提高电阻点焊电极寿命的研究进展与展望

摘要:电阻点焊作为一种连接金属的工艺,被广泛应用于机械制造中。本文阐述了当前电阻点焊技术中影响电极寿命的因素,并归纳总结当前电极材料、电极涂层、电极结构、电极/ 工件界面处理、焊接参数优化电极寿命的研究现状,并提出两种电阻点焊中电极降温的结构,实现电极本体快速冷却,从而提高电极寿命,节约成本,提高生产效率。

光学窗口材料飞秒激光加工研究进展

摘要:金刚石、硫化锌和碳化硅等光学窗口材料具有良好的机械和光学特性, 是红外成像制导系统的关键材料。超短脉冲、高瞬时功率的飞秒激光已成为金刚石等光学窗口材料的加工利器, 解决了机械加工、化学刻蚀和微放电加工等传统加工技术存在的机械损伤、裂纹、粗糙度和残余应力高等问题。梳理了飞秒激光与宽禁带光学窗口材料相互作用的非线性能量吸收、非平衡态能量传递与转移机理和材料去除机制。分析了金刚石、硫化锌和碳化硅等光学窗口材料飞秒激光工艺研究及其典型应用。最后, 总结了金刚石等光学窗口材料飞秒激光加工仍存在的问题及其应对策略。

从机理到数据:超快激光加工工艺建模方法研究综述

摘要:超快激光加工凭借高精度、非热熔特性成为微纳制造的关键技术,但复杂的多物理场耦合机理给工艺优化带来挑战。综述了超快激光加工建模方法的演进路径:机理模型(如双温方程、分子动力学)虽具物理可解释性,但面临计算复杂、跨尺度建模难的问题;数据驱动模型(机器学习、深度学习)通过挖掘实验数据提升预测效率,但依赖数据质量且缺乏物理一致性;混合模型融合机理与数据优势,通过物理约束机器学习等方法平衡可解释性与计算效率。研究指出,未来需突破跨尺度物理嵌入、动态工艺自适应建模及智能优化等关键方向,推动超快激光加工从“经验试错”向“模型驱动”范式转变,为航空航天、生物医疗等领域的精密制造提供理论支撑。

机器学习在电弧增材制造中的应用

摘要:电弧增材制造技术具有成形效率高、成本低等优势,已成为金属增材制造技术不可或缺的一部分。然而,电弧增材制造稳定性较差,成形过程需大量人工干预,存在智能化程度低等难题。基于机器学习的电弧增材制造分析方法,对于促进电弧增材制造技术智能化具有重要意义。主要围绕电弧增材制造设计、过程监测、工艺参数与成形零件性能关系这3个方面,总结了机器学习在电弧增材制造工艺流程中的应用。通过对该领域文献调研,综述了在上述3个方面的机器学习方法研究及应用进展。在此基础上,指出了该领域面临的挑战与发展前景。

激光熔覆技术材料体系的研究现状

摘要:激光熔覆技术是一种利用高能密度热源对材料表面进行强化改性的先进技术,与其他表面强化技术相比,激光熔覆技术因能量密度高、稀释率低和冷却速度快等特点在涂层制备方面具有特有优势。针对现阶段激光熔覆技术制备高性能涂层的相关研究,从金属基合金粉末、陶瓷粉末、复合粉末、高熵合金粉末、非晶合金粉末以及功能梯度材料6个方面,综述激光熔覆技术材料体系,并分析各种熔覆材料的性能特点,最后对激光熔覆技术目前存在的问题以及未来的发展趋势进行总结。

激光清洗技术专利的研究进展及热点分析

摘要:近年来,伴随绿色低碳发展的全球共识,环保高效的激光清洗技术得到广泛关注。为了解全球激光清洗技术的研究现状与趋势,基于专利数据关联与聚类分析,从技术申请趋势、国家/ 地区分布、研发机构及产业链布局、研究热点等角度全面揭示全球激光清洗技术的研究进展。研究发现,美国、日本、德国是重要的技术来源国,中国虽起步较晚但已经迎头赶上,并处于全球领先地位;韩国、俄罗斯、澳大利亚等属于中国激光清洗专利布局的空白市场;光源侧及装备侧激光企业均十分注重在激光清洗技术领域的专利布局;研究热点集中于激光除锈设备及方法、便携式激光清洗装置、激光清洗过程工艺、集成式激光清洗装置等几个方面。

高温合金涡轮叶片损伤修复技术研究进展

摘要:高温合金涡轮叶片是航空发动机和地面燃气轮机最关键的热端部件之一,其长期工作在复杂的温度场、应力场及燃气腐蚀环境下,易出现多种类型的损伤。如果将仅存在微小损伤的叶片直接报废处理,将会显著增加航空发动机和地面燃气轮机的维护/维修成本,造成资源的极大浪费,因此开展高温合金涡轮叶片损伤修复技术研究对于降低高温合金涡轮叶片修复制造成本具有重大意义。首先阐述了涡轮叶片损伤修复技术研究的必要性,其次对高温合金涡轮叶片的主要损伤形式进行了类总结,包括表观损伤和内部冶金组织损伤。对目前各种修复技术进行了总结,包括焊接修复技术、激光熔覆修复技术、激光成形修复技术和恢复热处理技术等,分析了各种修复技术的发展情况、优劣及其适用性;最后对未来高温合金涡轮叶片损伤修复技术的发展方向进行了展望。

激光熔丝增材制造及其复合制造技术研究进展

摘要:激光熔丝增材制造技术在制造复杂几何结构部件、大型装备部件以及实现轻量化生产中显现出独特优势,具有较高的材料利用率,推动了绿色化生产,受到了广泛关注。但该技术在对特殊材料的适应性、缺陷控制及设备稳定性等方面仍然面对重大挑战,需要不断对工艺参数制定优化策略以保证部件质量。在总结激光熔丝增材制造技术发展现状的基础上,探讨了复合热源熔丝技术的研究现状,展望激光熔丝增材制造技术的发展趋势。

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。

挤压铸造技术与装备的若干新发展

摘要:挤压铸造作为一种零件成形技术近年来取得了巨大发展。工艺技术口径不断拓宽,出现了高速压射、阶梯保压、带砂芯挤压铸造、集成低压铸造优势的混合铸造(HDHC)等新技术;技术装备的自动化和智能化程度显著提高,国内在用的全自动挤压铸造机组已近300 台套;材料方面在保持铝合金为主的同时,继续向镁合金、钢铁材料特别是复合材料方面扩展;应用领域不断扩大,在汽车、自行车、高铁、军工、航天等领域都有大量成功应用案例。未来的主要发展方向是复合挤压铸造、超高压挤压铸造、挤压铸造专用材料以及多功能挤压铸造机等。