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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

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。
机械 2026年06月29日
薄规格高强度工程机械用钢板的现状与发展趋势

薄规格高强度工程机械用钢板的现状与发展趋势

摘要：综述了薄规格高强度工程机械用钢板的发展概况及现状，对国内外该类钢板的多种产品进行了介绍及对比，重点从钢板类型、强化机制、化学成分及生产工艺等方面对薄规格高强度工程机械用钢板的特点进行了介绍。最后针对薄规格高强度工程机械用钢板在生产中容易出现问题，提出其未来的研究方向及发展趋势。
机械 2024年02月27日
机器人谐波减速机柔性轴承用钢的超高旋转弯曲疲劳强度的研究

机器人谐波减速机柔性轴承用钢的超高旋转弯曲疲劳强度的研究

摘要：采用电弧炉生产工艺，控制废钢/铁水比为80%以上，开发出长寿命机器人谐波减速机柔性轴承用钢，从非金属夹杂物、奥氏体晶粒度、碳化物带状组织方面对比柔性轴承用和传统滚动轴承用钢的冶金质量，并利用旋转弯曲疲劳试验的方法测试柔性轴承用和传统滚动轴承用钢在107循环周次条件下的疲劳强度。机器人谐波减速机柔性轴承用钢的w［O］＜0.0004%，w［Ti］＜0.001%，A类硫化物类非金属夹杂物≤1.0级，B类和D类氧化物类非金属夹杂物≤0.5级，极值统计法预测最大球状夹杂物的尺寸＜30μm，检验结果表明柔性轴承用钢具备超高纯净度。通过在冶炼过程增加Al和N的元素含量，柔性轴承用钢具有10级的奥氏体晶粒度，远高于传统滚动轴承用钢的8.5级晶粒度。通过延长高温扩散时间，7.1和7.2级别的碳化物带状组织占比要高于传统滚动轴承用钢，超高晶粒度和碳化物带状组织的带宽减小表明柔性轴承用钢具备超高组织均匀性。柔性轴承用钢在107循环周次条件下具有超高旋转弯曲疲劳强度为1016 MPa，疲劳寿命略高于传统滚动轴承用钢。
机械 2024年08月19日
常用固体润滑薄膜的辐照损伤研究进展

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。
机械 2026年06月18日
焊接机器人在工程机械行业的应用现状及发展趋势

焊接机器人在工程机械行业的应用现状及发展趋势

摘要：焊接作为工程机械制造中关键的连接技术，各种先进的焊接装备和技术不断地得到应用和发展。通过对焊接机器人在工程机械行业的应用及发展趋势介绍，阐述了未来焊接机器人在工程机械行业智能化、自动化和一体化的发展对生产效率、劳动强度、焊接作业环境等方面的提升作用，进而阐明焊接机器人在智能制造方面对工程机械制造的影响。关键词：焊接机器人；智能化；自动化；工程机械
机械 2024年01月08日
超声加工技术的应用及发展趋势

超声加工技术的应用及发展趋势

摘要：主要围绕工业应用需求角度介绍超声加工技术的发展概况、研究现状及未来发展趋势等。超声加工技术是一种面向难加工材料（硬脆材料、复合材料、难加工金属材料等）的特种加工技术，在航空航天、汽车、半导体、3C和医疗等领域存在着广阔的应用前景。超声加工技术可通过超声振动能量实现难加工材料的精密去除。近年来，在国内外众多高校、研究院所和企业的共同努力下，超声加工技术得到了快速发展，实现了在多类难加工材料精密加工场景的大量典型应用。超声加工技术作为先进制造技术中特种加工技术的代表，将为制造业水平的提升提供重要支撑。
机械 2024年07月19日
焊接结构件焊缝成形质量在线检测技术

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.
机械 2026年06月10日
关于机器人焊接技术的研发与应用之探讨

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。
机械 2024年01月08日
超声加工的技术发展与行业应用

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。
机械 2024年07月16日
冷喷涂高温合金：研究现状、挑战与展望

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。
机械 2026年06月05日