关于机器人焊接技术的研发与应用之探讨

智能制造是基于新一代信息技术, 贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节,具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。

超声加工的技术发展与行业应用

摘要:超声加工技术因其众多良好的加工效果,得到了广泛的重视和良好的发展,形成了特有的行业体系。系统介绍了超声加工技术在机械制造、生物医学制造、微纳制造行业的发展应用,从加工模式、装备、应用方面重点介绍了超声加工的标志性进展,最后对超声加工技术的发展现状和发展趋势进行了总结与展望。

冷喷涂高温合金:研究现状、挑战与展望

摘要:冷喷涂技术凭借其固态沉积特性,在制备高质量金属涂层、高效高速损伤修复及增材制造领域展现出显著的优势及应用潜力。然而,该技术在喷涂高强度高温合金材料时,仍存在涂层孔隙率高、强度不足、无塑性等技术挑战。本文系统综述了冷喷涂高温合金的临界沉积条件及其影响因素,重点探讨了沉积态材料的显微组织特征及其与性能(尤其是拉伸性能)的关联,并总结了显微组织与性能优化的主要方法,比如喷后热处理、喷后热等静压、激光辅助冷喷涂、原位喷丸辅助冷喷涂沉积等。为拓展冷喷涂高温合金工程应用,今后需要极大改善高温合金粉末的变形条件及沉积窗口,降低工艺成本,并通过复合处理技术改善冷喷涂态高温合金涂层的性能,为推动其在航空航天修复领域的应用提供理论依据与技术指导。

激光熔覆制备高温耐磨涂层研究现状分析

摘要:航天、核电和军工等尖端科技产业快速发展,对材料在高温、重载等极端工况下耐磨性能的要求日益增加。采用激光熔覆技术在基体表面制备高温耐磨涂层已成为表面处理技术的研究热点。针对高温摩擦学行为中高温氧化、高温生成固体润滑剂、摩擦扩散进行总结,综述了高温耐磨粉末设计、复合工艺和激光熔覆制备高温耐磨涂层的研究现状及优缺点,并展望了激光熔覆技术制备高温耐磨涂层研究的发展趋势和应用方向。

健身器械用高性能钢丝绳的研发与生产

摘要:为解决国内试制的6×19-PP涂塑钢丝绳作为健身器械使用时寿命偏低和疲劳起皮的问题,研发生产6×19-SPC钢塑复合绳芯钢丝绳。新研制的钢丝绳在合成纤维外捻制12 根镀锌钢丝构成钢塑复合绳芯,以代替原有的纯钢芯或纯塑芯,打破了原有绳芯材质理念。以KSC72A 线材为原料,选择绳芯股涂油、外层股不涂油的方式及特殊在线预张拉,所研制的钢丝绳公称直径3.18 mm,直径公差( 0.0~+0.5) mm,公称抗拉强度2060MPa,最小破断拉力8kN,其整绳破断拉力、疲劳后破断拉力、疲劳寿命满足高档健身器械用高性能钢丝绳要求,可替代进口。

多光束激光选区熔化研究进展

摘要:激光选区熔化(selective laser melting,SLM)作为一种常见的增材制造(additive manufacturing,AM)技术,在多孔和薄壁等异形零件的成形领域受到广泛关注。然而,传统的单光束SLM 成形因成形尺寸小、成形效率低等问题而发展缓慢。多光束激光选区熔化(multi-beam selective laser melting, MB-SLM)在单光束SLM 成形的基础上,通过多光束、多振镜分区扫描并进行拼接成形,实现了成形尺寸和成形效率的大幅同步提升,有效地解决了单光束SLM 成形存在的固有难题,有望成为进一步拓展金属增材制造应用领域的新兴技术。本文综述了多光束激光选区熔化在成形原理、成形设备以及工艺缺陷的形成及控制方面的研究进展,归纳了多光束激光选区熔化成形不同合金的显微组织和力学性能,重点阐述了工艺缺陷和力学性能调控的主要策略。最后对其未来发展趋势进行了展望,如应关注多光束间的时空差异特性对力学性能的影响、改变不同区域间工艺参数的一致性以减少成形件的工艺缺陷等。

雾化法制备用于增材制造的金属粉末研究进展

摘要:【目的】梳理广泛应用于金属增材制造粉末制备的雾化法,以提升增材制造部件性能、降低成本。【研究现状】综述气体雾化法(gas atomization,GA)、等离子旋转电极雾化法(plasma rotating electrode process,PREP)和超声雾化法(ultra-sonic atomization,UA)3种雾化制备金属粉末的方法;从基本原理、技术特点、制备设备以及工艺优化等方面,详细阐述3种技术的技术特点、研究进展以及在制备高品质粉末过程中所面临的挑战。【结论与展望】随着金属增材制造技术对低成本、高质量粉体的需求日益增加,雾化技术将有更加广阔的发展空间;明确雾化过程中熔体的破碎机制及凝固行为,提高雾化装备整体水平,提升雾化破碎效率,实现制粉过程关键参数的协同优化对未来雾化技术发展至关重要。

面向大型钢结构的机器人智能焊接方法研究

摘要:本研究针对大型钢结构制造中焊缝形状复杂、人工识别效率低、焊接路径优化困难等问题,提出了一种基于激光雷达点云的智能焊接方法。该方法通过激光雷达获取三维点云数据,结合随机样本一致性算法进行点云分割和焊缝特征提取,并利用改进的遗传算法优化焊接轨迹。实验结果表明,该方法在焊缝识别准确性和路径优化效果方面具有显著优势,为大型钢结构的智能焊接提供了一种有效的解决方案。

金属增材制造装备质量可靠性问题及工作体系研究

摘要:以增材制造构件为中心综述了增材制造工艺质量可靠性工作开展的现状,分析了影响构件质量的主要因素,梳理了典型增材装备常见故障模式及主要的验收测试标准及方法,剖析了国内增材制造装备可靠性工作现存问题,最终构建了涵盖增材制造装备及其关键功能部件设计、制造、验收、使用的质量可靠性工作体系,为增材制造装备质量可靠性工作的开展提供了一定的参考和建议。

金刚石表面增透技术的研究进展

摘要:金刚石因其卓越的力学、热学和光学性能,被认为是高功率激光器输出窗口和红外光学窗口等领域的理想材料,然而金刚石较高的表面反射损耗限制了其作为光学材料的应用范围。在金刚石表面镀制增透膜和构造减反射微结构是提高金刚石透过率的2 种有效方法。首先,介绍了2 种金刚石增透方法的基本原理,金刚石表面增透膜方法可以通过调整膜的成分、厚度和结构等,使金刚石表面的反射光相互干涉抵消,达到减反射的效果;减反射微结构通过在金刚石表面形成亚波长微结构,无法分辨入射光,其结构层可等效为折射率渐变的薄膜,可减少折射率突变引起的反射,实现增透。然后,重点综述了近年来金刚石表面增透膜和减反射微结构等技术的研究进展,详细阐述了单层、双层、多层增透膜及减反射微结构对金刚石实际透过率的影响规律,分析了不同增透技术的影响因素,其中增透膜的材料和结构对增透效果的影响较大,微结构的增透效果主要取决于尺寸、周期和占空比。同时,总结了增透膜和微结构的各类制备技术特点,对比了2 种增透技术的优缺点。最后,展望了金刚石表面增透膜和减反射微结构技术的应用前景和未来发展趋势。