吴东江
,
范聪
,
刘士博
,
马广义
,
郭玉泉
,
牛方勇
,
郭东明
稀有金属
使用Nd:YAG连续激光对Hastelloy C-276/316L薄板进行异质焊接实验,分析不同激光偏移量下焊缝元素含量变化规律,借助极化曲线、电化学阻抗谱研究不同激光偏移量下焊缝在盐酸溶液中的抗蚀性能.结果表明:调节激光偏移量Fe、Ni和Mo含量变化明显,而Cr含量无明显变化;当激光向Hastelloy C-276偏移0.1～0.3 mm时,焊缝中主要元素含量变化较小,腐蚀电压、电荷转移电阻最大,腐蚀电流密度最小,焊缝腐蚀趋势、腐蚀速率最小,焊缝抗蚀性能较好;当激光向316L偏移0至0.2 mm时,焊缝中Fe元素逐渐增加,Ni、Mo元素含量逐渐下降,焊缝的腐蚀电压、电荷转移电阻递减,腐蚀电流密度递增,焊缝的腐蚀趋势、腐蚀速率逐渐增大,焊缝抗蚀性逐渐减弱.
关键词:
Hastelloy C-276/316L
,
激光异质焊接
,
电化学腐蚀
郭晓光
,
刘子源
,
高航
,
郑桂林
,
郭东明
人工晶体学报
在KDP晶体(001)晶面上进行了四种压头(即:维氏压头、玻氏压头、圆锥压头、球形压头)的纳米压痕仿真研究.仿真结果表明:完全加载时四种压头与KDP晶体接触位置存在不同程度应力集中.当载荷在0～8 mN范围内时,其与等效应力影响深度呈近似线性递增关系.完全卸载时,残余应力分布深度为1.3～1.5 μm.相同载荷条件下,各压头对应的塑性损伤层深度之间关系与等效应力影响深度之间关系一致.此外,通过纳米压痕实验验证了KDP晶体材料模型及相关参数的正确性.
关键词:
KDP晶体
,
纳米压痕
,
(001)晶面
,
仿真研究
马付建
,
康仁科
,
郭东明
,
方胜
,
任宇江
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.03.017
根据三维编织碳纤维复合材料非均质性和各向异性的特点,将其车削加工表面分为四类典型表面.分别采用三种不同刀具对三维编织碳纤维复合材料进行了超声辅助车削和普通车削加工试验,分析了四类典型表面的粗糙度的变化规律,建立了三维编织碳纤维复合材料表面质量评价方案,并对超声辅助车削和普通车削加工过程中的切削力和刀具磨损进行了研究.结果表明,超声辅助车削加工三维编织碳纤维复合材料相对于普通车削,可以有效地提高工件表面质量,降低切削力,延长刀具寿命.
关键词:
超声辅助车削
,
三维编织碳纤维复合材料
,
表面粗糙度
,
切削力
,
刀具磨损
郭玉泉
,
吴东江
,
马广义
,
郭东明
稀有金属材料与工程
为了揭示0.5mm厚度Hastelloy C-276薄板脉冲激光拘束焊接的热力学行为,借助ANSYS软件建立了三维有限元模型.实验测量了焊接温度历程和残余变形,验证了所建立有限元模型的可靠性.基于该有限元模型,采用改变夹具拘束条件的方法,进一步研究了拘束距离对Hastelloy C-276薄板焊接瞬态应力和塑性应变、残余应力及变形的影响规律.结果表明,温度历程和残余变形的模拟结果与实验结果吻合较好;拘束距离对瞬态塑性应变的大小有显著影响,进而改变了残余应力及变形的分布和大小.随着夹具拘束距离从20 mm减小到4 mm,除了纵向残余拉伸应力外,横向残余拉伸应力和位移的峰值以及角变形的大小都呈减小的趋势.相对较小的拘束距离可以作为抑制横向残余拉伸应力和角变形的高效低成本方法,但对纵向残余拉伸应力有不利影响.
关键词:
脉冲激光焊接
,
残余应力
,
焊接变形
,
夹具拘束
,
数值模拟
马广义
,
吴东江
,
郭玉泉
,
高忠民
,
郭东明
稀有金属材料与工程
采用脉冲激光焊接技术实现了0.5 mm厚度Hastelloy C-276屏蔽套材料对焊连接,得到的焊缝宽度小于1 mm,分析了焊接接头的拉伸性能,同时采用微区XRD分析了拉伸断口Hastelloy C-276相变特征.结果表明:焊接接头的屈服极限相对于母材并未改变;而抗拉强度有一定程度的降低,为母材的88.6％,在断口处并未发现明显脆性相.焊接接头的屈服极限与母材基本相当,主要由于焊缝处的晶粒细化效果提高了材料的屈服极限,起到了与母材固溶强化作用相似的作用;而焊接接头抗拉强度的降低主要是由于拉伸过程更利于产生应力集中,促进微观裂纹的形成,进而加速材料的破坏.
关键词:
Hastelloy C-276
,
脉冲激光焊接
,
拉伸试验
,
XRD
耿星
,
郭东明
,
金洙吉
,
张兰芳
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2015.04.025
采用超精密车削精密导电滑环导电环的方法,保证了精密导电滑环绝缘环与导电环的同轴度、环间距,使绝缘微槽变形量低于0.10 mm.建立了精密导电滑环的切槽模型,利用仿真分析讨论了主轴转速、进给速率、刀具前角和切削深度对微槽变形量的影响,并对模型进行了试验验证.结果表明:滑环微槽侧面变形量随主轴转速的增大而变大,当转速达到700 r/min时,变形量达到了0.10 mm,超出了滑环的精度要求;滑环微槽变形量随机床进给速率的增大而变大,当进给速率达到1.5 mm/min时,变形量超出了滑环的精度要求;滑环微槽变形量随着前角的增大而减小;滑环微槽变形量随切削深度的增大而变大,切削深度低于0.2 mm时,滑环变形量微乎其微.
关键词:
精密导电滑环
,
导电环
,
超精密车削
,
切槽模型
吴东江
,
陈云啸
,
卢卫锋
,
马广义
,
郭玉泉
,
郭东明
稀有金属材料与工程
采用同轴送粉激光熔覆技术,在Ti-6Al-4V合金表面进行Al2O3-13％TiO2(质量分数,下同)涂层的直接熔覆实验.利用光学显微镜(OM)和电子探针显微分析仪(EMPA)分析单道熔覆试样的互熔稀释特征、显微组织及成分分布情况.结果表明:熔覆过程容易形成熔覆道边缘以陶瓷对基体的稀释为主,而中部以重熔基体对陶瓷层的稀释为主的互熔稀释区(DZ); DZ区中部重熔金属内分布有较多的陶瓷颗粒,且陶瓷颗粒聚集处容易产生裂纹.采用单因素法优化工艺参数控制互熔稀释区的大小,可以获得互熔稀释较弱、无明显裂纹的Al2O3-13％TiO2陶瓷熔覆试样.
关键词:
激光熔覆
,
陶瓷涂层
,
互熔稀释
,
裂纹
温泉
,
郭东明
,
高航
,
王奔
复合材料学报
碳纤维/环氧树脂(C/EP)复合材料制孔毛刺和撕裂缺陷,对构件的装配精度影响较大.为了揭示C/EP复合材料制孔毛刺和撕裂缺陷的形成机制,采用微米划痕试验研究沿不同纤维方向切削加工时材料的破坏去除过程,并用FEI公司Quanta 200环境扫描电镜对划切后的沟槽及切屑的形貌进行观察分析.结果表明:当划切方向与纤维方向垂直时,划切力最大,较易产生撕裂缺陷;当划切方向与纤维方向呈30°、45°和60°时,划痕左侧纤维受到压头挤压向左退让并弯曲,产生锯齿形断裂,否则形成毛刺;划痕右侧纤维为避让压头发生较大的弯曲变形,纤维断裂均匀,不容易形成毛刺.理论分析和划痕试验结果表明:制孔加工时,纤维方向与刀具旋转方向成钝角的区域容易产生毛刺缺陷,与刀具旋转方向成锐角的区域边缘光滑,与刀具旋转方向垂直的区域容易形成撕裂缺陷;出口缺陷与试验结果一致.
关键词:
碳纤维/环氧树脂复合材料
,
划痕试验
,
毛刺
,
撕裂
,
制孔
温泉
,
郭东明
,
高航
,
赵冬
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151014.001
碳纤维/环氧树脂(C/E)复合材料在制孔过程中容易产生毛刺、撕裂和分层等多种加工损伤,对加工损伤进行合理有效的评价是复合材料构件经济性和可靠性的重要保证.针对现有纤维增强复合材料制孔损伤评价方法的单一性和局限性,首先,基于统计方法的相对指标法,提出了综合考虑毛刺、撕裂及分层损伤的C/E复合材料制孔损伤综合评价的新方法,建立了损伤因子的数学模型.随后,根据评价指标的关联性,采用刀具磨损试验确定了数学模型中的所有系数,以及判别C/E复合材料制孔质量合格与否的临界损伤因子值.最后,通过超声波探伤对提出的评价方法的准确性进行了验证.结果表明:采用提出的C/E复合材料制孔损伤综合评价方法,能够有效地反映和评价不同加工参数下的制孔质量状况.
关键词:
碳纤维/环氧树脂复合材料
,
制孔
,
质量评价
,
损伤
,
评价方法
