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搅拌摩擦焊接与加工技术进展

搅拌摩擦焊接与加工技术进展

摘要：搅拌摩擦焊接技术（Friction Stir Welding）自上世纪90 年代发明以来，迅速在航空、航天、船舶、轨道交通等领域得到了广泛关注和应用，成为21 世纪影响最为深远的焊接技术之一。近年来，以搅拌摩擦加工/增材制造（Friction Stir Processing/Additive Manufacturing）为代表的一系列固相加工技术进一步丰富了搅拌摩擦的技术内涵。本文主要介绍了搅拌摩擦焊接和加工技术的研究进展，结合近年国内取得的技术突破和装备发展现状，探讨了理论和工程应用面临的技术挑战及其未来的发展方向。
机械 2026年01月22日
陶瓷增材制造技术在催化剂载体领域的研究进展

陶瓷增材制造技术在催化剂载体领域的研究进展

摘要：陶瓷增材制造技术通过高精度结构设计与多材料一体化成型，为催化领域提供了从载体定制到活性位点精准调控的新方法。基于陶瓷增材制造技术制备的催化剂载体具有更高的传质效率、自由成型的几何形态、优异的热稳定性，在降低成本的同时，推动了绿色能源发展。本文综述了应用于陶瓷催化剂载体的四种主要增材制造技术，包括墨水书写成型技术、立体光固化成型技术、数字光投影技术和熔融沉积技术，概述了四种常见的催化剂载体陶瓷体系，总结了陶瓷增材制造技术制备不同类型陶瓷催化剂载体的研究现状，着重讨论了在汽车尾气处理、脱硝处理、化学合成、固体氧化物燃料电池、太阳能热化学循环反应等不同应用场景下催化剂载体的研究进展，最后，对陶瓷增材制造催化剂载体所面临的关键挑战与未来发展方向进行了展望。未来研究应重点围绕新型多功能陶瓷材料体系开发、高精度与多尺度结构协同设计、活性位点与传质行为的耦合调控以及绿色低能耗成型与后处理工艺展开，以推动陶瓷增材制造催化剂载体在能源转化与环境催化等领域的规模化应用。
机械 2026年08月13日
管梁截面形状与尺寸的协同优化研究

管梁截面形状与尺寸的协同优化研究

摘要：管梁截面优化是汽车轻量化和性能设计的关键因素之一，管梁截面形状与尺寸的协同优化方法是底盘零部件设计的重要工作。本文提出了一种将形状和尺寸两种不同属性变量进行耦合的双超椭圆方程，并利用双超椭圆方程构建了任意曲边截面。针对任意曲边截面的优化，建立了截面自适应优化模型及多截面连续优化算法，该优化方法可自动进行形状优化、尺寸优化和形状等/变尺寸协同优化。对优化方案进行有限元分析显示，采用任意曲边截面优化得出的梁结构，梁横截面具有周向轮廓和厚度均匀过渡等优势，有效地减小了截面应力集中，提高了材料利用率，也为汽车机械零部件轻量化提供有效参考。
机械 2025年08月07日
多功能超滑涂层的研究进展

多功能超滑涂层的研究进展

摘要: 在漫长的进化历程中,自然界的生物演变出诸多独特结构,为科技发展提供了源源不断的灵感。其中,荷叶表面呈现的疏水特性极大地激发了研究人员对表面湿润性领域的深入探究。为进一步解决超疏水涂层在极端条件下(如机械磨损、化学腐蚀和温度变化)可能失效的固有缺陷,润滑油被引入其表面,从而制备出高性能的超滑涂层。结合国内外相关研究,综述超滑表面在防腐蚀、除冰霜及耐磨损3个功能方向的研究进展。最后,针对超滑涂层面临的磨损与老化问题,以及如何提高其耐久性与使用寿命等当前挑战,进行了总结与展望。
机械 2026年08月11日
智能辊压成形装备（系统）及其应用案例分析

智能辊压成形装备（系统）及其应用案例分析

摘要： 辊压成形是一种通过顺序排布的成形模具渐近横向弯曲金属带材和板材的塑性加工工艺。由于其低成本、高效率、柔性化的特点，已成为中国新能源、航空航天、轨道交通等多个领域实现轻量化、节能、减排和安全性提升的重要技术之一。但是，该工艺的工序复杂性和离散性、材料厚向性能的不均匀性、设备信息化和柔性化自动化的低水平等问题，导致了它类似于“黑匣子”，使得产品质量难以预测，调试生产高度依赖人工经验，可成形截面受限，成品率不稳定。为此，本文提出了一种数据驱动的智能辊压成形装备（系统），并介绍了该装备（系统）的技术架构和特点。通过搭建基于人工智能的数据架构，该系统将传统辊压成形中的离散数据进行采集、筛选、集成、储存和分析。同时融合数字孪生、人工智能、轮廓检测技术和多智能体协同控制等来构建可以替代人工经验的自纠偏的生产模式。针对新能源汽车行业，本文给出了利用该系统解决的一个辊压成形的动力电池包结构件的回弹控制案例，并对该系统的发展给出了建议和展望。
机械 2024年10月12日
混凝土泵车臂架焊接有限元仿真分析

混凝土泵车臂架焊接有限元仿真分析

摘要：本文针对混凝土泵车臂架主焊缝焊接进行有限元分析，通过对比不同焊接顺序及焊接热输入仿真结果可知：焊接热输入和焊接顺序均对混凝土臂焊接变形均产生影响，其中焊接热输入对混凝土泵车臂架的变形影响更大，采用较小的热输入，同时采用焊接顺序为先焊接焊缝组1 再焊接焊缝组2 时的焊接工艺参数较优。
机械 2025年02月18日
激光增材制造异构金属材料的研究进展

激光增材制造异构金属材料的研究进展

摘要：激光增材制造异构金属材料具有独特的异构组织结构和强韧性机制，能够打破金属材料强度与韧性之间的传统矛盾，实现强韧性同步提升。简要介绍了异构组织及其强韧性协同机理，详细阐述了双峰结构、谐波结构、层状结构、梯度结构、双相结构等5 种典型异构金属材料的激光增材制造方法、组织演变和性能优化，归纳总结了不同异构金属材料的优缺点，提出了目前存在的问题，并对未来的研究方向进行了展望。
机械 2026年08月07日
表面工程技术在大型水轮发电机组中的应用：进展与挑战

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。
机械 2026年05月18日
大气压冷等离子体射流表面微加工技术研究进展

大气压冷等离子体射流表面微加工技术研究进展

摘要：随着柔性电子、微机电系统以及集成电路的快速发展，材料表面微加工需求日益迫切。现有湿法工艺及基于半导体的表面微加工技术在加工效率和环保等方面存在诸多局限。大气压冷等离子体射流表面微加工技术具有绿色环保、成本低廉、温度低、纯干法、无机械接触、活性强等优点，可以实现材料表面局域改性、图形化刻蚀以及功能薄膜沉积等，在表面微加工方面应用潜力巨大，但是对大气压冷等离子体射流表面微加工的研究进展尚缺乏系统综述。总结和分析大气压冷等离子体射流产生方式及常用电极结构形式；重点阐述大气压冷等离子体射流材料表面微加工技术的研究现状；探讨等离子体射流表面微加工技术目前还存在的主要问题，并指出其未来发展方向，以期增进对大气压冷等离子体射流表面微加工新方法和新技术的认识，提升大气压冷等离子体射流在柔性电子、微机电系统以及集成电路等先进制造领域的应用水平。
机械 2026年06月30日
火电领域激光熔覆金属防护涂层的研究与应用进展

火电领域激光熔覆金属防护涂层的研究与应用进展

摘要：激光熔覆技术已经成为现代制造业中提高零部件表面性能的重要手段，特别是在电站设备修复和再制造方面显示出了其独特的优势。本文综述了不同类型的激光熔覆工艺以及其在提高材料耐磨性、耐腐蚀性等方面的研究与应用，包括激光熔覆技术在火电站领域应用的最新进展，以及在超临界／ 超超临界电站的应用进展；详述了哈氏合金、镍基合金等材料在激光熔覆过程中表现出的优异性能，包括陶瓷颗粒增强、元素成分选择以及工艺参数优化等。此外，还探讨了激光熔覆技术面临的挑战和未来发展方向，包括工艺参数的优化、涂层新材料的制备、提高熔覆效率和涂层质量的新技术。通过激光熔覆技术能够有效地提高发电设备的耐用性和可靠性，尤其是在超临界／ 超超临界条件下的高温高压环境中。未来激光熔覆技术的发展挑战主要集中在工艺参数的进一步优化、新型涂层材料的研发、提升熔覆效率和涂层质量的新技术开发。解决这些挑战将有效提高发电设备在高温高压环境中的耐用性和可靠性，为该领域的可持续发展提供重要支持。
机械 2026年06月24日