电子束原位合成Fe-Cr-C合金组织及力学性能

应用真空电子束四线段旋转扫描方法,采用4种不同配比的Fe/Cr/C合金粉末,在低合金钢表面原位合成不同性质的表面复合层.通过对熔敷试样进行金相、扫描电镜、X射线衍射分析以及表面显微硬度测试,分析不同配比Fe/Cr/C合金粉末对表面复合层组织及力学性能的影响.结果表明：不同粉末配比所制备的表面复合层差异较大,复合层中碳化物含量随粉末中碳含量的增加而增加,硬度也随之增大;复合层呈现马氏体组织、亚共晶组织、共晶组织和过共晶组织4种不同的组织特征.为获得优良的Fe-Cr-C系耐磨材料提供了重要依据.     

钨极氩弧焊焊接电弧数值分析

以钨极氩弧焊(TIG)电弧为研究对象，根据磁流体动力学理论构建了电弧数学模型，并对TIG焊接电弧进行了数值分析．数值模拟所得电弧等离子体温度分布与试验值相当吻合．在此基础上对电弧压力和电流密度进行了分析，并通过试验验证了模拟结果．实验结果表明，在本试验条件下，电弧压力分布符合双面指数曲线分布，电流密度分布符合高斯分布规律．     

基于环形激光的光学系统及其性能评估

基于传统的点状或线条状激光视觉传感器信息量少、解释模糊以及跟踪方向单一等问题,利用正负透镜,开发了一种基于环形激光的光学扫描系统;研究了环形激光成像过程中的球差消除问题.结果表明,该光学扫描系统可以实现环形激光轨迹,球差足够小,能够用于特征提取以及焊缝识别与跟踪.     

脉冲YAG激光焊接原位生成TiB_2/ZL101铝基复合材料

采用脉冲激光技术对原位生成TiB2/ZL101铝基复合材料进行焊接,并分析了脉冲频率对焊缝成形及其微观组织、气孔和TiB2粒子在焊缝中分布的影响.结果表明:脉冲激光焊缝成形较好,焊缝内气孔数量较少,焊接后母材中团簇的TiB2粒子变得细小弥散且比母材分布更均匀;当脉冲频率增至200 Hz时,搅拌作用减弱且焊缝内气孔增多,TiB2粒子的弥散分布也相对减弱,激光穿透深度随着脉冲频率的增加而减小;激光焊接时,焊缝呈现出细小的等轴晶组织,在凝固过程中TiB2粒子被界面前沿推移至晶界处,使得其在焊缝内的硬度增加且分布较均匀,焊接后TiB2粒子未与铝基体发生界面反应而保持了对复合材料的增强效果.     

WC-Co系硬质合金TIG焊接头界面扩散分析

采用Ni-Fe-C填充材料对WC-30Co硬质合金与45钢的钨极氩弧（TIG）焊进行了研究，观察分析了焊接接头的组织形貌，提出了块体界面扩散的板片模型和管道模型，并采用板片模型对WC-30Co硬质合金与钢TIG焊焊接的WC-30Co／焊缝界面的各元素的扩散行为进行了分析．界面显微观察结果表明，采用Ni-Fe-C合金作为填充金属获得了良好的焊接接头，焊缝与WC-30Co硬质合金之间发生界面扩散，在界面原子间机械力的作用下，发生了牢固的冶金结合．利用多项式进行曲线拟合，并用Matlab进行计算，可以解决焊接过程时间参数过小而无法应用板片模型的困难，是一种可行的数据处理方法．采用板片模型可以有效地描述界面元素的扩散行为，η相周围基体中元素较强的扩散能力是其形成的重要原因．