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水下激光增材制造(Underwater Laser Additive Manufacturing, ULAM)技术作为海洋工程结构原位修复的创新解决方案,可通过优化工艺参数,显著提升水下修复作业效率和质量稳定性。通过自研局部干法水下激光增材填丝修复系统,开展了304不锈钢在浅水环境下的多层多道熔覆试验,并进行了显微组织和耐腐蚀性的测试。结果表明:在层间重熔区域观察到明显的柱状晶外延生长现象,晶粒呈现连续跨越界面的特征性分布;水下快速冷却引起δ铁素体相含量增加,导致熔覆层耐腐蚀性能较基材下降。
针对高强钢构件在“三高一强”极端环境下对高耐蚀防护技术的迫切需求,系统开展了电刷镀锌镍合金工艺优化研究。重点探讨了镀液Ni摩尔分数(20%~40%)、温度(10~30℃)及工作电压(6~10 V)等关键工艺参数对镀层微观结构及耐腐蚀性能的影响规律。研究结果表明:当Ni摩尔分数为30%、镀液温度为20℃、工作电压为8~9 V时,可获得镍含量(质量分数)约9.15%、具有均匀细晶结构的致密镀层,其在5%(质量分数) NaCl溶液中的腐蚀电流密度最低可达4.62×10~(-6) A/cm~2,表现出最优的耐腐蚀性能。本研究确立的优化工艺参数可为高强钢构件现场刷镀修复提供有效的技术支撑,在装备再制造与长效防护领域具有重要的工程应用价值。
为优化激光熔化沉积(Laser Melting Deposition, LMD)技术制备石墨烯纳米片(Graphene nanoplatelets, GNPs)增强铝基复合材料的工艺,以GNPs/Al-12Si为研究对象,系统研究了球磨时间与GNPs添加量对复合材料组织及力学性能的影响。采用真空低能球磨工艺制备复合粉末,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段确定最佳工艺参数。试验结果表明,当球磨时间为2 h时,GNPs可均匀分散于Al-12Si粉末表面,成形件致密度达97%以上。球磨时间过长或过短都会导致GNPs团聚。当GNPs添加量为0.50%(质量分数)时,复合材料显微硬度达到峰值169.3 HV,较基体提升了24.8%,且胞状组织尺寸明显减小,共晶硅分布更加均匀。然而,过量的GNPs添加会导致团聚,削弱其细化效果与强化作用。本研究为石墨烯增强铝基复合材料的增材制造提供了可靠的工艺参考与实验依据。
针对直升机辅助动力装置中锥形主动齿轮内花键磨损导致的齿轮失效问题,提出了一种以摩擦焊为技术核心的轴径更换修复方案,系统地开展了修复工艺优化与全流程性能验证的研究,并对修复后的部件进行了考核及装配验证,结果表明其满足航空修理要求。研究证明,摩擦焊技术结合精密加工与热处理的修复方案可有效解决该类齿轮内花键失效的问题,不仅修复成本低、周期短,而且能显著延长关键传动部件的服役寿命,为航空传动件的高效修复提供了技术参考。
电解测厚仪作为电镀工业中镀层厚度测量的核心设备,其技术发展对表面工程领域具有重要意义。详细探讨了电解测厚仪从传统化学溶解法到智能化电化学分析的技术演进历程,并重点探讨其在多层镍电位差检测中的应用现状,结合微电子技术与人工智能的发展趋势,提出电镀覆盖层测厚仪在工业4.0背景下的创新方向。研究表明,电解测厚仪在提高多层镍体系耐腐蚀性评价精度方面具有不可替代的作用,未来将通过多参数集成与智能化算法实现更高精度测量。
某船舶服役5年后,在检修过程中发现其液压联轴器外套部件出现开裂现象。采用宏观观察、扫描电镜观察、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、能谱分析以及晶间腐蚀试验等检测方法,对液压联轴器外套开裂原因进行分析。结果表明:液压联轴器外套的金相组织中,晶界处富集铬碳化物析出相,晶界附近形成贫铬区,因而液压联轴器外套本身具有晶间腐蚀倾向。在海水的腐蚀环境下,液压联轴器外套晶界处的结合力进一步降低,最终导致晶间腐蚀开裂。
针对光伏组件人工返修过程中光伏助焊剂引发电池片“断栅”失效的现场痛点,聚焦实用化、可落地的腐蚀性评价需求,建立了一套“快速检测+现场验证”的光伏助焊剂腐蚀性现场评价方法。通过对市售主流助焊剂的极化曲线、电导率测试发现:未引发断栅的助焊剂自腐蚀电流密度比引发断栅的低1个数量级,且低游离卤素、优化有机酸配比的助焊剂更易满足现场使用要求。基于此筛选的新助焊剂CB-T可完全避免断栅问题,为产线快速判断助焊剂适用性、规范返修作业提供直接指导。
<正>0 前 言我国从制造大国向制造强国迈进的历程中,已创造出许多令人瞩目的成绩,如高铁、电动汽车、无人机、光伏、风电、核电、锂电池、印制线路版、移动通信和智能手机、互联网应用等产业在技术创新、产能和销量方面都处于世界前列。另外,中国专利申请量也连续多年稳居世界第一。许多领先企业在各自的领域都申请和拥有了大量专利,一些企业甚至在自己的产品和业绩展示厅设置有“专利墙”,以彰显其在技术领域的领先地位。
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