应力释放能力优异,而横向应力数值相对稳定并在一定区域高于纵向应力;沿长边单向扫描的成型件表面散热效果最好,沿长边往复扫描次之,沿短边单向扫描最低;往复扫描可有效避免单向扫描息弧端处的应力集中,沿短边扫描的纵向应力小于沿长边扫描的,横向应力相反。在进行单层多道路径规划时,应权衡好纵向应力与横向应力的应力释放程度。 展开更多

关键词 电弧增材制造 扫描路径 温度场 应力场

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单颗磨粒超声辅助磨削SiC陶瓷材料去除机理 被引量：6

5

作者 丁凯 李奇林 +2 位作者 雷卫宁 徐铭洲 王许 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第19期2331-2339,共9页

为研究不同磨削速度下超声振动作用对SiC陶瓷磨削过程中材料去除机理的影响,采用钎焊单颗金刚石磨粒工具,基于连续变磨削深度试验方法,在SiC陶瓷抛光表面开展了超声辅助磨削与普通磨削对比试验。结果表明,随着单颗磨粒磨削深度的逐渐增... 为研究不同磨削速度下超声振动作用对SiC陶瓷磨削过程中材料去除机理的影响,采用钎焊单颗金刚石磨粒工具,基于连续变磨削深度试验方法,在SiC陶瓷抛光表面开展了超声辅助磨削与普通磨削对比试验。结果表明,随着单颗磨粒磨削深度的逐渐增大,SiC陶瓷超声辅助磨削与普通磨削时的材料去除机理均经历了“塑性去除→脆-塑转变→大尺寸脆性断裂”的变化;在磨削速度为1 m/s时,相比于普通磨削,单颗磨粒超声辅助磨削可显著增大SiC陶瓷的脆-塑转变临界切厚及相应的磨削划痕横截面积,并减小切向磨削力与磨削比能;而随着磨削速度的增大,超声辅助磨削与普通磨削在单颗磨粒磨削划痕尺寸、磨削力之间的差异逐渐减弱。 展开更多

关键词 单颗磨粒 超声辅助磨削 SIC陶瓷 磨削划痕形貌 材料去除机理

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激光熔覆与淬火再制造QT700球墨铸铁齿轮熔覆层的组织与性能 被引量：6

6

作者 陈世鑫 雷卫宁 +1 位作者 任维彬 薛冰 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第5期178-185,共8页

针对QT700球墨铸铁齿轮激光再制造表面硬度下降、界面白口组织聚集、熔覆层易开裂和易出现气孔缺陷等再制造难点,本文提出了激光熔覆制备与激光淬火相结合的复合新工艺。通过优选材料成分接近、硬度等力学性能优良的FeCrNiCu合金,实现了... 针对QT700球墨铸铁齿轮激光再制造表面硬度下降、界面白口组织聚集、熔覆层易开裂和易出现气孔缺陷等再制造难点,本文提出了激光熔覆制备与激光淬火相结合的复合新工艺。通过优选材料成分接近、硬度等力学性能优良的FeCrNiCu合金,实现了QT700球墨铸铁齿轮表面熔覆层的制备。通过熔覆层组织演化分析、表面硬度对比、摩擦磨损性能评价等试验,验证了再制造熔覆层良好的力学性能。试验结果表明:熔覆层熔合良好,无气孔裂纹等成形缺陷,呈较为显著的激光熔覆快速冷凝组织特征;熔覆层顶部经淬火后,等轴晶更加细小,晶粒粒度减小;熔覆层中部的树枝晶枝干有所细化,部分枝晶分离;熔覆层底部的胞状晶尺度基本保持熔覆后的形态,但界面白口组织向部分熔解、断续分离态转变;淬火前熔覆层的显微硬度为473~589 HV,淬火后提升至666~735 HV;熔覆层淬火前的摩擦因数为0.15~0.25,淬火后降为0.05~0.15。本研究为球墨铸铁的激光再制造提供了工艺借鉴和方法参考。 展开更多

关键词 激光技术 激光熔覆 激光淬火 球墨铸铁 再制造

原文传递

新质生产力引领应用型高校新兴交叉学科建设的逻辑与机制 被引量：1

7

作者 朱福先 雷卫宁 +2 位作者 屠远 范洪辉 王俊 《江苏理工学院学报》 2024年第3期110-115,共6页

推动新质生产力的发展为应用型高校的改革确立了新目标、布置了新任务、开辟了新赛道,新质生产力的发展成为新兴交叉学科建设的方向,为新兴交叉学科建设提供逻辑指引。新质生产力引领应用型高校新兴交叉学科建设的实现机制为:加强顶层设... 推动新质生产力的发展为应用型高校的改革确立了新目标、布置了新任务、开辟了新赛道,新质生产力的发展成为新兴交叉学科建设的方向,为新兴交叉学科建设提供逻辑指引。新质生产力引领应用型高校新兴交叉学科建设的实现机制为:加强顶层设计,完善新兴交叉学科建设的体制机制;强化科技创新,实现以新兴产业应用为导向的创新突破;坚持立德树人根本任务,提升复合型、应用型、创新型人才自主培养质量;创新服务模式,增强服务区域经济社会发展的靶向性。 展开更多

关键词 新质生产力 新兴交叉学科 科技创新 人才培养 社会服务

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地铁风挡铝合金中间框焊缝疲劳寿命评估

8

作者 陈健 徐磊 +2 位作者 雷卫宁 何斌 王加政 《装备机械》 2024年第2期35-41,共7页

应用ANSYS Workbench软件对某型号地铁风挡铝合金中间框主体焊缝进行疲劳寿命评估,根据EN 12663标准对中间框施加疲劳载荷工况,基于应力仿真结果,采用DVS1608多轴应力评估法进行利用率计算。评估结果表明,所有工况下的利用率均小于1,说... 应用ANSYS Workbench软件对某型号地铁风挡铝合金中间框主体焊缝进行疲劳寿命评估,根据EN 12663标准对中间框施加疲劳载荷工况,基于应力仿真结果,采用DVS1608多轴应力评估法进行利用率计算。评估结果表明,所有工况下的利用率均小于1,说明地铁风挡铝合金中间框主体焊缝满足使用要求。 展开更多

关键词 地铁 风挡 中间框 焊缝 疲劳寿命 评估

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激光熔覆FeCrNiB合金熔池横纵截面组织与性能分析

9

作者 段韶岚 雷卫宁 +3 位作者 单星海 陈宁 李志贤 蹇文轩 《应用激光》 CSCD 北大核心 2024年第3期31-39,共9页

在U71Mn钢轨钢表面制备FeCrNiB合金覆层,针对沿着熔覆方向和垂直熔覆方向2个截面,利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等表征覆层的宏观形貌、微观形貌和相组成。借助维氏硬度计测试熔覆层硬度,利用摩擦磨损试验机测量其... 在U71Mn钢轨钢表面制备FeCrNiB合金覆层,针对沿着熔覆方向和垂直熔覆方向2个截面,利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等表征覆层的宏观形貌、微观形貌和相组成。借助维氏硬度计测试熔覆层硬度,利用摩擦磨损试验机测量其耐磨性。实验结果表明,横纵截面熔覆层底部无气孔、裂纹等缺陷,冶金结合良好;垂直于熔覆方向的YOZ截面熔覆层中部存在较为粗大树枝晶和部分等轴晶,沿熔覆方向的XOZ截面熔覆层中部存在细长的树枝晶且存在较多的等轴晶;通过软件分析及圆截点法得出YOZ截面晶粒度约为11级,XOZ截面晶粒度约为12级;XOZ截面熔覆层硬度略大于YOZ截面熔覆层硬度;XOZ截面失重、磨损率和摩擦系数都略小于YOZ截面,且XOZ截面磨合阶段较短。 展开更多

关键词 激光熔覆 熔池横纵截面 金相组织 力学性能

原文传递

H13堆焊修复组织与性能研究

10

作者 丁立红 雷卫宁 +2 位作者 陈菊芳 曹健 陈国炎 《江苏理工学院学报》 2024年第2期19-26,共8页

文章对损坏的热作模具钢H13进行堆焊修复研究,选用化学成分相近的焊条Cr12MoV对模具的失效部位进行堆焊修复,然后,对堆焊后的试样进行不同温度的回火热处理,并研究其组织和性能。分析可知,热处理温度550℃时,组织为索氏体、铁素体、马... 文章对损坏的热作模具钢H13进行堆焊修复研究,选用化学成分相近的焊条Cr12MoV对模具的失效部位进行堆焊修复,然后,对堆焊后的试样进行不同温度的回火热处理,并研究其组织和性能。分析可知,热处理温度550℃时,组织为索氏体、铁素体、马氏体和颗粒碳化物等,组织不均匀,而且堆焊层硬度较高,消除应力不彻底;热处理温度为600℃时,组织为均匀分布的索氏体和细小碳化颗粒物,细小颗粒碳化物对材料有弥散强化的作用,硬度分布均匀,韧性较好,综合性能佳;热处理温度为650℃时,冲击韧性较好,但硬度分布不均匀,组织存在高温聚集长大的颗粒碳化物,弥散强化作用降低。综合分析可知,采用焊条Cr12MoV对热作模具钢H13进行堆焊修复,堆焊后采用600℃温度进行2次回火处理较为合理,能够获得较好的综合性能,可以满足工程应用需求。 展开更多

关键词 堆焊 焊条 热处理 颗粒物

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感应钎焊温度对立方氮化硼砂轮磨削性能的影响 被引量：4

11

作者 任慧中 李奇林 +2 位作者 雷卫宁 丁凯 张锁荣 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期829-834,841,共7页

利用超高频感应钎焊在不同钎焊温度条件下制备立方氮化硼(CBN)砂轮,采用扫描电子电镜(SEM)和能量分散谱仪(EDS)对磨粒表面新生化合物进行观察与分析,并通过与电镀CBN砂轮进行比较,对感应钎焊CBN砂轮的磨削性能进行评价。结果表明:CBN磨... 利用超高频感应钎焊在不同钎焊温度条件下制备立方氮化硼(CBN)砂轮,采用扫描电子电镜(SEM)和能量分散谱仪(EDS)对磨粒表面新生化合物进行观察与分析,并通过与电镀CBN砂轮进行比较,对感应钎焊CBN砂轮的磨削性能进行评价。结果表明:CBN磨粒界面新生化合物主要组成元素有N、B、Ti三种,活性元素Ti发生扩散并与N和B发生化合反应;当感应钎焊温度为940℃时,磨粒表面生成物致密覆盖在表面,且所制备的CBN钎焊砂轮的磨削力和磨削比能较小。在相同磨削用量下,对电镀CBN砂轮和感应钎焊CBN砂轮的磨损形式进行对比分析发现,电镀CBN砂轮的磨损形式为黏附磨损,钎焊CBN砂轮的磨损形式为破碎磨损。 展开更多

关键词 感应钎焊温度 磨削性能 磨削比能 磨损

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激光功率对激光选区熔化316L不锈钢微观形貌和性能的影响 被引量：3

12

作者 侯文达 雷卫宁 +3 位作者 鲁耀中 庄百亮 任维彬 陈菊芳 《热加工工艺》 北大核心 2021年第4期50-53,58,共5页

采用激光选区熔化(SLM)技术制备316L不锈钢试样。通过单因素实验的方法,研究了激光功率对SLM成形316L不锈钢试样微观组织、致密度、显微硬度和表面粗糙度的影响。结果表明:SLM成形316L不锈钢试样组织主要由奥氏体组成,且存在少量的铁素... 采用激光选区熔化(SLM)技术制备316L不锈钢试样。通过单因素实验的方法,研究了激光功率对SLM成形316L不锈钢试样微观组织、致密度、显微硬度和表面粗糙度的影响。结果表明:SLM成形316L不锈钢试样组织主要由奥氏体组成,且存在少量的铁素体。当激光功率为160 W时,SLM成形316L不锈钢试样微观组织主要为胞状晶且分布均匀,显微硬度和致密度均达到最大值386.2 HV和95.96%,粗糙度达到最小值11.7μm,成形效果最佳。 展开更多

关键词 316L不锈钢 激光选区熔化 激光功率

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20钢电弧熔覆制造成形与性能研究 被引量：3

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作者 薛冰 雷卫宁 +1 位作者 刘骁 陈世鑫 《热加工工艺》 北大核心 2021年第9期24-28,共5页

低碳钢在装备制造中应用广泛,但其零部件易损坏,以20钢为研究对象,采用电弧熔覆修复技术,对其废旧零部件再制造技术进行研究。采用ER49-1低碳钢焊丝,在20钢基板上进行TIG焊电弧熔覆修复试验。通过光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪和拉... 低碳钢在装备制造中应用广泛,但其零部件易损坏,以20钢为研究对象,采用电弧熔覆修复技术,对其废旧零部件再制造技术进行研究。采用ER49-1低碳钢焊丝,在20钢基板上进行TIG焊电弧熔覆修复试验。通过光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪和拉伸试验机分析熔覆层微观结构及其性能。试验结果表明,电弧熔覆修复试样件焊缝出现细针状铁素体和细针状枝晶形态的珠光体,堆焊层顶端微观组织呈细小树枝晶状。堆覆层平均硬度为208 HV,抗拉强度为418 MPa,屈服强度为395 MPa,伸长率为16%,其力学性能优于母材,可实现20钢零部件的堆覆修复,满足零件修复与表面强化的要求。 展开更多

关键词 再制造 电弧熔覆 增材制造 20#钢 力学性能

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电弧熔敷用高熵合金粉芯丝材熔敷层的摩擦磨损行为 被引量：3

14

作者 彭勇 雷卫宁 +3 位作者 张扬 张文杰 邓瑶 李小平 《电焊机》 2020年第1期34-41,I0006,共9页

通过研究电弧熔敷不锈钢高熵合金粉芯丝材在不同摩擦条件下的摩擦磨损行为,为实现电弧现场快速修复和成形在耐磨性能方面提供可靠的保证。将高熵合金组成的Fe、Co、Ni、Cu四种金属元素以粉末按等原子比制成不锈钢高熵合金粉芯丝材,通过... 通过研究电弧熔敷不锈钢高熵合金粉芯丝材在不同摩擦条件下的摩擦磨损行为,为实现电弧现场快速修复和成形在耐磨性能方面提供可靠的保证。将高熵合金组成的Fe、Co、Ni、Cu四种金属元素以粉末按等原子比制成不锈钢高熵合金粉芯丝材,通过电弧熔敷方式熔敷在不锈钢表面。采用Nanovea Tribometer摩擦磨损仪和Nanovea PS50表面轮廓仪测试和分析焊道表面的耐磨性。高熵合金以FCC相不均匀散布在不锈钢焊层中,焊道耐磨损性能高于不锈钢基材,焊道磨损体积和磨损率均比基材及308粉芯焊丝降低30%,高熵合金的FCC相对不锈钢耐磨性能有强化作用。随着磨损载荷和速率的增加,高熵合金焊道的摩擦系数均逐渐降低,磨痕的深度、宽度、磨损体积均在增加;在当载荷为2 N、4 N,磨损速率为100 r/min、200 r/min时,焊层的耐磨性是不锈钢基材及JQ-308不锈钢粉芯丝材的1.5倍,主要表现为磨粒磨损和粘着磨损;当载荷为6 N、8 N,速率为300 r/min、400 r/min时,焊层的耐磨性是不锈钢基材及JQ-308不锈钢粉芯丝材的2倍,主要表现为粘着剥落磨损。将性能优异的高熵合金应以粉芯方式应用于电弧熔敷中,可实现实际环境下关键零部件现场电弧快速修复或表面强化。 展开更多

关键词 高熵合金 粉芯丝材 不锈钢 电弧熔敷 摩擦磨损

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U71Mn轨道表面激光再制造FeCrNiB熔覆层工艺与组织性能 被引量：3

15

作者 段韶岚 雷卫宁 任维彬 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4675-4681,共7页

针对U71Mn轨道表面磨损及激光再制造的表面耐磨性不足、气孔缺陷易发等再制造难点,提出并验证了脉冲激光熔覆制备轨道表面FeCrNiB熔覆层的工艺与方法。结果表明:熔覆层顶部主要分布细小致密的等轴晶、中部交错存在较多的树枝晶,树枝晶... 针对U71Mn轨道表面磨损及激光再制造的表面耐磨性不足、气孔缺陷易发等再制造难点,提出并验证了脉冲激光熔覆制备轨道表面FeCrNiB熔覆层的工艺与方法。结果表明:熔覆层顶部主要分布细小致密的等轴晶、中部交错存在较多的树枝晶,树枝晶晶粒具备长大条件已存在初次晶臂和二次晶臂,熔覆层底部呈现出的胞状晶组织,大致垂直于熔覆层与基体的界面;熔覆层中Cr_(7)C_(3)硬质相和纳米级极细粒状和片状珠光体组织的存在,使熔覆层具有较高硬度及耐磨性,熔覆层的平均硬度(HV_(0.2))由3038MPa提升至7350MPa;在同等的摩擦磨损条件下,熔覆层的耐磨性提高了5倍左右;对接试样的抗拉强度略小于基体的抗拉强度,但仍能满足钢轨使用要求。 展开更多

关键词 激光再制造 FeCrNiB合金 轨道表面 熔覆层

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激光再制造边部减薄Ti-6Al-4V叶片覆层与界面性能控制 被引量：2

16

作者 任维彬 薛亚平 +2 位作者 周金宇 雷卫宁 曹赛男 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2400-2406,共7页

针对强气流与烟气腐蚀易造成Ti-6Al-4V叶片减薄、再制造覆层与界面性能下降的难题,优选与Ti-6Al-4V叶片匹配度高、成形性良好的同种合金,通过元素匹配对比、能量传散规律分析、金相组织评价、再制造成形试验以及基本力学性能验证等方法... 针对强气流与烟气腐蚀易造成Ti-6Al-4V叶片减薄、再制造覆层与界面性能下降的难题,优选与Ti-6Al-4V叶片匹配度高、成形性良好的同种合金,通过元素匹配对比、能量传散规律分析、金相组织评价、再制造成形试验以及基本力学性能验证等方法,开展该类边部减薄叶片再制造覆层与界面性能控制研究。结果表明:覆层Ti元素质量分数约为80%,Al元素为3.9%~5.5%,V元素为3.0%~3.5%,上述主要元素含量与基体基本一致;界面处以初始等轴α相、部分片状β相以及β相晶界上析出的少量针状α′马氏体构成的网篮结构为主,部分细化和分化的β相颗粒呈弥散分布,对网篮组织晶界具有钉扎作用;覆层硬度(HV0.1)为3150~3517MPa,为基体硬度的93%~104%,与基体匹配度良好;覆层摩擦系数在1与3 Hz加载频率下分别为0.22~0.35与0.32~0.62,低于TC4叶片基体。该研究在实现边部减薄Ti-6Al-4V叶片再制造良好成形的同时,验证了相关工艺及方法对覆层及界面性能调控的有效性。 展开更多

关键词 激光再制造 TI-6AL-4V 界面性能 叶片

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高熵合金设计制备与性能研究 被引量：1

17

作者 单星海 雷卫宁 +3 位作者 丛孟启 陈宁 李志贤 段韶岚 《工具技术》 北大核心 2023年第6期10-17,共8页

高熵合金属于新型复杂合金,并表现出更好的综合力学性能和不同形变机制。介绍了高熵合金多主元的设计方法和基于热力学相变的计算模型,同时归纳了现有高熵合金的制备方法、技术原理、应用领域及优势,并对高熵合金的特殊性能进行概述。

关键词 高熵合金 计算模型 相变机制 综合性能

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石墨烯量子点添加量对超临界纳米复合镀层微观结构与性能影响

18

作者 李志贤 雷卫宁 +3 位作者 李雅寒 钱海峰 牟志刚 何斌 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期15-22,共8页

以性能独特的石墨烯量子点(GQDs)为第二相添加物,采用超临界电沉积技术制备Ni基纳米复合镀层,研究超临界条件下GQDs添加量对镀层的微观结构、显微硬度、耐磨性能、耐腐蚀性能等的影响。结果表明:加入GQDs,镀层微观结构致密化和均匀化。... 以性能独特的石墨烯量子点(GQDs)为第二相添加物,采用超临界电沉积技术制备Ni基纳米复合镀层,研究超临界条件下GQDs添加量对镀层的微观结构、显微硬度、耐磨性能、耐腐蚀性能等的影响。结果表明:加入GQDs,镀层微观结构致密化和均匀化。当GQDs添加量为1.5 g/L时,镀层表面形貌更为致密。X射线衍射分析显示,GQDs的添加,改变了复合镀层镍衍射面(111)、(200)及(222)峰位,在(111)面产生结晶择优取向。GQDs的添加大幅提升了复合镀层的各项性能。当GQDs添加量为1.5 g/L时,镀层显微硬度高达7381.4 MPa,比纯镍镀层显微硬度高近980 MPa;磨痕截面积为3336μm^(2),仅为纯镍镀层的44%。Tafel极化试验结果表明,腐蚀电流密度为3.55×10^(-6)A·cm^(-2),相较于纯镍镀层的10.07×10^(-6)A·cm^(-2),降低了65%;150 h浸泡腐蚀实验表明,当GQDs添加量为1.5 g/L时,镀层点蚀最少,耐腐蚀性能最为优异。 展开更多

关键词 超临界电沉积 石墨烯量子点 微观结构

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局部感应钎焊锯片基体的热变形分析

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作者 侯超鹏 李奇林 +3 位作者 丁凯 雷卫宁 任维彬 韩锦锦 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2023年第2期241-249,共9页

针对钎焊锯片基体在高温条件下的热变形问题,在有限元软件中对局部感应钎焊锯片基体的温度、组织以及应力应变场进行分析,研究影响锯片基体变形的因素。结果显示:锯片基体发生的相变主要分布在钎焊工作面上,冷却至室温后主要得到铁素体... 针对钎焊锯片基体在高温条件下的热变形问题,在有限元软件中对局部感应钎焊锯片基体的温度、组织以及应力应变场进行分析,研究影响锯片基体变形的因素。结果显示:锯片基体发生的相变主要分布在钎焊工作面上,冷却至室温后主要得到铁素体、珠光体、贝氏体3种组织。当热源的扫描速度增大,基体的变形量以及残余应力都随之增大。当扫描速度从0.25 mm/s增至2.00 mm/s时,相变层厚度从5.8 mm降至4.7 mm,最大变形量从0.41 mm增至0.82 mm,且残余应力从482 MPa增至667 MPa。试验与仿真结果基本一致。 展开更多

关键词 局部感应钎焊 相变 热变形 钎焊温度 锯片

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基于响应曲面法的成型CBN砂轮高频感应钎焊温度均匀性研究

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作者 李奇林 王西超 +2 位作者 丁凯 雷卫宁 陈佳佳 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1915-1922,共8页

成型砂轮在高频感应钎焊过程中存在温度分布不均匀导致钎焊质量无法满足使用要求,这是长期困扰超硬磨料砂轮高频感应钎焊技术的难题。针对该问题,提出温度均匀性的表征方法,以温度均匀度和平均温度为响应值,基于有限元仿真数据获得了响... 成型砂轮在高频感应钎焊过程中存在温度分布不均匀导致钎焊质量无法满足使用要求,这是长期困扰超硬磨料砂轮高频感应钎焊技术的难题。针对该问题,提出温度均匀性的表征方法,以温度均匀度和平均温度为响应值,基于有限元仿真数据获得了响应曲面法模型。基于该模型,采用方差分析成型砂轮感应钎焊温度均匀性的影响因素显著程度由大到小依次为加热间隙、感应电流、导磁体长度。以平均温度值和温度均匀度为优化目标,基于响应曲面法优化线圈结构和工艺参数,开展了感应加热试验,证明响应曲面法模型优化结果的误差在6.94%以内。高频感应钎焊的成型立方氮化硼(cubic boron nitride,CBN)砂轮宏观形貌显示,钎料在成型面各处铺展的一致性好,表明钎焊过程中在成型面的温度分布具有较好的均匀性。 展开更多

关键词 温度均匀性 高频感应钎焊 成型CBN砂轮 响应曲面法 方差分析

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