学无止境,好无尽法——华柴公司邀请兵器特色操作法获奖者来厂交流

<正>为了使技术人员扩大视野,学习先进的操作经验,提升公司加工能力和生产水平,华柴公司于近期先后邀请兵器集团第四届特色操作法获奖者——淮海集团高级工程师王广义和内蒙一机集团高级工程师于庆峰,来公司进行技术交流。华柴公司相关技术人员参加了交流学习。王广义高级工程师详细介绍了他为解决冷作模具钢耐用度低的技术难题,而在工作中摸索出来的《王广义H13钢渗碳淬火提升成型模具耐用操作法》。他通过对国内外模具使用情况和失效结果进行统计,分析材料强度和韧性特性,选取了热作模具钢代替冷作模具钢,采用渗碳加真空淬火加550℃两次回火的热处理方式,保证材料具有良好的强度、硬度及韧性,成倍的提高了模具的使用寿命,降低了生产成本。     

反应法制备SiC涂层组成与结构

采用反应法在C/SiC复合材料表面制备SiC致密涂层,利用XRD分析涂层的组分及晶体结构,利用扫描电镜及金相显微镜观察涂层的断口及表面形貌,并对涂层形成过程进行了分析。结果显示:涂层主要由SiC及少量的游离Si组成,致密不开裂的SiC涂层与C/SiC复合坯体之间有很好的梯度过渡结构;相反,涂层与坯体之间如果没有形成过渡层,涂层会因热残余应力过大而开裂;反应法制备不开裂SiC涂层与CVDSiC涂层有很好的热匹配性,同时在其表面制备的CVDSiC涂层无点缺陷。     

Φ2mm丝材电弧喷涂工艺对涂层结合强度的影响

分析了喷砂预处理和电弧喷涂这两个过程的工艺参数对涂层的结合强度的影响。将分数维理论用于喷砂后的试样表面,研究了喷砂角度、分数维和结合强度的相互关系,找到了获得最高结合强度所用的喷砂角度;通过正交试验法,找到了能获得最佳涂层结合强度的Φ2mm丝材电弧喷涂工艺参数。     

飞行器涂层防热选材、设计与应用

就防热材料选材、设计,主要是涂层设计原理和设计过程中需要考虑的一些问题浅谈了一些体会,对变密度非稳态的、有机/无机杂化防热涂层材料的热导率计算等参数辨识方法原理作了初步探讨,还介绍了几种热防护涂层(TPC)的性能、应用情况和防热效果.     

铝热焊接工艺参数优化研究

为获得最佳铝热焊接工艺参数,对拉伸试件进行了正交试验和二次通用旋转组合试验,研究预热温度、加压时间和预留焊缝3因素对接头强度的影响,进而寻求一组使焊接接头强韧性最高的焊接工艺参数组合。利用电子显微镜等对试件拉伸断口进行了分析,通过对比2种开始加压时间下试件的显微组织和性能,研究了这2种方法对接头强韧性的影响。结果表明:采用设计的铝热焊接试验装置和优化出的随焊加压致密化工艺参数,可使焊接接头获得大变形组织,从而获得高的强度和韧性。该项研究可为提高铝热焊接质量提供基础数据。     

铝合金隔热涂层研究

本工作研究了在ＬＹ１２表面用等离子喷涂氧化锆隔热涂层的热传导性能和抗热震性能及气孔率对这些性能的影响。结果表明,在所选择的最佳工艺参数和厚度下,涂层具有良好的绝热性和抗热震性。     

跨谱域低可探测的电磁超构表面天线

针对低可探测飞行器平台对天线的新需求,提出并设计了微波与红外跨谱域低可探测的电磁超构表面天线.将电磁超构表面设计思想融入天线设计中,在正常辐射下,使其具有电磁超构表面的吸波特性.该设计不用额外加载电磁超构表面,仅利用天线自身结构就能减缩其雷达散射截面.在此基础上,为了实现天线红外低可探测,设计了微波频段透波、红外频段低...     

一种新型内孔热喷涂技术及涂层性能研究

介绍了一种新型的内孔热喷涂技术———离心雾化等离子喷涂技术,并阐述了该技术的工作原理和工作过程。通过试验制取了3Cr13涂层和铝涂层,使用扫描电镜、能谱仪和光学显微镜等仪器设备对2种涂层的表面和截面进行观察分析,结果表明,通过该技术制取的涂层具有和传统电弧喷涂层类似的组织结构,并具有氧化物含量低,喷涂粒子大等特点。     

FeAlCrNbB金属间化合物复合涂层的制备与表征

研究开发了一种FeAlCrNbB新型喷涂粉芯丝材,并结合自动化高速电弧喷涂工艺制备了该材料的复合涂层,分析了涂层的常规力学性能、组织结构和油润滑条件下的滑动摩擦磨损性能,并和常规FeAl涂层进行了对比。结果显示:FeAlCrNbB涂层具有相对较高的显微硬度和拉伸结合强度、低的孔隙率,组织致密,形成了由Fe-Al金属间化合物相、氧化物以及少量非晶和纳米晶组成的复合结构,由于这种复合结构的材料特征,使涂层具备较好的耐磨损性能。     

陶瓷/金属梯度热障涂层的制备及性能评价

为了评价陶瓷/金属梯度热障涂层的性能,设计了4种涂层方案和2种基体材料(1Cr18Ni9Ti和2Cr13).利用单枪单送粉器成功地制备了线性梯度涂层.通过观察涂层的微观结构、测量涂层的抗热震性能和热残余应力来评价涂层的性能.利用扫描电镜对各种陶瓷涂层的微观结构进行了观察和分析,利用X射线能谱分析得到了陶瓷梯度涂层试样中的不同区域的衍射图.热震试验表明,梯度涂层比非梯度涂层具有更好的抗热震性能.采用钻孔法对不同涂层方案进行了残余应力的测量,结果表明,压应力出现在1Cr18Ni9Ti基体材料上,而拉应力出现在2Cr13基体材料上.     

Enhancement of wear and ballistic resistance of armour grade AA7075 aluminium alloy using friction stir processing

Industrial applications of aluminium and its alloys are restricted because of their poor tribological properties. Thermal spraying, laser surfacing, electron beam welding are the most widely used techniques to alter the surface morphology of base metal. Preliminary studies reveal that the coating and layering of aluminium alloys with ceramic particles enhance the ballistic resistance. Furthermore, among aluminium alloys,7075 aluminium alloy exhibits high strength which can be compared to that of steels and has profound applications in the designing of lightweight fortification structures and integrated protection systems. Having limitations such as poor bond integrity, formation of detrimental phases and interfacial reaction between reinforcement and substrate using fusion route to deposit hard particles paves the way to adopt friction stir processing for fabricating surface composites using different sizes of boron carbide particles as reinforcement on armour grade 7075 aluminium alloy as matrix in the present investigation. Wear and ballistic tests were carried out to assess the performance of friction stir processed AA7075 alloy. Significant improvement in wear resistance of friction stir processed surface composites is attributed to the change in wear mechanism from abrasion to adhesion. It has also been observed that the surface metal matrix composites have shown better ballistic resistance compared to the substrate AA7075 alloy. Addition of solid lubricant Mo S2 has reduced the depth of penetration of the projectile to half that of base metal AA7075 alloy. For the first time, the friction stir processing technique was successfully used to improve the wear and ballistic resistances of armour grade high strength AA7075 alloy.     

镁合金表面电弧喷涂Fe基非晶纳米晶涂层的性能

采用自动化高速电弧喷涂技术在镁合金基体上制备了FeCrBSiMoNbW非晶纳米晶涂层。采用Flir A20M型红外热像仪对Fe基非晶纳米晶喷涂层的表面温度场进行了实时监测。对Fe基非晶纳米晶涂层和传统的3Cr13涂层的组织结构、力学性能以及摩擦学性能进行了对比分析。实验结果表明：Fe基非晶纳米晶涂层组织致密,孔隙率低,具有相对较高的硬度和拉伸结合强度;形成了非晶相和纳米晶相组成的复合结构,使得涂层具备较好的耐磨减摩性能。     

高速电弧喷涂FeCrBSiMnNbW非晶纳米晶涂层组织及性能

研究开发了一种FeCrBSiMnNbW新型喷涂粉芯丝材,并采用自动化高速电弧喷涂技术在镁合金基体上制备了FecrBsiMnNbw非晶纳米晶涂层。对Fe基非晶纳米晶涂层和传统的3Cr13涂层的组织结构、力学性能以及油润滑条件下的摩擦学性能进行了对比分析,结果表明：与3Cr13涂层相比,铁基非晶纳米晶涂层组织更加致密,孔隙率低,具有相对较高的硬度和拉伸结合强度;形成了非晶相和纳米晶相组成的复合结构,使得涂层具备更好的摩擦学性能。     

An interface shear damage model of chromium coating/steel substrate under thermal erosion load

The Cr-plated coating inside a gun barrel can effectively improve the barrel's erosion resistance and thus increase the service life.However,due to the cyclic thermal load caused by high-temperature gun-powder,micro-element damage tends to occur within the Cr coating/steel substrate interface,leading to a gradual deterioration in macro-mechanical properties for the material in the related region.In order to mimic this cyclic thermal load and,thereby,study the thermal erosion behavior of the Cr coating on the barrel's inner wall,a laser emitter is utilized in the current study.With the help of in-situ tensile test and finite element simulation results,a shear stress distribution law of the Cr coating/steel substrate and a change law of the interface ultimate shear strength are identified.Studies have shown that the Cr coating/steel substrate interface's ultimate shear strength has a significant weakening effect due to increasing temperature.In this study,the interfacial ultimate shear strength decreases from 2.57 GPa(no erosion)to 1.02 GPa(laser power is 160 W).The data from this experiment is employed to establish a Cr coating/steel substrate interface shear damage model.And this model is used to predict the flaking process of Cr coating by finite element method.The simulation results show that the increase of coating crack spacing and coating thickness will increase the service life of gun barrel.     

Performance characterization of Ni60-WC coating on steel processed with supersonic laser deposition

Ni60-WC particles are used to improve the wear resistance of hard-facing steel due to their high hardness. An emerging technology that combines laser with cold spraying to deposit the hard-facing coatings is known as supersonic laser deposition. In this study, Ni60-WC is deposited on low-carbon steel using SLD. The microstructure and performance of the coatings are investigated through SEM, optical microscopy, EDS, XRD, microhardness and pin-on-disc wear tests. The experimental results of the coating processed with the optimal parameters are compared to those of the coating deposited using laser cladding.     

应用电弧喷涂技术治理舰船钢结构腐蚀

本文论述了舰船钢结构的腐蚀机理,腐蚀特点及影响因素.指出电弧喷涂铝复合涂层能够长期有效地对舰船钢结构进行腐蚀保护,延长舰船钢结构的使用寿命,这是其它任何腐蚀防护技术都难以实现的.电弧喷涂铝复合涂层的具体涂层设计是:电弧喷涂铝金属涂层十有机封闭涂料涂层十常规舰船面层涂料涂层.     

铜及其合金制品的保光耐蚀涂层的研究

本文采用涂有机涂料和使用缓蚀剂的方法来解决铜及其合金的失泽和腐蚀问题。从目前市售的有机涂料中筛选出较好的三种,同时筛选了复合缓蚀剂及其适宜的浓度,以及对缓蚀剂的使用方法问题都作了一定的研究。通过试验获得了一种较好的保光耐蚀涂层,在一般大气条件下可保光耐蚀两年以上,在舰艇机舱内预计可保持在半年以上。本保护涂层具有无毒、施工简便、价廉等优点。     

铁基非晶纳米晶涂层的耐磨性研究

采用基于机器人的自动化高速电弧喷涂技术在45钢基体上制备了FeCrBSiMnNbY非晶纳米晶涂层。研究了非晶纳米晶涂层在油润滑条件下，不同磨损时间、速度、载荷对涂层的磨损行为。采用扫描电镜（SEM）、能谱分析仪（EDAX）和X射线衍射仪（XRD）对涂层的组织结构进行了表征，利用纳米压痕仪对涂层的力学性能进行了分析，摩擦磨损试验在MM200滑块磨损试验机上进行。结果表明：涂层组织均匀，结构致密，主要由非晶相和α-Fe相纳米晶组成；在相同磨损试验条件下，非晶纳米晶涂层的相对耐磨性为3Cr13涂层的4．6倍，磨损机制主要为脆性疲劳剥落。     

脉冲偏压离子镀的研究现状

脉冲偏压电弧离子镀的成膜过程远离热力学平衡态，与直流偏压电弧离子镀相比，具有成膜温度低、薄膜质量好和应力低等优点。从大颗粒净化作用、低温沉积、沉积速率、微观组织结构、内应力与结合强度、硬度等方面，综述了近年来脉冲偏压对薄膜性能影响的研究结果，重点讨论了机理方面的新成果，综述了脉冲偏压电源的研究状况，并对脉冲偏压电弧离子镀技术的应用前景进行了展望。