激光熔化沉积快速成形TC4钛合金的焊接性能

为了探索激光熔化沉积快速成形技术制备TC4钛合金的焊接性能,分别采用电子束焊、激光焊两种方法制备接头试样,并借助金相、硬度试验等方法获得接头力学性能、显微组织及硬度。结果表明:两种焊接方法得到的接头抗拉强度最高达953 MPa,焊接系数均0.9;激光和电子束焊接焊缝为网篮状α'相马氏体组织,热影响区为α相和针状马氏体组织组成。激光熔化沉积快速成形TC4钛合金和传统工艺制造的TC4钛合金在焊接特性方面表现相当。     

感应式脉冲等离子体推力器高效能量沉积与转化技术研究综述

感应式脉冲等离子体推力器（IPPT）在未来空间核电推进等方向具有良好发展前景。本文围绕IPPT中的高效能量沉积与转化技术,从推力器基本工作原理、推力器性能优化理论、推力器磁场渗透特性研究3个层面开展文献综述研究。首先,按照历史脉络对各型IPPT的性能水平和技术特点进行了对比分析;其次,在此基础上,结合推力器性能差异,进一步总结了Lovberg准则、动态匹配理论和临界比能量原理等各类性能优化理论的作用、局限性和相互关系;最后,通过横向对比不同型号推力器中的磁场分布,明确了磁场渗透特性对于推力器能量沉积与转化的重要影响,并围绕磁场渗透特性在实验和数值仿真研究中所采用的主要方法、重要结论及局限性进行了讨论。     

表面钝化对超临界航空煤油静态结焦特性影响

通过静态装置,研究了不锈钢经表面磷化、酸洗钝化以及电解钝化后对超临界压力下航空煤油RP-3热氧化结焦的抑制效果,并对表面钝化层的耐久性做出评估.研究发现,不锈钢的钝化膜层有效地降低不锈钢表面催化活性,按结焦抑制效果排序为:电解钝化>酸洗钝化>磷化;化学稳定性好、耐蚀性强的钝化膜层会延长材料的使用寿命,按钝化膜耐蚀性排序为:电解钝化>酸洗钝化>磷化;综合结焦抑制效果及化学稳定性两个因素考虑,电解钝化为最佳表面钝化方案,但其在高温高腐蚀的煤油环境下长时间实验时易失去钝化效用.     

基于正交试验的FDM 3D打印工艺参数研究

为了提高熔融沉积成型工艺打印件的尺寸精度、力学性能并减少打印时间成本,利用Creo Parametric 2.0软件设计了尺寸精度及力学试样的三维模型,并进行切片及打印。结合正交试验分析,研究了打印温度、打印速度、打印层厚对PLA及PETG-ESD鼓形试件打印尺寸精度的影响,得出打印速度为80 mm/s、打印温度为210 ℃、打印厚度为0.25 mm此组合尺寸误差是最小的结论。在上述组合下对力学试件进行拉伸及压缩试验,实验结果表明,蜂窝状填充方式在三者中拉伸强度及断裂力均为最高;当填充率增加时,试件的拉伸强度和弹性模量都有显著的提高;当模型壁厚增加时,试件的拉伸强度和弹性模量均有所提高。在压缩试验中,PETG-ESD材料比PLA强度要大。     

喷口长度对离心喷嘴雾化特性的影响

为了研究喷口长度对离心喷嘴雾化特性的影响,对长喷口离心喷嘴内部流动状况进行了理论分析。采用高速动态测量分析系统,以水为模拟介质,对离心喷嘴流量、液膜展开角、喷雾场轴向速度等参数在不同压降工况下,随喷口长度的变化进行了试验研究。结果表明：喷口长度的增加使离心喷嘴流量增大、液膜展开角减小、喷雾场轴向速度降低;推导了长喷口离心喷嘴流量系数和液膜展开角的经验公式,该公式可供实际工程应用参考。     

激光快速成形镍基高温合金研究

在单道熔覆及薄壁墙试样制备的基础上 ,大致确定出Rene′95激光快速成形时的工艺参数和每层沉积高度 ,根据此高度对零件的CAD模型进行分层切片处理 ,生成二维平面信息 ,经过数据后处理并加入加工参数 ,生成数控信息输入成形系统 ,控制成形系统的沉积过程顺序完成各层的成形制造 ,直至加工出与CAD模型相一致的具有复杂外形的致密的金属零件。成形所用激光功率 16 0 0W ,扫描速度 3mm/s ,送粉速率 6 2g/min ,载气流量 0 3m3 /h ,所制零件总高 112mm(共沉积 380层 ) ,壁厚约 3mm ,每层沉积高度为 0 3mm ,零件具有良好的外形和尺寸精度。结果表明 :激光快速成形Rene′95镍基合金组织致密 ,成分均匀 ,沿成型高度方向具有定向凝固组织特征 ,具有较高的力学性能 但由于成型时存在很高的残余应力 ,容易导致开裂 ,通过基板预热可减缓应力。     

碳纤维表面CVD硅涂层对其性能的影响

 分析了碳纤维表面化学气相沉积Ｓｉ涂层的相结构,研究了Ｓｉ涂层对碳纤维抗氧化性能及强度的影响。结果表明：涂层中Ｓｉ元素呈非晶态分布;Ｓｉ涂层可提高碳纤维的抗氧化性能;氧化温度不同,Ｓｉ涂层碳纤维的氧化失重或增重规律也不相同。同时,Ｓｉ涂层降低了碳纤维拉伸强度,而适度空气氧化又可使Ｓｉ涂层碳纤维强度得到大幅度提高;Ｓｉ涂层碳纤维的强度随氧化温度、氧化时间的变化而改变。     

不同来流条件对涡轮叶片表面颗粒沉积影响的实验研究

为了研究微颗粒在涡轮叶片表面的沉积特性,采用熔融态石蜡代替熔融态微颗粒,通过石蜡在平板表面的沉积来模拟真实涡轮叶片表面的微颗粒沉积,从而开展较低温度条件下微颗粒的沉积实验。通过实验观察石蜡在试验件表面附着固化分布,同时测量石蜡在平板表面不同位置的沉积量,研究了不同来流攻角、颗粒浓度对平板表面颗粒物沉积的影响规律,分析了等效加速实验的颗粒物沉积效果。结果表明：颗粒物沉积主要发生在平板前缘及压力面的中后部,前缘的颗粒沉积物质量远大于压力面和吸力面的。随着攻角的增大,压力面和吸力面沉积量显著增大,前缘变化不明显;随着来流颗粒浓度的增加,前缘和压力面的沉积量增加;对于已有等效加速实验准则,保持总粒子喷射质量相同,在颗粒浓度升高,实验时间变短的情况下,平板前缘位置的沉积量增大。     

飞行器风洞模型的快速制造技术

基于快速成型技术,提出了飞行器风洞模型的快速制造技术方案。通过研究测压风洞模型的尺寸补偿、孔道设计及结构布置规律,发展了孔道一体化测压模型的快速制造技术;发展了结构相似气动弹性模型的设计与制造方法,并通过模态实验校核了精度;通过快速成型技术与电化学沉积技术的结合,发展了金属-树脂复合测力模型的快速制造方法,提高了模型的强度和刚度;论证了该技术在周期和成本等方面的优越性。该技术克服了传统加工的局限,提供轻质风洞模型制造的高精度、短周期、低成本的整体解决方案,为发展新型试验技术等提供基础,这能够提升风洞模型设计与制造的自动化水平,有助于该领域传统技术的革新,对新型飞行器的研制具有重要意义。