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碳纤维增强复合材料螺旋铣孔切削力及加工质量研究

针对传统钻孔方法加工复合材料时易导致分层、撕裂等缺陷的问题,采用螺旋铣作为新的制孔技术,根据飞机装配现场的实际加工条件,构建以机器人为移动载体、螺旋铣孔终端执行器为加工单元、螺旋铣孔专用刀具为切削工具的加工系统,采用该加工系统对碳纤维增强复合材料(CFRP)螺旋铣孔关键工艺参数进行正交试验,并讨论了刀具主轴转速、每齿进给量和轴向切削深度等工艺参数对切削力的影响规律;通过对加工缺陷的监测,探讨了切削力与CFRP分层、撕裂等缺陷之间的关系;最后对工艺参数进行优化,经试验验证,优化后轴向切削力较优化前降低26％以上,孔入口及出口处均无撕裂、毛刺,加工质量最优.

关键词: 螺旋铣 , 正交试验 , 切削力 , 分层 , 撕裂 , 碳纤维增强复合材料

电镀非晶态镍钨合金工艺研究

万小波 , 张林 , 周兰 , 肖江

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2006.12.008

研究了电镀非晶态镍钨合金工艺,采用EDS、XRD等手段检测了镍钨合金镀层,并将工艺条件如电流密度Jc、镀液pH值、镀液温度等对镀层的影响进行了比较,得出非晶态镍钨合金电镀的最佳工艺:[W]/([W]+[Ni])为0.6～0.8,Jc=6.0～12.0 A/dm2,温度55～65℃,pH=6.5～7.5.结果表明,W含量质量分数高于44%的镍钨合金镀层结构为非晶态;且在此工艺下易得到钨含量在44%以上的非晶态钨合金镀层.

关键词: 非晶态镍钨合金 , 电镀 , 工艺优化

微型空腔化学镀铜工艺研究

周兰 , 万小波 , 任洪波 , 肖江 , 张伟

材料保护

介绍了采用有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMP)作基底,对施镀表面进行催化活化处理,沉积的铜再产生自身钝化作用而得到一定厚度的铜层制备微型铜空腔的工艺.讨论了化学镀液的主要成分对镀速及镀层质量的影响.结果表明,由此工艺所制备的铜层壁厚范围在10～30μm,长度在2mm左右,镀层铜含量大于95%,为制备惯性约束聚变(ICF)金属腔靶提供了一种新方法.

关键词: 惯性约束聚变(ICF) , 化学镀 , 有机玻璃 , 空腔 , 铜

镍钨合金镀层结构的研究

万小波 , 张林 , 周兰 , 肖江

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2005.05.003

采用硫酸镍、钨酸钠和柠檬酸三钠为基本组分的镀液,通过电镀的方法在紫铜试片上沉积得到了镍钨合金镀层.讨论了电解液的组成、阴极电流密度、温度及pH值对镀层组成和结构的影响.根据X射线衍射试验结果,研究了镀层结构的形成过程.结果表明,该Ni-W镀层是以Ni为溶剂原子、W为溶质原子的置换型固溶体结构,随着镀层中W含量的增加,晶粒尺寸明显下降,晶粒逐渐细化.

关键词: 电沉积 , 镍钨合金镀层 , 非晶态 , X射线衍射

化学镀方法制备铜空腔工艺

万小波 , 任洪波 , 周兰 , 肖江

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2006.04.021

激光试验装置中的整体式铜腔靶精度要求高,现有机加工方法不能满足要求.为此,在预处理芯轴(聚甲基丙烯酸甲酯)表面采用化学镀法制备铜空腔,研究了镀液中甲醛含量、pH值、温度等对镀速和镀液稳定性的影响.确定了适宜的化学镀铜工艺为:10 g/L 硫酸铜,10～20 mL/L 甲醛,40 g/L 酒石酸钾钠,20 g/L 乙二胺四乙酸二钠,0.1 g/L 稳定剂(2,2-联吡啶),pH值12.0～13.0,温度40～70 ℃.制备的铜空腔壁厚达25 μm,表面无砂眼、裂纹等缺陷,刻蚀芯轴后空腔能自持.

关键词: 化学镀铜 , 铜空腔 , 镀速

二甲基亚砜有机溶剂体系电镀金工艺

乐玮 , 唐道润 , 尹强 , 肖江 , 张超 , 周兰

材料保护

为了寻找镀液稳定、无毒且镀层性能优良的无氰电镀金工艺,提出并研究了以二甲基亚砜为溶剂的无氰电镀金工艺.通过讨论镀液组成及电镀工艺条件对沉积速率、镀层外观质量的影响,确定了最佳无氰电镀金工艺参数.采用扫描电镜(SEM)观察了最优工艺所得镀层表面形貌,采用热震试验测试了镀层的结合力,采用硝酸腐蚀测定了镀层的耐蚀性能.结果表明:较优的二甲基亚砜镀金工艺参数为10 g/L Au(PPh3) Cl,15 g/LNH4Cl,温度60℃,电流密度0.25 A/dm2,电镀时间为0.5～1.0 h(根据需求而定)；该工艺获得的镀金层结晶细致,结合力、耐蚀性良好；镀金液无毒、稳定性良好.

关键词: 无氰电镀金 , 工艺 , 二甲基亚砜 , Au(PPh3)Cl

CFRP复合材料/钛合金叠层螺旋铣孔工艺

董辉跃 , 陈光林 , 周兰 , 何凤涛 , 刘顺涛

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160616.009

利用螺旋铣变偏心距加工的特点,提出了在刀具回程过程中进行二次精加工的工艺策略.通过正交试验研究了回程各工艺参数对CFRP/Ti-6Al-4V叠层孔加工质量和加工精度的影响规律,并依此优化工艺参数.试验结果显示:采用优化参数的回程精加工工艺提高了叠层孔的制孔精度,避免了复合材料孔壁加工损伤,复合材料孔粗糙度均值从Ra3.52降低到Ra1.31,入口撕裂明显改善,钛合金孔出口无毛刺.

关键词: CFRP复合材料/钛合金叠层 , 螺旋铣孔 , 回程精加工 , 正交试验 , 加工质量

无氰脉冲电镀金工艺及其在空腔靶中的应用

万小波 , 周兰 , 肖江

电镀与涂饰 doi:10.3969/j.issn.1004-227X.2006.02.013

提出采用脉冲电镀在无氰亚硫酸盐体系中制备镀金层并应用在空腔靶上.讨论了电流密度、pH、温度及脉冲占空比对电镀过程及镀层性能的影响.结果发现,当占空比在1∶ (9～18)时,镀层最细致、光滑,粗糙度在30 nm左右.采用原子力显微镜观测了该工艺处理后的空腔的形貌.由此工艺获得的金腔结构稳定,均匀致密,精度良好且外观光亮.

关键词: 惯性约束聚变 , 空腔靶 , 无氰 , 脉冲电镀 , 镀金 , 占空比 , 原子力显微镜 , 金腔

埋地钢质管道强制电流阴极联合保护研究

周兰 , 陶文亮 , 李龙江

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.04.021

目的：验证阴极保护系统在保护目标管道的同时对临近管道造成的杂散电流腐蚀,对比柔性阳极与阳极地床在保护管道的过程中产生的杂散电流污染情况,确定同沟铺设的不同管道联合保护方案。方法通过同一排流设备对相同区域的不同管线进行统一保护,阴极保护系统中的接地装置作为唯一的阳极,多条埋地管线作为电化学电池的阴极实现保护。结果阳极地床产生的杂散电流干扰明显强于柔性阳极材料；排流保护中,两条20 m埋地金属管道达到排流保护的范围时,柔性阳极的排流电压为1.2~1.52 V,远小于碳钢阳极地床的3.5~15 V,能够有效减少防护过程中电能的使用。结论同一阴极系统同时对多条金属管道或金属构筑物进行排流保护的措施可行。

关键词: 联合防护 , 杂散电流 , 埋地金属管道 , 阳极地床 , 柔性阳极

兰炭与烟煤混合燃烧特性及机制分析

张华 , 张建良 , 徐润生 , 王广伟 , 徐涛 , 唐庆利

中国冶金 doi:10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20150077

试验研究表明,烟煤M的燃烧性要好于兰炭XJ,兰炭XJ燃烧后期燃烧速度变慢.随着烟煤M配比量的增加,混煤的燃烧性逐渐变好.烟煤M对改善混煤的可燃性具有重要作用,当烟煤配比量超过20％时,能显著提高混煤的综合燃烧特性指数.研究结果表明,兰炭XJ与烟煤M在成分、微观结构及化学结构上具有显著的差异性,这是导致烟煤M燃烧性好于兰炭XJ的本质原因.

关键词: 兰炭 , 烟煤 , 混合燃烧 , 机制分析

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