基于焊接机器人的快速再制造成形系统

建立了基于焊接机器人的快速再制造成形系统,该系统主要由扫描反求系统、机器人系统和熔敷成形系统3部分组成,可以对磨损零件进行扫描反求,进而得到其再制造模型,再配以工艺进行路径规划,最后由机器人夹持焊枪对零件进行修复.     

堆焊再制造层表面质量的分形表征方法

应用分形几何学方法,研究了不同路径间距条件下的堆焊再制造层表面形貌,用表面分形维数对堆焊再制造层表面质量进行了表征。结果表明:堆焊再制造层表面在一定尺度范围内具有分形特性,分形维数很好地表征了材料表界面的粗糙和复杂、不规则程度,是一个能够反映出表面内禀特性的特征参数,可以用分形维数来表征堆焊再制造层的表面质量;不同路径间距条件下的堆焊再制造层表面分形维数不同,路径间距越接近理论最佳值,堆焊再制造层表面分形维数越大,表面质量也越高。该方法可为进一步研究堆焊再制造层表面质量,以及优化堆焊熔敷成形再制造工艺参数提供定量依据。     

CeO2对NiCrBSi合金激光熔覆层滑动摩擦磨损性能的影响

采用NdYAG激光器,在45CrNi钢表面制备了添加有0、0.4%、0.8%和1.2?O2的NiCrBSi合金熔覆层.在MM-200环块摩擦磨损试验机上分别检测了4种熔覆层的滑动摩擦磨损性能.测试结果表明 经CeO2强化后熔覆层的耐磨性提高,摩擦因数略有下降.利用SEM分析磨损表面形貌可知未加入CeO2的熔覆层对应的磨损机理是显微切削;加入1.2?O2熔覆层的磨损表面光滑,显微切削造成的沟槽明显减少.上述试验结果与熔覆层显微组织密切相关.     

电刷镀Ni镀层在海水中的腐蚀磨损试验

研究了电刷镀Ni镀层在海水中腐蚀磨损的失重情况。应用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分别观测了Ni镀层在海水中腐蚀磨损后的形貌,并进行了成分分析,结果表明:Ni镀层腐蚀磨损后表面新增加了C、lO、Fe等元素,镀层表面除了有犁削沟槽,局部还出现了被海水腐蚀溶解的形貌。通过腐蚀磨损协同率计算得出:Ni镀层在海水中腐蚀磨损时,腐蚀与磨损发生了正协同作用,但磨损是材料流失的主要形式。     

激光熔覆再制造灰铸铁缸盖技术方法及其质量评价

针对发动机灰铸铁缸盖“鼻裂”问题,研究了激光熔覆技术仿形再制造缸盖的工艺方法.通过涡流无损检测技术确定裂纹位置和深度,结果表明:随着裂纹深度的增加,涡流信号幅值呈指数函数规律变大,故根据涡流信号的拟合公式可精确测定缸盖“鼻裂”裂纹深度.完整的缸盖激光熔覆再制造步骤包括除油、除锈、开坡口等预处理工艺,单道激光熔覆、制备打底层和堆积熔覆的激光熔覆成形工艺,以及再制造后缓冷去应力工艺.再制造后的堆积熔覆层表面无裂纹,内部界面结合质量良好、无开裂、气孔率较低.综合评价显示:缸盖激光熔覆再制造质量优异.     

渗硫层对网格化激光淬火表面摩擦磨损性能的影响

利用低温离子渗硫技术在CrMoCu合金铸铁网格化激光淬火表面制备了渗硫层,分析了其形貌组成与结构,考察了渗硫激光复合表面的摩擦学性能。结果表明:渗硫层表面疏松多孔,在淬火区域硫化物颗粒细小,结构致密,其相组成主要为FeS;在干摩擦条件下,渗硫层能降低网格化激光淬火表面的摩擦因数,提高其耐磨性能,其主要原因是硫化物及摩擦化学反应生成的氧化物能在摩擦表面形成边界润滑膜,抑制了磨粒磨损和粘着磨损,有效减弱了网格化激光淬火表面"摩擦台阶"效应。     

某高低机蜗轮磨损寿命计算研究

针对某型火炮高低机蜗轮蜗杆因磨损产生不自锁的现状,通过分析蜗轮表面磨损形貌,采用Archard磨损理论,根据蜗轮蜗杆传动的实际情况,推导出磨损计算公式并结合有限元方法,对蜗轮的磨损寿命进行计算,为预测火炮故障和实现精确化保障打下基础.     

磁流变液的摩擦与润滑

采用四球摩擦磨损试验机考察了羰基铁-矿物油体系磁流变液和基础油摩擦系数随时间的变化曲线、磨斑直径,用扫描电镜观察了磨痕表面形貌.结果表明,与基础油相比,磁流变液的摩擦加剧,润滑性能降低,磁性颗粒是导致其润滑性能下降的首要原因;摩擦磨损机理主要是磨粒磨损,表现为犁沟效应.     

基于高速电弧喷涂的材料制备与成形一体化技术

材料制备与成形一体化技术是装备再制造关键技术之一。对于一些难以合成及加工成形的材料,采用高速电弧喷涂粉芯丝材的方法,通过喷涂弧区的快速、动态冶金过程,同步实现新材料的合成与成形,即在再制造快速成形过程中实现新材料的合成与制备。这一技术一方面可通过新材料设计,制备出赋予零件防腐蚀、耐磨损、耐高温等性能的涂层体系,另一方面它突破了热喷涂技术只能制备薄涂层传统观念,在开展制造零件用的快速成形材料方面也具有良好的研究空间。基于高速电弧喷涂的材料制备与成形一体化技术在舰船钢结构长效防腐、电站锅炉管道防护、装备零件成形制造与再制造等领域具有良好的应用前景。     

基于CCD技术的万能工具显微镜再制造

一些工厂和院校现存大量的20世纪七八十年代生产的旧式万能工具显微镜,这些仪器因自身结构的缺陷逐渐被弃用.但由于它们依然有很好的光学和机械系统,对这些旧仪器进行再制造,能得到性能更好的再制造仪器.介绍了采用CCD和光栅器件对旧式万能工具显微镜进行再制造的过程,所研发的基于图像技术的测量系统,通过螺纹的测量,证明了这项再制造技术的可行性和有效性.