钢结构用防火粉末涂料的配方设计与改进

摘要:采用环氧树脂、聚酯树脂、环氧固化剂、阻燃剂(三聚氰胺、季戊四醇等)等研制出一种钢结构用防火粉末涂料。通过测试涂料的耐火时间、涂层干密度、膨胀倍率等性能以及耐火时间的对比,对该防火粉末涂料配方进行了3 次改进,最终得到的防火涂料耐火时间达到了54 min,防火能力接近国际先进产品的水平。该涂料不含有机溶剂,不需涂装防腐底漆,具有良好的应用和发展前景。

弹簧成形模具现状及发展方向研究

摘要: 弹簧行业的快速发展对弹簧成形模具的研发提出了更高的要求,针对弹簧成形模具研究基础薄弱且鲜有学者对其进行研究的现状,以弹簧成形模具为研究对象,对其现状及发展方向进行研究。分析弹簧成形过程,指出其成形需多个模具配合完成,同时对成形模具的种类、结构及材料进行归纳; 研究弹簧成形模具在使用过程中面临的问题,进而提出其今后的发展方向。研究结果表明: 不同弹簧成形难以匹配合适的成形模具组合,且在其成形过程中模具易发生失效损伤,模具的设计理论不完善导致其结构存在不合理性; 由此指出弹簧成形模具的发展方向为加强标准化建设及材料的研发,同时需对模具结构进行优化,从而完善弹簧成形模具设计理论体系。

微波等离子体化学气相沉积制备金刚石厚膜的研究及应用进展

摘要:近年来,随着化学气相沉积(CVD)制备金刚石技术的发展,关于金刚石的研究与应用受到越来越多的关注。目前,主要的CVD 技术有微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)、热丝化学气相沉积、直流电弧等离子体喷射化学气相沉积和热阴极等离子体化学气相沉积等。MPCVD 技术因其生长的金刚石品质高,被认为是制备大面积、高质量金刚石厚膜的最佳方法。首先介绍MPCVD 的基本原理和设备,比较几种主要MPCVD 技术的优缺点,并对国内外的研究进展进行总结,包括金刚石生长工艺的研究,特别是国内外单晶/多晶金刚石厚膜的制备研究,然后总结近年来金刚石厚膜在电子、光学、热沉等高新技术领域的应用,最后对金刚石厚膜的发展前景进行展望。

精密锻造设备研究现状及发展趋势

摘要: 发展精密锻造设备是实现我国制造业转型升级的必由之路。介绍了液压机等温模锻、螺旋压力机精锻、多向锻造、旋压成形等精密成形先进工艺,以及国内外相关设备的特点。通过分析先进成形工艺的发展方向,比较国内外设备的现状,对精密锻造设备向智能化、柔性化、多功能、大型化发展的趋势进行了展望。

基于机器视觉的轴承缺陷检测研究进展

摘要:机器视觉是一种用机器替代人眼进行测量和检测的技术,这种技术应用于缺陷检测具有效率高、速度快、成本低等优点,许多学者将其应用在不同领域(农业、航空航天等),并取得了较好的成果,目前轴承领域也逐渐采用该检测方法。因此,需对应用于不同轴承缺陷及机器学习、深度学习下的轴承缺陷检测算法进行综述,并对其缺陷检测算法的性能进行分析归纳及对比。首先,探讨分析了轴承缺陷形成的磨损机理,并详细介绍了轴承常见磨损形式(腐蚀磨损、疲劳磨损、黏着磨损、滚道磨损等);然后,分别介绍了基于机器学习和深度学习的检测算法的区别及特点;其次,列举了机器学习的算法及深度学习的算法用于轴承缺陷检测的研究应用与分析,主要包括机器学习的人工神经网络、主成分分析、支持向量机等,及深度学习的单阶段和双阶段目标检测算法的应用;最后,为了促进深度学习算法用于轴承缺陷的诊断,针对具体问题提出了轴承缺陷检测的挑战和未来研究方向并给出了详细的建议,对机器视觉在轴承缺陷检测中的研究现状提出了总结与展望。

先进硬质合金刀具涂层材料及涂层技术研究现状

摘要:随着现代化武器装备和航空航天技术的快速发展,对刀具提出了更高要求,刀具涂层材料及技术装备已成为国内外学者关注的焦点。对TiN、TiC、CrN 三种常用二元涂层的性能和特点进行了介绍;以Ti基、Al基和Cr基三元及多元涂层为例,综述了不同元素对涂层刀具性能的影响;最后概述了CVD、PVD 以及复合涂层技术的基本原理与研究现状,并提出展望。

氮化铝超声振动辅助纳米磨削过程中振幅和频率的微观作用机制:分子动力学研究

摘要:超精密表面磨抛是制造高端氮化铝基宽禁带半导体芯片及器件的关键工艺。氮化铝为硬脆难加工材料,采用传统纳米磨削等工艺对其加工存在效率低和易损伤等难点。引入超声振动可以提高磨削加工中工件材料的去除率、降低其亚表面损伤。然而,目前对氮化铝超声振动辅助纳米磨削去除机理的认识尚浅,振幅和频率的影响规律和微观作用机制不明。为此,开展了不同条件下氮化铝表面超声振动辅助单金刚石磨粒纳米磨削过程的分子动力学仿真,从原子层面探究振幅和频率对纳米 / 亚纳米级材料去除和亚表面晶格损伤的作用机制。研究结果表明:增加振幅或频率可在降低磨削力的同时,提高材料去除率,降低表面粗糙度和亚表面晶格损伤。随着振幅的增大,磨削力线性减小,去除体积线性增大,位错分布范围减小,材料去除行为由单一的塑性域去除逐渐向复合去除方式转变。当频率达到1 GHz 时,磨削力急剧下降。在超高频振动的影响下,工件局部出现高温,同时磨粒的冲击作用显著增强,导致去除体积大幅增加。此时,磨削表面呈现出均匀稳定的原子层状剥离现象,亚表面则近乎零损伤,无位错和非晶结构。研究结果可为硬脆半导体材料高效率、低损伤的超精密磨削加工工艺条件优化提供理论参考。

常用固体润滑薄膜的辐照损伤研究进展

摘要:固体润滑薄膜以其优异的减摩抗磨性能、化学稳定性和高温稳定性在航空航天、核工业及机械制造等领域得到广泛应用。然而,在太空、核反应堆等极端环境中,固体润滑薄膜易受辐照损伤而导致润滑性能失效。本文首先介绍了3 类常用的固体润滑薄膜:二维层状润滑薄膜、碳基润滑薄膜和金属基润滑薄膜,并概述了它们在辐照和摩擦学方面的研究进展。然后,提出了该领域目前存在的问题,并总结了该领域未来的发展方向。最后,针对固体润滑薄膜在辐照环境下面临的挑战,从热退火处理、元素掺杂、多层复合膜结构设计、界面调控、晶粒细化5 方面展望了提高3 类常用的固体润滑薄膜抗辐照性能的措施。该综述旨在帮助研究人员了解该领域研究的重要性及紧迫性,以推动具有优异抗辐照性能的固体润滑材料在苛刻辐照领域的发展应用,从而确保其机械部件在极端环境下的可靠性和稳定性。

焊接结构件焊缝成形质量在线检测技术

摘要:目前,焊接结构件焊缝成形质量的无损检测仍普遍采用低效率、低精度的目视方法. 为改善这一现状,一种基于结构光视觉的焊缝成形质量在线检测技术被提出,建立的3D 坐标识别模型,赋予了该技术对空间3D 信息的感知能力,融合YOLOv5 与空间距离判断法的图像处理算法,从结构光图像中自主判定焊缝的类型,并自动测量焊缝的几何尺寸,如焊缝宽度、余高与焊脚尺寸等,该算法不再局限于焊缝轮廓的监测,还可准确地识别、分类与定位各种焊缝几何缺陷,如焊缝超高、错边、未焊满下垂、咬边、焊瘤、凸度过大与焊脚不对称等,并根据ISO 5817:1992 标准在线自主评定缺陷的质量等级. 结果表明,该技术对焊缝几何尺寸的测量精度可达10−2 mm 量级,对焊缝几何缺陷的质量等级评定准确率达100%,完全满足自动化焊接生产线在线评定焊缝成形质量的技术要求.创新点: (1) 设计了对接焊缝和角接焊缝同等适用的成形质量在线检测技术.。(2)实现了焊缝几何尺寸的精确测量.(3) 实现了焊缝几何缺陷的准确识别、分类、定位与质量等级评定.

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。