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新时代中国特色再制造的创新发展 被引量：36
1
作者 徐滨士 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期1-6,共6页
再制造是机电产品资源化循环利用的最佳途径之一,是推进资源节约和循环利用的重要技术支撑。文中回顾了维修工程向表面工程到再制造工程的发展历程,阐述了中国特色再制造独有的技术模式和效益模式;总结了中国特色再制造在面向国家战略... 再制造是机电产品资源化循环利用的最佳途径之一,是推进资源节约和循环利用的重要技术支撑。文中回顾了维修工程向表面工程到再制造工程的发展历程,阐述了中国特色再制造独有的技术模式和效益模式;总结了中国特色再制造在面向国家战略、围绕装备需求、推动人才培养等方面取得的成绩;重点提出了新时代中国特色再制造在推进绿色发展,促进装备战斗力再生,构建一流学科等方面的创新发展方向。 展开更多
关键词 新时代 中国特色再制造 创新发展
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中国智能再制造的现状与发展 被引量：34
2
作者 徐滨士 夏丹 +1 位作者 谭君洋 董世运 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1-13,共13页
智能再制造作为再制造产业的创新发展方向,在先进再制造技术广泛应用的基础上,随着自动化技术、深度学习技术、大数据技术、网络技术和半导体技术的发展而逐渐成熟。文中基于新一代人工智能基础理论体系,以我国再制造发展过程的自动化... 智能再制造作为再制造产业的创新发展方向,在先进再制造技术广泛应用的基础上,随着自动化技术、深度学习技术、大数据技术、网络技术和半导体技术的发展而逐渐成熟。文中基于新一代人工智能基础理论体系,以我国再制造发展过程的自动化产业升级为原点,从再制造产业体系及行业关键技术体系相结合的角度,系统阐述发展智能再制造的必要性、必然性和紧迫性,梳理了智能再制造的实现方式、技术体系以及发展目标,总结了智能再制造的总体框架和技术路线,提出了目前智能再制造发展所需解决的关键问题,并对智能再制造体系的建立及未来总体技术发展提出了展望。 展开更多
关键词 智能再制造 自动化 创新发展 发展体系
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我国再制造工程及其产业发展 被引量：27
3
作者 徐滨士 梁秀兵 +1 位作者 史佩京 蔡志海 《表面工程与再制造》 2015年第2期6-10,共5页
再制造是维修工程和表面工程发展的高级阶段,是先进制造的重要组成,是废旧产品高技术修复、改造的产业化。近年来,中国的再制造发展迅速,已在再制造的政策法规、产业实践及基础研究方面成绩斐然。本文阐述了中国自主创新再制造的模式及... 再制造是维修工程和表面工程发展的高级阶段,是先进制造的重要组成,是废旧产品高技术修复、改造的产业化。近年来,中国的再制造发展迅速,已在再制造的政策法规、产业实践及基础研究方面成绩斐然。本文阐述了中国自主创新再制造的模式及内涵,综述了我国再制造质量控制关键技术,分析了国内再制造工程产业发展的前沿问题。 展开更多
关键词 再制造工程 研究现状 发展前沿
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航空航天铝合金腐蚀疲劳研究进展 被引量：27
4
作者 李斌 董丽虹 +2 位作者 王海斗 周永欣 高冲 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期106-118,共13页
铝合金因具有高的比强度、比模量,好的加工性能及焊接性能,在航空航天领域应用广泛。而腐蚀疲劳是造成航空航天材料失效的重要原因之一,因其危害性高、破坏性强且难以提前预测等特点,受到了广泛关注。铝合金腐蚀疲劳问题一直是飞机日历... 铝合金因具有高的比强度、比模量,好的加工性能及焊接性能,在航空航天领域应用广泛。而腐蚀疲劳是造成航空航天材料失效的重要原因之一,因其危害性高、破坏性强且难以提前预测等特点,受到了广泛关注。铝合金腐蚀疲劳问题一直是飞机日历寿命研究中的重点问题,随着可重复使用航天器理念的提出,多次空天往返和地面修复过程也使腐蚀疲劳问题在可重用航天器上不可忽视。综述了近年来航空航天铝合金腐蚀疲劳的研究现状,从航空铝合金腐蚀疲劳机理的角度,归纳了腐蚀疲劳裂纹萌生和扩展机制。从腐蚀疲劳环境模拟和腐蚀环境等效两方面,介绍了目前主要的实验室腐蚀疲劳试验技术。分别从材料因素、环境因素和力学因素,分析对腐蚀疲劳裂纹扩展及寿命的影响。重点关注了腐蚀疲劳交替形式下疲劳寿命的特点。提出了在多因素共同影响下的腐蚀疲劳裂纹扩展、损伤演化和寿命预测,以及加速腐蚀环境的当量等效。试验与模拟的有机结合,是今后铝合金腐蚀疲劳的重要发展方向。 展开更多
关键词 航空航天 铝合金 腐蚀疲劳 腐蚀机制 环境模拟 协同/交替试验
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激光熔化沉积成形缺陷及其控制方法综述 被引量：26
5
作者 彭谦 董世运 +2 位作者 闫世兴 门平 王斌 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第15期2666-2671,2683,共7页
激光增材制造技术作为一种新型的快速成形技术,在快速精准成形的同时,还能够满足个性需求,这种成形方式完全颠覆了传统减材制造的成形理念,因而很快成为最能代表当今信息化时代的一种制造技术。常见的激光增材制造技术主要有以送粉为特... 激光增材制造技术作为一种新型的快速成形技术,在快速精准成形的同时,还能够满足个性需求,这种成形方式完全颠覆了传统减材制造的成形理念,因而很快成为最能代表当今信息化时代的一种制造技术。常见的激光增材制造技术主要有以送粉为特征的激光熔化沉积技术(Laser melting deposition,LMD)和以粉末铺床为特征的选区激光熔化技术(Selective laser melting,SLM)。激光熔化沉积技术是采用同步送粉的方式通过大功率激光将同种或不同种的粉末熔化,然后逐行逐层地进行扫描堆积成形。利用这种方法所制备的零件不仅形状复杂,而且各项力学性能均优于铸件。相对于选区激光熔化技术,激光熔化沉积技术具有三大优势:(1)成形尺寸不受限制,可进行大尺寸的零件制造;(2)可以实现不同成分和比例的梯度材料成形;(3)可以进行零件修复与再制造。激光熔化沉积成形过程是一个涉及温度场、应力场等多物理场的耦合过程,由于材料急热、急冷的特点使得利用激光熔化沉积法制备的零件组织为非平衡态组织,过程复杂,不稳定性因素多,因此制件容易出现翘曲变形、熔合不良、尺寸精度不高、开裂等宏观缺陷,内部也容易产生气孔、夹杂、裂纹等微观缺陷,其中激光熔化沉积制备的零件中较大残余应力的存在使得裂纹对其性能的影响更为显著。当前,研究者们主要通过工艺实验及数值模拟研究了产生缺陷的原因,在一定程度上找出了产生气孔、熔合不良、裂纹等缺陷的主要影响因素,并针对这些因素进行逐步分析,在控制粉末特性,调节激光功率、扫描速度、送粉速度、搭接率等工艺参数,引入基板预热,热处理等缺陷控制方法方面取得了一定的进展。同时还利用外界先进检测、传感技术对缺陷进行了实时监测及闭环控制,为激光熔化沉积成形缺陷的控制提供了良好的辅助� 展开更多
关键词 增材制造 激光熔化沉积 气孔 熔合不良 裂纹 缺陷控制
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高性能金属材料激光增材制造应力变形调控研究现状 被引量：24
6
作者 陈勇 陈辉 +4 位作者 姜亦帅 汪倩 吴影 熊俊 董世运 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1-10,共10页
随着激光增材制造基础理论研究和设备水平的提升,激光增材制造技术越来越多地应用于大型复杂结构的生产制造。激光增材成形过程中形成的应力会导致成形件变形、开裂,因此应力变形的控制是激光增材制造过程亟待解决的关键问题。本文总结... 随着激光增材制造基础理论研究和设备水平的提升,激光增材制造技术越来越多地应用于大型复杂结构的生产制造。激光增材成形过程中形成的应力会导致成形件变形、开裂,因此应力变形的控制是激光增材制造过程亟待解决的关键问题。本文总结了激光增材制造残余应力形成机制、应力变形测试技术和应力变形调控措施等方面的研究现状,提出了激光增材制造应力变形调控存在的主要问题及以后的研究方向,为高性能金属构件激光增材制造"控形"研究提供指导。 展开更多
关键词 高性能金属材料 激光增材制造 应力变形检测 应力变形调控
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缸套-活塞环摩擦副表面性能强化研究进展 被引量：23
7
作者 唐令 何鹏飞 +4 位作者 马国政 王海斗 康嘉杰 陈书赢 徐滨士 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期185-198,共14页
缸套-活塞环是内燃机中最重要的摩擦副,该配副的磨损失效占内燃机摩擦磨损故障的40%左右。表面性能强化是提高缸套-活塞环摩擦副服役寿命和可靠性的重要方法。简要分析了内燃机缸套-活塞环服役工况与磨损失效机理,总结了影响缸套-活塞... 缸套-活塞环是内燃机中最重要的摩擦副,该配副的磨损失效占内燃机摩擦磨损故障的40%左右。表面性能强化是提高缸套-活塞环摩擦副服役寿命和可靠性的重要方法。简要分析了内燃机缸套-活塞环服役工况与磨损失效机理,总结了影响缸套-活塞环摩擦磨损行为的重要因素。详细综述了表面改性、表面涂覆和表面复合处理技术在缸套-活塞环表面强化中的研究和应用现状,其中化学热处理、离子注入和表面淬火等表面改性技术,通过改变缸套-活塞环表面化学成分和组织结构,而改善其摩擦学性能,表面织构可起到贮存润滑油、容纳磨屑等重要作用。表面复合镀铬、气相沉积薄膜、热喷涂金属和金属陶瓷涂层等技术,也常用于缸套-活塞环的表面强化改性。同时,通过多种表面强化技术复合处理,如激光淬火和低温离子硫化复合、磁控溅射与渗氮复合、堆焊与表面滚压复合等,多种技术优势互补,可以实现缸套-活塞环摩擦副表面综合性能的协同提升。最后简要总结了各项表面强化技术的优缺点和亟待解决的问题。 展开更多
关键词 缸套 活塞环 减摩耐磨 表面强化 表面改性 表面涂覆
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镁合金腐蚀与防护的研究现状 被引量：22
8
作者 邱六 朱胜 +2 位作者 王晓明 黄柯 王瑞 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第16期31-36,共6页
对镁合金的腐蚀机理进行了分析,包括高温氧化、电偶腐蚀、应力腐蚀开裂、疲劳腐蚀等。总结了影响镁合金耐蚀性的因素。对镁合金表面防护技术进行了概述,包括在表面制备阳极氧化/微弧氧化膜、制备金属/有机涂层、气相沉积、激光表面处理... 对镁合金的腐蚀机理进行了分析,包括高温氧化、电偶腐蚀、应力腐蚀开裂、疲劳腐蚀等。总结了影响镁合金耐蚀性的因素。对镁合金表面防护技术进行了概述,包括在表面制备阳极氧化/微弧氧化膜、制备金属/有机涂层、气相沉积、激光表面处理以及离子注入改性,指出了开发具备高强、耐磨、耐蚀的新型镁合金的发展趋势。 展开更多
关键词 镁合金 腐蚀机理 影响因素 防护技术
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铝合金腐蚀防护技术研究现状及发展趋势 被引量：22
9
作者 梁广 朱胜 +3 位作者 王文宇 王晓明 韩国峰 任智强 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期429-436,共8页
铝合金因为具有低密度、较高的比强度和比刚度,以及优良的加工性能等特点,广泛用于航空航天、汽车、舰船等领域,其用量成为仅次于钢铁的第二大金属。然而,铝合金氧化膜较薄,腐蚀介质易侵入氧化膜对铝合金基体造成腐蚀,每年铝合金腐蚀都... 铝合金因为具有低密度、较高的比强度和比刚度,以及优良的加工性能等特点,广泛用于航空航天、汽车、舰船等领域,其用量成为仅次于钢铁的第二大金属。然而,铝合金氧化膜较薄,腐蚀介质易侵入氧化膜对铝合金基体造成腐蚀,每年铝合金腐蚀都会造成巨大的经济损失,限制了铝合金的进一步应用和发展。通过表面工程技术在铝合金表面制备耐腐蚀薄膜、涂层,可进一步提升铝合金表面的耐腐蚀性能,更加充分地实现其价值。本文综述了阳极氧化、化学氧化、微弧氧化、稀土转化膜、电镀、喷涂、激光熔覆,以及纳米涂层技术等铝合金表面耐腐蚀强化方法,并阐述了铝合金防腐技术的发展趋势。 展开更多
关键词 铝合金 表面强化技术 涂层 耐腐蚀性能
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面向机械装备健康监测的振动传感器研究现状 被引量：22
10
作者 张永芳 王霞 +3 位作者 邢志国 王海斗 黄艳斐 郭伟玲 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第13期13121-13130,共10页
大型机械装备的安全运行关乎国民经济的健康发展,对机械装备进行性能评估和健康监测,保证其安全、高效地运行尤为重要。应力、应变、速度、加速度、位移等振动参量作为评价机械装备运行状态的重要指标,不仅能实时反映装备的运行状态,而... 大型机械装备的安全运行关乎国民经济的健康发展,对机械装备进行性能评估和健康监测,保证其安全、高效地运行尤为重要。应力、应变、速度、加速度、位移等振动参量作为评价机械装备运行状态的重要指标,不仅能实时反映装备的运行状态,而且能预测装备的服役寿命。因此,采集必要的结构振动信息成为机械装备健康监测中的重要环节。振动信息的采集主要依赖于多种类型的振动传感器,加速度传感器和应变传感器是机械结构健康监测中普遍使用的振动传感器,其作为诊断机械装备结构损伤的工具,能够精确收集机械装备运行过程中的振动信号。目前,关于振动传感器的研究主要集中在材料的发展、传感器性能的优化以及新技术的引入等方面。无铅陶瓷不仅符合国家的生态需求,还赋予了传感器良好的高温等特性;柔性化压电复合材料的成功研制使传感器实现了轻量化,拓宽了压电传感器的使用范围。传感器性能的优化可以通过传感器电路设计、传感器结构优化等方法来实现。此外,压电晶体的切割方式、寄生电容的存在也分别影响着压电加速度传感器和电容式加速度传感器的灵敏度。印刷技术的发展使得具有柔性基板的应变传感器制作更加方便、快速。光纤光栅应变传感器因其良好的抗电磁干扰、抗腐蚀等优点,在机械结构健康监测中发挥着重要作用。此外,自供电技术、RFID等新技术在振动传感器中的应用,使其实现了无源、低成本的非接触测量。本文综述了机械结构健康监测中常用的加速度传感器和应变传感器的特点及应用,详细分析了压电式加速度传感器和电容式加速度传感器以及电阻式传感器和光纤光栅应变传感器的发展现状,并论述了自供电振动传感器、RFID振动传感器等新型无源传感器的研究进展,探讨了振动传感器的发展趋势� 展开更多
关键词 健康监测 振动传感器 加速度传感器 应变传感器 光纤光栅传感器
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苛刻环境下材料表面防护技术的研究进展 被引量：21
11
作者 鞠鹏飞 张达威 +3 位作者 吉利 马国政 陈建敏 徐滨士 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1-16,共16页
近年来,材料表面防护技术已由普通环境下的材料保护技术向苛刻环境下的特种防护技术发展,主要包括高速、高温、高压、重载环境下的长寿命润滑与强化技术,严酷海洋大气、深海环境、辐射环境下的腐蚀与防护技术,以及面向重大装备的维修与... 近年来,材料表面防护技术已由普通环境下的材料保护技术向苛刻环境下的特种防护技术发展,主要包括高速、高温、高压、重载环境下的长寿命润滑与强化技术,严酷海洋大气、深海环境、辐射环境下的腐蚀与防护技术,以及面向重大装备的维修与再制造技术等。这些技术的发展促进了磁控溅射、多弧离子镀、冷喷涂、热喷涂、智能防腐涂层等多项新技术的发展,并在航空、航天、船舶、兵器、核电等多个重点行业中得到应用。文中对近年来苛刻环境下材料表面防护技术的发展现状和趋势进行了研究,以我国重大工程装备为出发点,重点对材料的腐蚀与防护、减摩与润滑、耐磨与强化以及维修与再制造4个领域技术的新成果、新观点、新方法和新技术进行了综述,为相关的研究工作提供技术参考。 展开更多
关键词 腐蚀 润滑 强化 表面工程 进展
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激光增材制造成形合金钢件质量特征及其检测评价技术现状(特邀) 被引量：21
12
作者 徐滨士 董世运 +1 位作者 门平 闫世兴 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期1-9,共9页
无损检测技术是合金钢构件激光增材制造的重要技术支撑,是保证激光增材制造产品质量和在役安全性的关键技术,是贯穿产品全寿命安全保证的重要技术组成。金属激光增材制造合金钢件成形、组织和力学性能不同于传统技术制造构件性能,使得... 无损检测技术是合金钢构件激光增材制造的重要技术支撑,是保证激光增材制造产品质量和在役安全性的关键技术,是贯穿产品全寿命安全保证的重要技术组成。金属激光增材制造合金钢件成形、组织和力学性能不同于传统技术制造构件性能,使得无损检测技术面临诸多挑战。综述了激光增材制造合金钢成形质量特性,包括成形缺陷和力学性能;基于无损检测技术,论述了无损检测技术在激光增材制造合金钢件质量评价中的应用,重点论述了无损检测技术在激光增材制造构件缺陷和力学性能中的应用现状;提出了基于超声和微磁检测技术评价材料力学性能的原理、标定方法和微磁传感器设计方案;最后总结了无损检测评价技术在激光增材制造合金钢件检测评价应用中面临的挑战和发展趋势。 展开更多
关键词 激光增材制造 无损检测 缺陷 力学性能 合金钢件
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热障涂层界面脱粘缺陷的脉冲红外热成像检测 被引量：20
13
作者 董丽虹 郭伟 +4 位作者 王海斗 邢志国 冯辅周 王博正 高治峰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期283-292,共10页
针对热障涂层界面脱粘缺陷的无损检测问题,首先制备了一种导热过程更加接近真实缺陷,且尺寸可控的人工模拟脱粘缺陷试样;在此基础上,采用脉冲红外热成像检测技术对人工脱粘缺陷进行检测,分析了涂层界面脱粘区和非脱粘区的表面温度瞬态... 针对热障涂层界面脱粘缺陷的无损检测问题,首先制备了一种导热过程更加接近真实缺陷,且尺寸可控的人工模拟脱粘缺陷试样;在此基础上,采用脉冲红外热成像检测技术对人工脱粘缺陷进行检测,分析了涂层界面脱粘区和非脱粘区的表面温度瞬态响应过程;以图像标准差(SD)和归一化对比度(NC)作为评价标准,定量对比了脉冲相位法、主成分分析和表面热信号重构3种典型的热图重构方法在脱粘缺陷识别中的作用。结果表明,对400μm厚的YSZ热障涂层,原始热图中可识别最小直径为4mm的脱粘缺陷,而3种重构热图中均可识别最小直径为2mm的界面脱粘缺陷,3种重构算法均显著提高了界面脱粘缺陷的识别能力,其中以表面热信号重构算法对图像的噪声抑制能力最强。 展开更多
关键词 热障涂层 界面脱粘缺陷 脉冲热成像检测 热图重构 热信号重构
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电化学阻抗技术在金属腐蚀及涂层防护中的研究进展 被引量：20
14
作者 吕耀辉 刘玉欣 +5 位作者 何东昱 陈茜 刘晓亭 王文宇 黄艳斐 常青 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2018年第6期22-28,共7页
本文论述了交流阻抗谱(EIS)在金属腐蚀与涂层防护中的研究进展,重点探讨了交流阻抗技术在钢铁材料腐蚀、有机涂层和金属涂层以及模拟深海环境中有机涂层的耐蚀性能和腐蚀机理的研究进展。最后指出了交流阻抗数据分析拟合中存在的问题,... 本文论述了交流阻抗谱(EIS)在金属腐蚀与涂层防护中的研究进展,重点探讨了交流阻抗技术在钢铁材料腐蚀、有机涂层和金属涂层以及模拟深海环境中有机涂层的耐蚀性能和腐蚀机理的研究进展。最后指出了交流阻抗数据分析拟合中存在的问题,并对电化学阻抗谱在腐蚀领域及其他方面的应用进行了展望。 展开更多
关键词 交流阻抗谱 电化学 金属腐蚀 涂层防护 耐蚀性
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丝材电弧增材制造技术的研究现状与应用 被引量：19
15
作者 江宏亮 姚巨坤 殷凤良 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第18期25-29,共5页
丝材电弧增材制造技术适用于大尺寸形状较复杂构件的低成本、高效快速成形。从成形系统、成形几何形状及尺寸控制、成形件组织性能分析、成形件残余应力和气孔缺陷控制方面综述了国内外电弧增材制造技术的研究现状,并且介绍了其应用情况... 丝材电弧增材制造技术适用于大尺寸形状较复杂构件的低成本、高效快速成形。从成形系统、成形几何形状及尺寸控制、成形件组织性能分析、成形件残余应力和气孔缺陷控制方面综述了国内外电弧增材制造技术的研究现状,并且介绍了其应用情况,最后对电弧增材制造技术的研究前景进行了展望。 展开更多
关键词 电弧增材制造 研究进展 综述
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方舱技术发展综述 被引量：19
16
作者 李岳彬 魏世丞 +5 位作者 盛忠起 梁义 王玉江 王博 刘长赛 卢方杰 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第4期5-11,共7页
方舱作为一种集装箱改进的移动运输载体,通过搭载不同设备实现特定设备转移及现场作业等功能。方舱概念提出后经历了军用发展、领域扩展及民用转化3个过程。文中系统总结了对国内外方舱的研究工作,概述其在电磁屏蔽、医疗救助、防爆、... 方舱作为一种集装箱改进的移动运输载体,通过搭载不同设备实现特定设备转移及现场作业等功能。方舱概念提出后经历了军用发展、领域扩展及民用转化3个过程。文中系统总结了对国内外方舱的研究工作,概述其在电磁屏蔽、医疗救助、防爆、应急供电等不同领域的应用研究。同时,研究了我国方舱发展存在的问题,并对未来发展提出展望。 展开更多
关键词 方舱 运输载体 现场作业 发展 研究方法
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海洋防腐蚀涂料的发展现状及进展简述 被引量：19
17
作者 王博 魏世丞 +6 位作者 黄威 王玉江 梁义 郭蕾 陈先华 潘复生 徐滨士 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期132-138,共7页
海洋严苛的腐蚀环境,使海洋装备设施长期遭受严重的腐蚀问题,严重制约了海洋的开发和利用。因此,如何合理利用腐蚀控制技术,提高海洋装备设施的服役安全性,设计并制备具有良好防护性能且适用于海洋腐蚀环境的表面防护涂层,延长其服役寿... 海洋严苛的腐蚀环境,使海洋装备设施长期遭受严重的腐蚀问题,严重制约了海洋的开发和利用。因此,如何合理利用腐蚀控制技术,提高海洋装备设施的服役安全性,设计并制备具有良好防护性能且适用于海洋腐蚀环境的表面防护涂层,延长其服役寿命已成为目前的研究热点。目前有机涂层以其防护性好、成本低、应用范围广、操作简单、施工方便等优点成为海洋防腐蚀领域的重要技术手段。本文介绍了海洋防腐蚀涂料的特点,综述了海洋防腐蚀涂料的发展现状,重点讨论了常用的海洋防腐蚀涂料的应用现状及进展,如:环氧树脂类、聚氨酯类、富锌类、丙烯酸类等海洋防腐蚀涂料,同时分析其不足,明确了下一步的发展方向。最后,提出了我国海洋防腐蚀涂料的研究难点及存在的问题,并对其下一步的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 海洋装备 腐蚀 现状 防腐蚀涂料 防腐蚀性能 进展
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激光红外热成像技术在材料缺陷检测中的研究和应用现状 被引量：18
18
作者 王博正 董丽虹 +3 位作者 王海斗 康嘉杰 郭伟 向明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期127-132,共6页
在工业生产过程中,及时发现材料服役过程中产生的缺陷至关重要。相较于涡流、渗透等传统检测手段和超声、闪灯等激励的主动红外检测技术,激光红外热成像技术不仅具有无需接触、无污染、检测效率高、可在线检测等优点,还具有能量密度高... 在工业生产过程中,及时发现材料服役过程中产生的缺陷至关重要。相较于涡流、渗透等传统检测手段和超声、闪灯等激励的主动红外检测技术,激光红外热成像技术不仅具有无需接触、无污染、检测效率高、可在线检测等优点,还具有能量密度高及可对微小区域输入高强度能量的特有优势,可以远距离检测材料的微小缺陷。然而,由于利用激光的主动激励进行缺陷检测,需要热量在材料表面或近表面堆积,并被热像仪捕捉后经处理成像。因此,对于低发射率、低吸收率的材料,激光红外热成像技术效果往往不尽人意。同时,对于材料缺陷特征的表征是研究的热点与难点,特别是针对难以表征的深度特征,研究者往往通过图像处理、工艺方法进行缺陷特征的定量识别与定性表征。此外,对于金属材料的研究比较深入,特别是金属材料表面裂纹的检测,因此对表面裂纹缺陷特征的表征比较完善。而对复合材料以及陶瓷材料等其他材料缺陷检测的研究,近年来才逐渐增多,对复合材料分层、粘脱等缺陷的表征仍有不足,需要提出新的特征参数来完善。近年来,激光红外热成像检测材料缺陷的研究成果突增,检测对象逐渐扩宽,不再局限于金属材料,对复合材料、陶瓷材料以及半导体等材料缺陷的研究不断增多。对缺陷的表征,也从定性识别转变到定量表征。本文综述了激光点、线、面激励方式下的激光红外热成像技术,阐述了激光红外热成像的检测原理,介绍了该技术对金属材料、复合材料、陶瓷材料以及其他类型材料缺陷检测的研究现状及应用,并总结了该技术的进一步发展方向。 展开更多
关键词 激光红外 热成像 材料缺陷 缺陷检测
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热喷涂涂层缺陷形成机理与组织结构调控研究概述 被引量：18
19
作者 周超极 朱胜 +3 位作者 王晓明 韩国峰 周克兵 徐安阳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第19期3444-3455,3464,共13页
热喷涂技术是再制造工程的关键支撑技术之一,在高端装备零部件防磨抗蚀方面发挥着重要作用,是延长损伤零部件服役寿命的重要手段。热喷涂技术主要应用于装备零部件的表面防护、尺寸恢复和增材制造,在航空航天、燃气轮机、石油化工、交... 热喷涂技术是再制造工程的关键支撑技术之一,在高端装备零部件防磨抗蚀方面发挥着重要作用,是延长损伤零部件服役寿命的重要手段。热喷涂技术主要应用于装备零部件的表面防护、尺寸恢复和增材制造,在航空航天、燃气轮机、石油化工、交通运输等领域具有广阔的应用前景和发展空间。然而,随着复杂工况条件下高端装备对涂层性能要求的不断提高以及其他表面技术的蓬勃发展,热喷涂技术面临着提高涂层质量和性能的挑战。就涂层可靠性而言,由于热喷涂涂层层间结合有限、内部缺陷复杂,导致热喷涂涂层,特别是敏感材料的涂层质量通常不稳定,涂层抗拉、抗扭以及抗剪切性能较差,无法应用于高速、重载等环境。因此,阐明热喷涂涂层的缺陷形成机理,发展热喷涂涂层组织结构调控的新方法是近期热喷涂领域的研究热点和重要方向。国内外众多学者通过多年深入研究,采用SEM、TEM、MIP、XMT等手段表征了热喷涂涂层内部缺陷的形成机制与分布规律,建立了涂层微观结构参量与涂层重要力学指标间的映射关系模型,证实了涂层内部固有微观缺陷是限制涂层性能提升的关键症结。为突破制约涂层性能提升的瓶颈,研究者们致力于热喷涂涂层后处理理论及工艺研究,从组织结构调控的角度出发,改善涂层的性能。目前所采用的后处理方法主要包括重熔处理、退火处理、热等静压、喷丸和滚压强化等,有力地消除或减少了涂层内部的贯通孔隙,提高了粒子间的边界融合,改善了涂层内部残余应力的分布状况,提升了涂层的力学性能、耐磨损及抗腐蚀性能。但是从实际应用的角度考虑,目前采用的后处理方法的处理温度通常较高,装备零部件长时间处于高温处理环境,可能会使涂层或基体材料的组织劣化,失去组织结构调控的意义。所以,现有热喷涂涂层组织� 展开更多
关键词 热喷涂涂层 缺陷形成机理 结构调控
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钛金属材料干摩擦磨损特性研究 被引量：17
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作者 郑超 魏世丞 +3 位作者 梁义 苏宏艺 王玉江 郭蕾 《装备环境工程》 CAS 2018年第4期44-50,共7页
目的研究钛金属材料干摩擦磨损失效机制。方法选用TA2工业纯钛和TC4钛合金材料,采用CETR UMT-3多功能摩擦磨损测试仪进行往复摩擦磨损试验,采集摩擦系数曲线,计算摩擦系数均值,从动态和静态分析钛金属材料的摩擦特性。采用Micromet-603... 目的研究钛金属材料干摩擦磨损失效机制。方法选用TA2工业纯钛和TC4钛合金材料,采用CETR UMT-3多功能摩擦磨损测试仪进行往复摩擦磨损试验,采集摩擦系数曲线,计算摩擦系数均值,从动态和静态分析钛金属材料的摩擦特性。采用Micromet-6030型自动显微硬度计测量样品材料表面硬度值,通过表面硬度分析耐磨损性能。采用Nova Nano SEM 650场发射扫描电镜并配置能谱仪对磨损表面和磨屑进行微观形貌观察和元素成分计量分析,从微观角度分析钛金属材料的磨损机理。采用Olympus Lext OLS3000-R型激光共聚焦显微镜测量磨损体积和轮廓,并观察磨损表面的三维形貌。结果频率对钛金属材料的摩擦系数和耐磨损性能影响较大,随着频率的加快,摩擦系数增大,数据跃变幅度增大,磨损体积随之增大。载荷对摩擦系数影响相对较小,随着载荷增大,在摩擦初期,摩擦系数有下降交汇趋势;摩擦后期,摩擦系数才明显上升,载荷与磨损体积之间基本呈线性增长关系。钛金属材料的磨痕呈现为"擦后型,随着载荷的增大和频率的加快,磨损体积轮廓呈现出加深变宽的趋势。TC4的表面硬度约为359.2 HV,TA2的表面硬度约为247.8 HV,前者比后者高出约111.4 HV。在相同试验条件下进行干摩擦磨损试验,TA2的磨损体积约为TC4的2.5倍,TA2的耐磨损性能相对较差。TA2的磨屑为细小的颗粒状磨屑,磨损表面存在严重的剥层脱落特征;TC4的磨屑粒径大小不一,在低频低载状态下,磨损表面有犁沟痕迹,不存在明显的剥落坑。随着载荷和频率的增大,摩擦表面层出现裂纹和碎化剥落现象。结论 TA2的磨损机制主要是剥层磨损和磨粒磨损。在低频低载状态下,TC4的磨损机制主要为磨粒磨损和氧化磨损,随着载荷和频率的升高,在瞬时闪现温度和载荷的作用下,其磨损机制主要为粘着磨损和剥层磨损。 展开更多
关键词 TA2工业纯钛 TC4钛合金 摩擦特性 磨损机理 失效
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