冷金属过渡技术在异质连接及增材制造中的应用
摘要：冷金属过渡（CMT）技术是在传统MIG/MAG焊基础上开发的一种改进型熔化极气体保护焊，具有热输入低、飞溅小、成形美观、绿色高可靠等一系列优点，广泛应用于航空航天、海工装备、车辆工程等领域。概括了冷金属过渡技术的原理及特点，重点介绍了冷金属过渡技术在异种金属焊接、薄板焊接、增材制造等的研究应用，以及目前存在的一些问题及未来需要研究的重点和方向。
激光熔覆耐磨铁基合金涂层研究现状
摘要：磨损失效作为机械部件的主要失效形式之一，会造成巨大的能源消耗和材料损失。激光熔覆技术作为我国重点发展的再制造技术之一，具有修复效率高、性能优异、绿色环保的特点。综合考虑熔覆层与基体材料的热膨胀系数、熔点及润湿性等匹配性因素，铁基合金成为激光熔覆再制造的主要合金材料之一。结合国内外最新相关研究成果，从合金成分、外加强化相、激光熔覆工艺参数（激光功率、扫描速率、送粉率）等方面对激光熔覆铁基合金耐磨性能的影响进行了综述，系统讨论了合金成分、外加强化相、激光熔覆工艺参数对铁基熔覆层耐磨性能的影响机理，并介绍了铁基熔覆层的磨损失效机理。最后对激光熔覆高耐磨铁基合金涂层的未来发展方向进行了展望。
激光增材制造金刚石工具的研究现状与展望
摘要：金刚石拥有极高的硬度和优良的耐磨性，由其作为磨粒制作的金刚石工具在硬脆难加工材料的高效、精密加工方面具有不可替代的作用。然而，随着新型硬脆材料的推广应用及现代精密加工需求的不断提高，亟需开发形状复杂化、结构精细化和性能高端化的金刚石工具。与传统制造技术相比，激光增材制造技术从原理上突破传统工具的结构设计和制造模式，可实现复杂形状、微小尺寸、超薄厚度金刚石工具的精密成形，受到国内外研究者的高度关注。检索了对近几年国内外有关激光增材制造金刚石工具的文献报道，综述了金属基金刚石工具、树脂基金刚石工具的激光增材制造技术与工艺，最后指出激光增材制造金刚石工具研究现状存在的不足，同时展望了未来研究方向，为激光增材制造金刚石工具的研究和应用提供参考，推动超硬材料工具制造技术的革新与发展。
激光加工技术在工业制造中的最新发展和未来趋势
摘要：激光技术彻底改变了工业制造，相较于传统工艺，在精度、效率和多功能性方面实现了质的飞跃。探讨了激光技术的最新进展，重点介绍了其在工业制造中的应用。深入研究了超快激光、增材制造、激光焊接、切割和表面处理等前沿发展。提供了来自汽车、航空航天、电子、医疗及农业等各个行业的真实案例，反映出激光技术的变革性影响。此外，还讨论了人工智能驱动的激光系统、绿色和蓝光激光，以及混合制造工艺等新兴趋势；展望了激光技术在工业制造中的未来，指出了潜在的挑战和机遇。
激光封接金属与玻璃的研究现状
摘要：玻璃和金属是工业中常见的两种材料，在物理和化学性质上均具有独特的性能。近年来，玻璃和金属的封接体由于其独特的性能而获得了关注，并且应用在医疗、航空航天和微电子等行业中。然而，传统的金属与玻璃的封接技术会导致热物理性质的差异而形成残余应力和界面的连接失效。激光焊接技术具有高精度、能量集中和快速加工的特点，从而在玻璃与金属的加工中得到了迅速的应用。介绍了传统封接金属与玻璃的应用和弊端，并对比分析了激光焊接金属和玻璃的研究进展。还对激光封接金属与玻璃的未来方向提供了思路，可以作为研究和应用激光封接金属与玻璃的一个借鉴。
等离子束表面改性技术在金属材料领域的研究现状与应用
摘要：随着现代工业技术的迅猛发展，对金属材料表面性能的要求日益提高，传统材料逐渐难以满足高性能零部件的应用需求。等离子束表面改性技术作为金属材料表面工程领域的核心技术之一，通过高能等离子体与金属基体的相互作用，可实现对材料表面性能的精准调控，在材料工程领域受到广泛关注。通过聚焦等离子束表面改性技术的研究现状及其应用，系统综述了该技术的国内外研究进展、主要分类与特点、作用机理、典型应用场景，以及未来发展趋势等。虽然等离子束表面改性技术在材料硬度、耐腐蚀、抗氧化及抗磨损等性能提升中展示出显著优势，但该技术仍面临着设备成本高、工艺稳定性不足及改性层结合力有限等关键挑战。由此，总结了等离子束表面改性技术在人工智能工艺优化、智能化控制系统、复合改性技术融合，以及新型材料适配等方面的未来研究方向。
电机绝缘结构热机械应力分布研究
摘要：为探索电机绝缘结构在高温下的热机械应力分布，本文以有机硅体系绝缘结构为研究对象，测试其在不同温度下的热膨胀系数及弹性模量，分析不同温度下的热应力参数对有机硅绝缘系统热机械应力的影响。结果表明：在温度为-50～200℃内，绝缘结构的热膨胀系数随着温度的升高先增大后减小再增大，其值为0.8×10-5～1.7×10-5 K-1；弹性模量随着温度的升高呈先增大后减小的趋势，其值为0.2×103～3×103 MPa。绝缘结构承受的热机械应力随着热膨胀系数、弹性模量的增加线性增大，绝缘结构的热机械应力随着温度的升高先增大后减小，取决于不同温度下热膨胀系数和弹性模量的大小。通过线棒和电机整机应力测试，验证了测试参数及仿真分析的可行性，仿真值与测试值的偏差在15%以内。仿真分析结果显示：在120℃下，电机绝缘最大热机械应力点位置位于槽口绝缘处，最大值为11.37MPa，灌封后槽口绝缘最大热机械应力值可降低45%左右。
表面工程技术在大型水轮发电机组中的应用：进展与挑战
摘要：大型水轮发电机组是水电站的强劲心脏，是水电能源转换、保障电力系统稳定、提升电能质量的核心装备，其长效稳定运行极大依赖转轮、定/转子、推力轴承等核心部件的性能发挥。然而，水轮发电机组的复杂苛刻服役环境极易对上述部件造成严重的表面损伤，这对整个机组的安全提出了巨大挑战。表面工程技术能显著提升材料的表面综合性能、赋予特定的表面功能特性，是对水轮发电机组关键部件进行表面强化和延寿的重要途径。以水轮发电机组的关键部件表面损伤为导向，从实际需求出发系统性论述了典型表面工程技术在水电行业的应用进展和前景。重点分析了过流部件的表面防腐、定/转子部件的绝缘防晕、转子上方管路的凝露、转轮空蚀、导叶磨蚀、大型部件的缺陷修复、镜板表面研磨、轴瓦乌金修复等水轮发电机组的典型表面失效难题，并从以往的工程实践和先进科研成果2 个方向，总结了通过环氧涂料、石墨烯复合涂料、氧化铝绝缘涂料、超疏水涂料、磁控溅射涂层、物理气相沉积涂层、表面喷涂修复和表面高能改性等表面工程技术解决上述问题的进展和挑战。
热障涂层陶瓷层结构研究现状及发展趋势
摘要：热障涂层（TBC）在先进航空航天发动机的热防护方面发挥着至关重要的作用。新一代航空发动机对温度有着更高的要求，这对当前的热障涂层系统的热防护性能和寿命提出了新的挑战。传统的氧化钇稳定氧化锆（YSZ）热障涂层因其自身的局限性，已经无法满足新一代航空发动机的需要。目前，针对热障涂层的研究主要集中于设计新的TBC 架构，在各种不同的设计中，层片状结构、双峰结构、柱状结构、双陶瓷层结构和功能梯度结构已经被证实能够有效提升热障涂层的高温性能和使用寿命。以上述几种不同结构的TBC 为切入点，对目前研究较为成熟的几种新型TBC 架构进行评价。首先，系统介绍了几种陶瓷层结构的微观组织和制备方法；分析了不同陶瓷层结构的优缺点和适用性。进一步揭示了传统热障涂层的失效机理和局限性；详细分析了不同陶瓷层结构对涂层抗烧结性能和抗热震性能的影响。最后对不同的涂层结构提出了性能改进策略，并针对不同的涂层制备工艺及结构优化方向进行了展望，以期提高热障涂层的性能，满足航空发动机、燃气轮机等高精尖领域未来的使用需求。
低温冷风微量润滑加工机理和应用研究进展
摘要：低温冷却和微量润滑是解决传统浇注式润滑中大量使用切削液问题的有效方法，然而，低温冷却和微量润滑有着各自应用的局限性。虽然低温冷风微量润滑是解决以上技术问题的有效方案，但低温冷风微量润滑参数和切削用量与加工性能之间的量化映射关系尚不清晰，限制了低温冷风微量润滑在工业中的推广应用。基于此，针对低温冷风微量润滑的供给系统、加工性能、机理和模型进行了系统分析与综合评价。首先，从作用形式与机理方面分析了低温冷风微量润滑在加工过程中的典型供给方式。其次，从提高换热效率和改善润滑油膜的理化性质方面揭示了低温冷风微量润滑的冷却润滑机理对切削力、刀具磨损和切屑变形等加工性能的影响。进一步地，综述了低温冷风微量润滑在机械加工中对降低切削力、抑制刀具磨损和减小切屑变形的性能作用规律。结果表明：在润滑介质供应流量为50 mL/h、低温空气压力为0.7 MPa 的低温冷风微量润滑条件下磨削Ti-6Al-4V，与单一低温冷却条件相比，法向磨削力降低39%，切向磨削力降低40.9%。最后，分析了润滑条件和加工用量对切削力影响的变化规律，在平衡加工质量、加工效率和经济性的条件下得到了相对优选的磨削Ti-6Al-4V 加工用量和射流供给参数。针对当前低温冷风微量润滑技术面临的挑战，提出了未来发展方向，旨在为工业应用提供理论指导和技术支持。
