聚焦超声清洗机的仿真设计与实验研究

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作者 董颖怀 王安康 +3 位作者 王岩 李垚 刘世伟 刁云峰 《声学技术》 CSCD 北大核心 2023年第3期321-325,共5页

目前,超声清洗机通常是将一组换能器排布于平面式清洗槽底部,但用此方法会形成驻波现象,不利于超声清洗。文章提出了一种球面式聚焦超声清洗的方法,与普通超声清洗相比,该方法提高了超声清洗的效率。文章采用有限元COMSOL Multiphysics... 目前,超声清洗机通常是将一组换能器排布于平面式清洗槽底部,但用此方法会形成驻波现象,不利于超声清洗。文章提出了一种球面式聚焦超声清洗的方法,与普通超声清洗相比,该方法提高了超声清洗的效率。文章采用有限元COMSOL Multiphysics软件对清洗机内声场进行分析,得到三维模型内声压的分布情况;研制了聚焦超声清洗机,并通过薄膜腐蚀实验验证了清洗机内的声压分布情况;通过对比试验发现,聚焦超声清洗油污的速度比普通超声清洗提高了77.27%。通过薄膜腐蚀实验和超声清洗实验可知,聚焦超声清洗机内声场分布均匀,且声场内存在能量聚焦区域,清洗速率高于普通超声清洗机。 展开更多

关键词 聚焦超声机 COMSOL Multiphysics软件 薄膜腐蚀法 清洗效率

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等离子喷涂制备典型涂层研究进展 被引量：3

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作者 史昆 刘天翼 +5 位作者 刘时兵 岳野 徐凯 曲赫威 李重阳 倪嘉 《铸造》 CAS 北大核心 2023年第3期225-234,共10页

从航空航天到交通运输、电子设备和医疗器械等,大大小小的行业中均可见到涂层的应用,涉及到这些领域的涂层种类主要有耐磨、耐蚀涂层、热障涂层、压电陶瓷涂层和生物陶瓷涂层等。等离子喷涂技术具有喷涂材料范围广、工艺简单等优点,是... 从航空航天到交通运输、电子设备和医疗器械等,大大小小的行业中均可见到涂层的应用,涉及到这些领域的涂层种类主要有耐磨、耐蚀涂层、热障涂层、压电陶瓷涂层和生物陶瓷涂层等。等离子喷涂技术具有喷涂材料范围广、工艺简单等优点,是制备上述典型涂层的常用工艺方法。虽然同种工艺可制备出不同种类涂层,但由于所选的喷涂材料、喷涂参数不同,所获得的涂层性能和涂层结构之间也存在着一定差异,须对等离子喷涂各类涂层的研究进行分析与总结。基于此,文中简要介绍了国内外等离子喷涂涂层的应用现状,之后从不同种类涂层功能需求和技术特点出发,分析喷涂工艺对涂层结构和性能的影响。最后对提升涂层性能的工艺方法进行总结,并对今后等离子喷涂涂层技术的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 等离子喷涂 喷涂参数 涂层性能 研究现状

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大尺寸钛合金阀体石墨型铸造工艺研究 被引量：2

3

作者 李重阳 刘时兵 +6 位作者 徐凯 李鸿举 李昕祺 岳野 刘天翼 倪嘉 SHI Kun 《铸造》 CAS 北大核心 2023年第2期188-192,共5页

针对某大尺寸钛合金阀体铸件,对其结构进行分析后,设计了不同的浇注工艺,采用Pro-cast软件对该钛合金阀体铸件在不同浇注工艺下进行了石墨型铸造计算模拟。结果发现,不同的浇注系统会影响铸件内缺陷分布情况,且铸型预热温度的改变也会... 针对某大尺寸钛合金阀体铸件,对其结构进行分析后,设计了不同的浇注工艺,采用Pro-cast软件对该钛合金阀体铸件在不同浇注工艺下进行了石墨型铸造计算模拟。结果发现,不同的浇注系统会影响铸件内缺陷分布情况,且铸型预热温度的改变也会使铸件内缺陷体积发生变化。浇注工艺优化后,实际生产验证显示阀体铸件成形完整、无明显表面缺陷;X光检测结果显示铸件内部缺陷分布与模拟结果基本吻合。 展开更多

关键词 钛合金铸件 石墨型铸造 缺陷分布 铸造模拟

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选区激光熔化制备镍基高温合金的研究进展 被引量：2

4

作者 刘泊良 马志毅 +6 位作者 赵军 史昆 徐凯 刘时兵 刘田雨 岳野 程姣姣 《铸造》 CAS 北大核心 2023年第5期485-495,共11页

综述了镍基高温合金选区激光熔化技术(Selective Laser Melting,SLM)的研究进展。通过阐述IN718沉积态典型凝固组织及性能的变化规律,发现IN718合金工艺参数不匹配引起的微观缺陷难以消除,并在增材制造过程中存在裂纹的问题;结合激光增... 综述了镍基高温合金选区激光熔化技术(Selective Laser Melting,SLM)的研究进展。通过阐述IN718沉积态典型凝固组织及性能的变化规律,发现IN718合金工艺参数不匹配引起的微观缺陷难以消除,并在增材制造过程中存在裂纹的问题;结合激光增材制造过程中工艺参数对沉积态组织的影响、热处理后组织的变化及其对力学性能的影响等方面的研究,对镍基高温合金选区激光熔化技术予以展望,为镍基高温合金选区激光熔化技术的发展提供参考。 展开更多

关键词 镍基高温合金 选区激光熔化 工艺参数 热处理

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钛合金铸造用支撑座砂芯改性工艺研究 被引量：1

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作者 李重阳 白志宇 +4 位作者 刘时兵 韩鹏江 刁云峰 李鸿举 李昕祺 《铸造》 CAS 北大核心 2023年第8期980-985,共6页

简要分析了某支撑座型芯常规材质制备的局限性,提出了一种基于3D打印砂芯的钛合金铸造用砂芯改性工艺。通过两次无机粘结剂的浸渗、焙烧处理,使砂芯在具备一定强度的同时维持高的尺寸精度,并且具有十分优异的脱芯能力。在实际生产验证中... 简要分析了某支撑座型芯常规材质制备的局限性,提出了一种基于3D打印砂芯的钛合金铸造用砂芯改性工艺。通过两次无机粘结剂的浸渗、焙烧处理,使砂芯在具备一定强度的同时维持高的尺寸精度,并且具有十分优异的脱芯能力。在实际生产验证中,铸件表面质量高,荧光检测无明显线性缺陷,铸件表面污染层厚度小于20μm。 展开更多

关键词 钛合金 支撑座型芯 3D打印砂芯 无机粘结剂

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放电等离子扩散焊技术研究现状

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作者 静永娟 刘烨 +3 位作者 刘士伟 廖敏行 蔡泽云 贺建超 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第9期38-54,共17页

放电等离子扩散焊(Spark plasma diffusion bonding,SPDB)是借鉴放电等离子烧结过程中脉冲电流促进塑性变形和原子扩散等原理,综合了温度场–力场–电场对材料进行焊接,是一种高效、绿色、节能的新型扩散焊技术。放电等离子扩散焊适合... 放电等离子扩散焊(Spark plasma diffusion bonding,SPDB)是借鉴放电等离子烧结过程中脉冲电流促进塑性变形和原子扩散等原理,综合了温度场–力场–电场对材料进行焊接,是一种高效、绿色、节能的新型扩散焊技术。放电等离子扩散焊适合于异种金属材料、难熔金属、高温陶瓷材料的焊接,在航空航天、核电,以及高端医疗装备等领域有较大的应用潜力。简述了放电等离子扩散焊技术的基本原理和设备构成,脉冲电流对界面原子扩散和界面物相形成的作用机制,对国内外学者将放电等离子扩散焊应用于材料连接的研究进行了详细介绍,最后对放电等离子扩散焊技术的未来趋势进行了展望,针对该技术的发展现状和存在的问题给出了发展方向和建议。 展开更多

关键词 放电等离子扩散焊 脉冲电流 扩散连接 异种材料 界面

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变质细化在Mg-Al系合金中的应用及研究进展

7

作者 李华成 程法嵩 +5 位作者 于雷 范顺昌 占亮 冯志军 马英勃 孙志明 《铸造》 北大核心 2023年第12期1535-1541,共7页

介绍了Mg-Al系合金的特点。综述了C、Sr、Ti、RE元素对Mg-Al系合金变质细化的影响和作用机理。从AZ、AM、AS、AE合金体系出发,对比了不同变质处理下的差异,指出了变质剂使用的最佳用量、加入温度、保温时间,归纳了变质剂对合金晶粒尺寸... 介绍了Mg-Al系合金的特点。综述了C、Sr、Ti、RE元素对Mg-Al系合金变质细化的影响和作用机理。从AZ、AM、AS、AE合金体系出发,对比了不同变质处理下的差异,指出了变质剂使用的最佳用量、加入温度、保温时间,归纳了变质剂对合金晶粒尺寸、组织演变、力学性能的影响,为Mg-Al系合金变质细化提供参考,最后总结了几类合金中变质剂的作用特点,为制备高性能低成本的镁合金提供系统思路。 展开更多

关键词 变质 细化 显微组织 机理 MG-AL合金

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超声波声场模拟及能量分布仿真研究 被引量：3

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作者 耿帅 刘士伟 +3 位作者 韩立斌 王岩 董颖怀 程子政 《科学技术创新》 2020年第31期49-51,共3页

超声波声场模拟及能量分布的深入研究对超声清洗和超声破碎等技术具有很好的指导作用。本文设计了两种振源布置方案,对多振源振动产生的超声波声场能量分布模型进行了推导。利用Matlab软件中的贝塞尔函数库对声强函数进行编程,模拟不同... 超声波声场模拟及能量分布的深入研究对超声清洗和超声破碎等技术具有很好的指导作用。本文设计了两种振源布置方案,对多振源振动产生的超声波声场能量分布模型进行了推导。利用Matlab软件中的贝塞尔函数库对声强函数进行编程,模拟不同参数下的超声波声强变化图形,研究变化规律。最后,有针对性的对设计的两种振源布置方案的声压场和声压级分析,为今后研究相关多振源能量场分布打下基础。 展开更多

关键词 声场能量 多源振动 超声清洗

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钛合金低成本成形技术研究进展 被引量：14

9

作者 张新 刘鸿羽 +5 位作者 车昶 谢华生 赵军 刘时兵 刘宏宇 张爱博 《铸造》 CAS 北大核心 2021年第10期1141-1148,共8页

钛合金作为一种高强度、低密度、耐腐蚀的结构材料,在航空、航天等领域已得到了大量应用,目前,钛合金材料低成本化以及钛合金成形的低成本化已成为国内外钛工业领域重要的研究方向。文中首先介绍了低成本合金化的新型钛合金材料,然后介... 钛合金作为一种高强度、低密度、耐腐蚀的结构材料,在航空、航天等领域已得到了大量应用,目前,钛合金材料低成本化以及钛合金成形的低成本化已成为国内外钛工业领域重要的研究方向。文中首先介绍了低成本合金化的新型钛合金材料,然后介绍了钛合金低成本熔炼及精密铸造技术,最后介绍了钛合金短流程制备成形技术,为钛合金材料及成形技术的低成本化提供了发展思路。 展开更多

关键词 钛合金 低成本 成形技术 发展现状

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钛合金熔模精密铸造技术的发展现状 被引量：11

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作者 宋浩 韩冬 +5 位作者 赵军 刘时兵 史昆 徐凯 刘鸿羽 李重阳 《铸造》 CAS 北大核心 2020年第12期1304-1311,共8页

作为先进制造技术的重要组成部分,钛合金熔模精密铸造技术已经成为衡量一个国家铸造技术水平的关键指标。文中就钛合金熔模精密铸造技术中所涉及的模料、模样制备、脱蜡工艺、型壳用面层耐火材料及粘结剂等发展现状进行了较为详细的介绍... 作为先进制造技术的重要组成部分,钛合金熔模精密铸造技术已经成为衡量一个国家铸造技术水平的关键指标。文中就钛合金熔模精密铸造技术中所涉及的模料、模样制备、脱蜡工艺、型壳用面层耐火材料及粘结剂等发展现状进行了较为详细的介绍,为我国钛合金熔模精密铸造技术的进一步发展提供有益参考。 展开更多

关键词 钛合金 熔模铸造 模料 面层材料 粘结剂 发展现状

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热等静压对铸造铝合金气孔缺陷的影响 被引量：4

11

作者 曲银辉 韩鹏江 +6 位作者 纪校君 王书晗 胡大川 姜宏顺 王涛 董生生 吴华峰 《铸造》 CAS 北大核心 2021年第10期1228-1232,共5页

研究了热等静压对ZL205A合金气孔缺陷的影响。结果表明:热等静压处理会压扁气孔,但由于存在氧化膜,界面之间没有形成各元素的完全扩散,未达到冶金结合,经热等静压和热处理后原有气孔缺陷变成线性缺陷。

关键词 ZL205A 热等静压 气孔缺陷

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热处理对TC18粉末合金微观组织及力学性能影响 被引量：3

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作者 薛松海 韩鹏江 +5 位作者 韩冬 赵军 刘时兵 史昆 姚谦 梅新民 《钛工业进展》 CAS 2021年第4期16-22,共7页

采用粉末冶金工艺制备了TC18粉末合金,并基于固溶+时效热处理,系统地研究了固溶温度对合金微观组织和力学性能的影响。研究结果表明,原始态TC18粉末合金的微观组织主要由α相和β相组成。随着固溶温度的增加,初生α相逐渐消失,次生α相... 采用粉末冶金工艺制备了TC18粉末合金,并基于固溶+时效热处理,系统地研究了固溶温度对合金微观组织和力学性能的影响。研究结果表明,原始态TC18粉末合金的微观组织主要由α相和β相组成。随着固溶温度的增加,初生α相逐渐消失,次生α相发生粗化,同时相间距增大。由于微观组织的变化,导致TC18粉末合金的强度和硬度随固溶温度的增加先增加后降低,延伸率则呈现相反趋势。基于以上结果,进一步讨论和分析了热处理对合金微观组织及力学性能影响的本征关联。 展开更多

关键词 粉末冶金 TC18钛合金 固溶温度 微观组织 力学性能

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钛基复合材料焊接研究进展 被引量：1

13

作者 刘天翼 史昆 +5 位作者 车昶 樊秀臣 严建强 刘鸿羽 陈晓明 陈红 《铸造》 CAS 北大核心 2022年第8期941-949,共9页

钛基复合材料(TMCs)具有优异的力学性能和耐高温性能,广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。作为高性能结构件,TMCs的焊接问题不可避免。为了丰富其产品种类,拓宽其应用领域范围,应对其焊接工艺进行研究,但不同连接方法之间存在一定差异... 钛基复合材料(TMCs)具有优异的力学性能和耐高温性能,广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。作为高性能结构件,TMCs的焊接问题不可避免。为了丰富其产品种类,拓宽其应用领域范围,应对其焊接工艺进行研究,但不同连接方法之间存在一定差异,在进行TMCs焊接时,应根据自身特点及需要选择合适的焊接方法。为此,本文综述了不同TMCs焊接工艺研究,介绍各种焊接工艺的焊接机理及适用方向。最后,通过对焊接参数对焊接接头组织和力学性能的影响进行系统阐述,展望了TMCs焊接未来发展方向。 展开更多

关键词 钛基复合材料焊接 焊接参数 力学性能 微观组织

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高温合金机匣锻件改进研究 被引量：2

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作者 韩鹏江 张国成 《锻压装备与制造技术》 2021年第4期83-86,共4页

机匣类零件是航空发动机的重要部件,其使用稳定性直接关系到发动机的服役安全性与可靠性,锻件的组织均匀性对机匣使用稳定性影响较大,锻件组织得到均匀控制,就提升了机匣的使用稳定性。本文以某GH738机匣锻件为例,一般采用环形锻件,分... 机匣类零件是航空发动机的重要部件,其使用稳定性直接关系到发动机的服役安全性与可靠性,锻件的组织均匀性对机匣使用稳定性影响较大,锻件组织得到均匀控制,就提升了机匣的使用稳定性。本文以某GH738机匣锻件为例,一般采用环形锻件,分析了锻件存在的问题,针对锻件结构通过数值仿真优化锻件结构,针对锻件工艺开展试样级的改进试验研究,优化锻件工艺后制造出机匣锻件,锻件力学性能合格,对锻件的高倍组织和残余应力进行评估,锻件组织均匀性较好。 展开更多

关键词 机匣锻件 组织均匀性 试验研究

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型壳界面反应对铸造Ti-48Al-2Cr-2Nb合金表面形貌的影响

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作者 张有为 韩鹏江 +5 位作者 包春玲 包有宇 郑松翔 杨海涛 赵军 谢华生 《铸造》 CAS 北大核心 2022年第7期893-897,共5页

开展了界面反应对熔模铸造TiAl合金影响的研究。研究发现:试样表面有较明显的富氧污染层,Ti、Al元素在表面层稍有下降,其余元素未发生明显波动。Y_(2)O_(3)陶瓷型壳对TiAl合金液的污染主要是面层中的氧元素扩散至合金中引起的扩散型反... 开展了界面反应对熔模铸造TiAl合金影响的研究。研究发现:试样表面有较明显的富氧污染层,Ti、Al元素在表面层稍有下降,其余元素未发生明显波动。Y_(2)O_(3)陶瓷型壳对TiAl合金液的污染主要是面层中的氧元素扩散至合金中引起的扩散型反应。生成的产物主要为TiO、Al_(2)O_(3)等。试样硬度范围在HV333.0~514.2之间,表层具有相对较高的硬度,污染层厚度约8~12μm。 展开更多

关键词 界面反应 TIAL合金 熔模铸造

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稀土Yb_(2)O_(3)对TC4钛合金激光焊接头超塑变形行为的影响 被引量：1

16

作者 程东海 张夫庭 +3 位作者 刘士伟 李海涛 王德 熊震宇 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4361-4366,共6页

通过添加稀土Yb_(2)O_(3)提高TC4钛合金激光焊缝的超塑性变形能力,改善接头的超塑性变形均匀性。结果表明,Yb_(2)O_(3)的加入能够降低焊缝超塑性变形流变应力,提高延伸率,增加接头变形均匀系数值。随着Yb_(2)O_(3)含量的增加,焊缝纵向... 通过添加稀土Yb_(2)O_(3)提高TC4钛合金激光焊缝的超塑性变形能力,改善接头的超塑性变形均匀性。结果表明,Yb_(2)O_(3)的加入能够降低焊缝超塑性变形流变应力,提高延伸率,增加接头变形均匀系数值。随着Yb_(2)O_(3)含量的增加,焊缝纵向峰值流变应力先降低再升高,延伸率先升高再降低。在Yb_(2)O_(3)含量为6%(质量分数,下同)时峰值流变应力最低为11.9 MPa,延伸率最高为592.3%,此时焊缝区域组织等轴化程度最高,焊缝的超塑性最好。横向变形时随着Yb_(2)O_(3)含量的增加,接头变形均匀系数K值呈现先增加后减小的趋势,Yb_(2)O_(3)含量为6%时的试样K值取得最大值为0.209。 展开更多

关键词 Yb_(2)O_(3) 钛合金 激光焊 超塑性变形

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