浙江省重大科技专项基金(2012C11001)
- 作品数：12 被引量：74H指数：6
- 相关作者：姚建华陈智君杨理京张群莉董刚更多>>
- 相关机构：浙江工业大学教育部杭州汽轮机股份有限公司更多>>
- 发文基金：浙江省重大科技专项基金国际科技合作与交流专项项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺电子电信一般工业技术冶金工程更多>>
- 激光再制造汽轮机转子的力学性能研究被引量：6
- 2014年
- 针对激光再制造汽轮机转子轴颈,在汽轮机转子激光再制造后的综合跳动(TIR)控制在6.35μm以内的前提下,选用铁基粉末进行力学性能测试,研究了激光再制造层与基体复合材料的拉伸、冲击与弯曲等力学性能.结果表明:复合材料的抗拉强度和抗弯强度分别比基体材料28CrMoNiV的平均抗拉和抗弯强度提高11.29%和24.11%,复合材料的平均冲击吸收功为39J;根据并联力学性能模型的混合律,激光再制造层的力学性能优于基体材料28CrMoNiV;激光再制造层中一次晶轴与二次晶轴的数量远大于基体材料,高密度的位错阻碍了晶界滑移,使抗拉伸强度提高;再制造层晶粒相对基体材料小而密集,裂纹扩展路径曲折,裂纹萌生功的提高使韧性增强.
- 郭士锐董刚叶钟姚建华
- 关键词：激光再制造汽轮机转子力学性能抗拉强度冲击韧性
- 激光辅助冷喷涂Cu颗粒撞击45钢的数值模拟被引量：5
- 2015年
- 采用有限元分析软件ANSYS Multiphysics/LS-DYNA模块,选取Johnson-Cook材料模型与双线性各向同性硬化材料模型,建立了激光辅助冷喷涂三维模型,并通过这两种材料模型模拟了不同入射速度和沉积点温度条件下,Cu颗粒撞击45钢基体的沉积过程,分析了速度、沉积点温度对沉积颗粒变形行为的影响。结果表明:常温下颗粒撞击速度为800 m/s和基体预热温度850℃、颗粒速度为500 m/s时,Cu颗粒都能有效沉积到45钢基体上;两种模型都能用于预测激光辅助冷喷涂工艺参数。
- 骆芳赵兵姚建华
- 关键词：材料表面与界面冷喷涂
- 激光熔覆制备CrNiAlCoMoB_x系高熵合金涂层的组织与性能研究被引量：6
- 2015年
- 为了拓展激光熔覆制备高熵合金涂层在材料表面改性中的应用,本文利用激光熔覆的方法在45#钢基体上制备了成形质量良好的CrNiAlCoMoBx系高熵合金涂层,并研究了激光熔覆工艺参数和B含量对涂层成形质量、微观组织结构和硬度的影响。结果表明:在优化的工艺参数下,可以得到表面形貌良好的CrNiAlCoMoBx系高熵合金涂层,涂层与基体呈良好的冶金结合,涂层由枝晶和网状共晶组织组成,均匀致密,最高硬度达到950 HV0.2,平均硬度可达700 HV0.2,是基体45#钢硬度的3倍。随着B含量的增加,裂纹减少,硬度有所降低,但始终在600 HV0.2以上;涂层的干摩擦磨损性能优于H13钢;在3.5%NaCl电解液中耐腐蚀性良好,与304不锈钢相当。
- 邹朋津董刚姚建华
- 关键词：高熵合金激光熔覆耐腐蚀性
- 用于激光再制造的沸腾式送粉器仿真与控制优化
- 2013年
- 设计了一种用于激光再制造的沸腾式送粉器,并基于PICF877A单片机开发了送粉器控制系统。为探索送粉器输送规律,以Fluent软件为工具,通过变化沸腾气流量值、送粉气流量值等参数,探讨气体输送流量大小、输送策略等对粉末输送特性的影响。在仿真研究的基础上,建立控制系统的控制策略,并以所开发的控制系统为实验平台对控制规律进行实验验证。实验结果证明:该系统控制精度高、稳定性好,能够满足再制造系统的需要。
- 胡晓冬马磊姚建华陈智君Volodymyr Kovalenko
- 关键词：激光再制造数值模拟控制系统
- 静态磁场对激光熔池传热及流动行为的调控作用数值模拟被引量：9
- 2014年
- 在静态磁场辅助激光加工过程中,熔池内部流场、热场等实验测定比较困难,因此采用数值模拟方法计算相关参量场完整信息。以固液多相统一模型为基础,同时考虑激光熔池内部固液相变、传热与流动、表面张力、热浮力以及洛仑兹力,研究静态磁场对电磁-激光复合熔凝过程中流场的控制机理。通过COMSOL Multiphysics软件对上述物理过程的控制方程及边界条件进行耦合求解,模拟磁场强度在0.0~0.6T范围内熔池速度场、温度场演变规律。模拟结果显示,静态磁场对速度场具有抑制作用,但对温度场影响较小。最后以316不锈钢为基体进行验证实验,对比试样表面温度随时间变化曲线,证实计算结果与实验结果吻合度较好,表明该数学模型具有一定精度,能为电磁复合激光加工工艺提供指导。
- 胡勇陈智君王梁姚建华
- 关键词：数值模拟
- 超音速激光沉积法制备Ni60涂层的显微组织及沉积机理被引量：25
- 2015年
- 超音速激光沉积技术（SLD）是一种将激光辐照与冷喷涂相结合的新型涂层制备工艺,因其结合了激光技术和冷喷涂技术的优势,能够沉积冷喷涂难以沉积或不可能沉积的材料。利用超音速激光沉积技术在中碳钢基材上成功制备了Ni60涂层,并采用扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）、X射线衍射（XRD）、显微硬度测试等手段对涂层的沉积效率、显微组织成分、结合机理以及显微硬度进行了表征分析。研究结果表明：随着激光加热温度升高,涂层沉积厚度增加,表面球型凹坑逐渐减少;Ni60涂层保持了冷喷涂固态沉积的特征,显微组织结构以及相组成与原始粉末相一致;激光加热导致Ni60沉积层与基体间同时存在机械咬合与冶金结合;涂层的平均显微硬度为867 Hv0.3,比原始粉末提高8%~10%,沉积过程产生了冷作硬化。
- 杨理京李祉宏李波张群莉姚建华
- 关键词：NI60涂层冷作硬化
- 退火对激光熔覆制备FeCrNiCoMn高熵合金涂层组织与性能的影响被引量：9
- 2014年
- 采用气雾化法制备了FeCrNiCoMn合金粉末,并在45钢基体上激光熔覆制备出了FeCrNiCoMn高熵合金涂层。分别采用SEM、EDS、XRD对粉末、涂层的微观形貌及相结构进行了分析,并测试了涂层的硬度。对涂层在300℃、550℃、700℃时退火4 h,研究涂层的抗高温软化性。结果表明:气雾化制备的合金粉末具有较好的球形度,FeCrNiCoMn涂层由单一的FCC相构成,组织为椭球状的枝晶与枝晶间形貌;不同温度退火后的涂层保持FCC相不变;在550℃以下退火,涂层组织无变化,但在700℃退火后,涂层组织变化明显;退火前后涂层的硬度无明显变化。
- 翁子清姚建华董刚杨理京
- 关键词：高熵合金涂层激光熔覆退火
- 大功率半导体直接输出激光加工系统开发被引量：1
- 2015年
- 半导体激光器及其工业应用是激光领域研究与发展的热点,国内大功率半导体激光器的发展已经取得了较大进展,但基于国产大功率半导体直接输出激光器的自动化加工装备研究较少。研制了国产大功率半导体直接输出激光加工系统,开发了基于DSP的嵌入式激光加工过程检测与控制系统,设计了用于该系统闭环温度控制的模糊控制算法,并取得了良好的温度控制效果。基于该平台开展了激光宽带相变硬化实验,实验表明:在温度控制模式下,相变硬化层深度和硬度的一致性要优于恒定功率模式。
- 胡晓冬徐元飞姚建华于成松
- 关键词：半导体激光器温度控制激光相变硬化
- 直接输出半导体宽光束激光熔覆Fe-C-Cr-Si-Mo合金组合制造阀门研究被引量：4
- 2015年
- 为了提高阀门密封面表面的耐磨性及抗汽蚀性,以高性能阀门典型用316不锈钢为基体材料,采用高功率宽带半导体激光器在316基体表面制备了Fe-C-Cr-Si-Mo合金熔覆层。通过显微硬度计、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、摩擦磨损试验机及汽蚀装置对熔覆层的硬度、显微组织、耐磨性和抗汽蚀性能进行了研究。结果表明,采用优化后激光制造工艺参数,可获得与基体具有良好冶金结合并且稀释率低的熔覆层。熔覆层平均硬度值达到640HV0.2,显著高于基体硬度170HV0.2。熔覆层硬度较高,晶粒细化形成了"骨架"支撑了表面以抵御磨损和汽蚀破坏,从而使得熔覆层的耐磨性提高了3倍左右,熔覆层磨损机制为磨粒磨损,抗汽蚀性能较基体提高了2.8倍。
- 陈智君陈飞孔建强周志勇姚建华
- 关键词：铁基合金抗汽蚀
- 超音速激光沉积与激光熔覆Stellite6涂层的对比研究被引量：10
- 2015年
- 超音速激光沉积技术(SLD)将冷喷涂技术与激光技术相复合,保持了冷喷涂固态沉积的优势,并极大地拓展了单一冷喷涂技术的可喷涂材料范围。采用SLD制备了Stellite 6硬质涂层,并与激光熔覆(LC)Stellite 6涂层在宏观形貌、显微组织、界面稀释和显微硬度等方面进行对比研究。研究表明,SLD涂层保留了原始Stellite 6颗粒内部组织,不同于LC涂层的粗大枝晶组织;LC涂层稀释率约为12%,而SLD涂层无宏观稀释区;与LC热影响区相比,SLD热影响区变窄;SLD Stellite 6涂层平均显微硬度达到694 HV0.2,约为LC Stellite 6涂层的1.45倍。
- 李祉宏杨理京张群莉李波姚建华
- 关键词：STELLITE微观结构
