国家自然科学基金(51175233)
- 作品数：41 被引量：219H指数：9
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- 相关机构：江苏大学南通大学江苏航空职业技术学院更多>>
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- 相关领域：机械工程金属学及工艺电子电信自动化与计算机技术更多>>
- 微凹坑织构表面摩擦学性能的实验研究被引量：14
- 2013年
- 采用调Q半导体泵浦YAG激光器,利用"单脉冲同点间隔多次"激光微加工特殊工艺,在45#钢试样表面加工出具有不同几何参数的表面织构。在UMT-2型多功能摩擦磨损实验机上,考察富油润滑条件下微凹坑的面积占有率和深度对摩擦因数的影响规律,并研究不同工况条件下织构试样表面摩擦因数的变化规律。实验结果表明:在高速轻载工况下,与未织构试样相比,微凹坑表面织构具有显著的减摩润滑作用;微凹坑的面积占有率为15%,深度为5μm时,摩擦副的摩擦因数最低,最大降幅约为50%;但在中速中载和低速重载的条件下,织构试样的摩擦因数反而大幅增加。对试样表面的磨损形貌的考察结果表明,微凹坑织构表面具有显著的抗磨耐磨效果。
- 符永宏汤伯虎纪敬虎张华伟华希俊
- 关键词：磨损
- 同点间隔多次激光微织构工艺研究被引量：16
- 2015年
- 探讨了单脉冲同点间隔多次(SPI)工艺对激光微织构加工效果的影响。采用纳秒倍频Nd3+∶YAG激光器在45钢表面进行激光微织构实验,研究激光能量密度、脉冲个数对微凹腔几何形貌参数的影响规律;分析烧蚀所致表面等离子体对激光吸收率的影响;并从实验和温度场模拟角度,对比分析了SPI工艺相比同点连续多次工艺的特点及技术优势。结果表明:随激光能量密度增加,微凹腔直径呈对数函数关系增加,而凹腔深度则随之先增大后趋于平稳,最后略微下降。作用脉冲个数对凹腔直径影响不明显,但凹腔深度随之呈线性增加。较之同点连续多次工艺,SPI工艺能最大限度降低激光加工产生的负面热效应,且多脉冲作用对微织构内部形貌具有"平滑"作用;同时,在保证单个脉冲材料去除率的条件下,提高了激光加工高质量微织构的总效率。
- 符永宏刘强宪叶云霞华希俊康正阳符昊
- 关键词：激光光学激光烧蚀
- SiC机械密封环表面微织构激光加工工艺被引量：12
- 2012年
- 采用声光调Q二极管泵浦Nd:YAG激光器,利用'单脉冲同点间隔多次'激光加工工艺,对碳化硅机械密封试样端面进行激光表面微织构的加工工艺试验研究.采用Wyko-NT1100表面形貌三维测量仪测量了微织构的几何形貌参数,分析了泵浦电流、脉冲重复频率、脉冲重复次数和扫描速度等激光加工工艺参数对微凹腔和微凹槽织构的几何形貌参数与加工质量的影响.结果表明,泵浦电流和脉冲重复次数对微凹腔的几何形貌参数与加工质量影响较大,而重复频率的影响则相对较小;泵浦电流、扫描速度和重复频率对微凹槽的加工质量均有较大影响.通过优化激光加工工艺参数组合,可以加工出较优的微观几何形貌.加工微凹腔较优的工艺参数范围:泵浦电流为14～16 A,脉冲重复次数为1～10次;加工微凹槽的较优工艺参数范围:泵浦电流为14～16 A,重复频率为1 500～2 500 Hz,扫描速度为8～25 mm/s.
- 符永宏王祖权纪敬虎杨东燕符昊
- 关键词：碳化硅机械密封工艺参数
- 激光表面跨尺度织构化机械密封摩擦性能被引量：13
- 2012年
- 采用声光调Q的半导体泵浦Nd:YAG激光器,利用'单脉冲同点间隔多次'激光加工工艺在碳化硅机械密封环端面进行跨尺度织构化处理,制备微凹坑织构和宏观上游泵送槽织构,用表面形貌三维测量仪测量激光加工后的试样.在机械密封计算机辅助试验台上,进行了激光表面跨尺度织构机械密封与无织构机械密封的摩擦性能对比试验,研究了跨尺度表面织构在不同的密封介质压力和转速等工况下对机械密封摩擦转矩的影响.结果表明:激光表面织构化技术能在密封环表面进行微凹坑型及微凹槽型织构的跨尺度加工.在试验的工况参数范围内,无论是在低压低速,还是在高压高速工况下,激光表面跨尺度织构均可以显著地改善机械密封的摩擦性能.与无织构机械密封相比,激光表面跨尺度织构机械密封的摩擦转矩最大可减小65%,并且运转相对较为稳定,受密封介质压力和转速的影响相对较小,这是由于所制备的跨尺度表面织构起到了改善密封端面间润滑状况的作用.
- 纪敬虎符永宏王祖权华希俊符昊
- 关键词：机械密封碳化硅
- 织构化表面固体润滑性能试验被引量：9
- 2014年
- 采用激光表面织构技术，在45°钢试样表面加工微凹坑形貌，将固体润滑剂MoS，压填至微凹坑内，利用UMT-2型多功能摩擦磨损试验机，考察其在不同载荷条件下，不同间距微凹坑试样的摩擦磨损特性，并通过扫描电镜与能量色散谱仪对磨损表面进行测试分析．结果表明：集成运用激光微织构技术与固体润滑技术，能有效提高表面润滑性能；与未织构光滑试样相比，激光表面织构试样摩擦系数显著降低；一定范围内，随着织构密度增加，表面摩擦系数减小，耐磨、抗擦伤性能明显提高，较佳的织构面积占有率为19．6％-30．0％；微凹坑中预埋的固体润滑剂在摩擦过程中能有效涂覆到试样接触表面，形成稳定可靠的固体润滑膜．
- 华希俊刘明杜志华吴锦泉符永宏
- 关键词：固体润滑
- 模具钢表面激光毛化织构摩擦磨损性能试验研究被引量：2
- 2018年
- 为提高模具的使用寿命,以模具钢5CrNiMo为研究对象,在试样表面加工不同面积占有率及高度的毛化织构,采用单因素轮换法,开展织构化试样的摩擦磨损性能试验研究。结果表明:毛化织构面积占有率对跑和后试样摩擦因数影响不大,但织构面积占有率越大,其跑和阶段的摩擦因数波动越小,跑和性能越优;毛化织构高度对平均摩擦因数影响较大,织构高度越低,跑和稳定后平均摩擦因数越小;织构试样磨损量均小于未织构试样,织构面积占有率越大,织构高度越低,磨损量越小。与未织构试样相比,面积占有率45%、毛化高度3. 5μm的织构试样可使摩擦因数减小85%,磨损量减小99%,表明激光毛化织构技术可优化塑性成形模具的摩擦学性能。
- 符永宏潘彩云符昊周颖鸿胡光耀
- 关键词：模具钢磨损量
- 激光织构表面固体润滑滚动摩擦特性研究被引量：5
- 2013年
- 采用声光调Q二极管泵浦Nd∶YAG激光器在45#钢表面进行织构化处理,以二硫化钼为固体润滑剂,在销盘线接触的摩擦磨损试验机上研究不同织构面密度以及不同工况的滚动摩擦特性。研究结果表明:在相同的工况下,激光织构化表面较未织构面摩擦因数有明显的减小,且织构面的摩擦因数更稳定;激光织构面的摩擦因数随织构密度的增大呈现先减小后增大的趋势,织构面密度为19.6%～34.9%时的减摩效果较好;不同工况下,织构面的摩擦因数随着转数、载荷的增大均呈现减小的趋势。
- 华希俊吴锦泉刘明周万符永宏
- 关键词：固体润滑线接触
- 基于特殊激光微造型工艺的平面阵列加工研究被引量：2
- 2012年
- 为了使平面阵列激光微造型方法应用于工程技术领域,基于"单脉冲同点间隔多次"激光微造型新工艺,对平面阵列的加工方法进行了深入的分析研究,给出一种全新的扫描策略,对已有的加工方案进行了路径优化。由于采用该扫描策略进行"单脉冲同点间隔多次"激光微造型时,要求激光头对每行加工初始点进行精确定位,基于此,对工作台的定位问题进行了分析研究,给出了工作台精确定位流程图,并对该扫描策略的编程实现过程进行了分析研究,给出了路径优化后平面阵列加工过程流程图。结果表明,该扫描策略满足既定的"单脉冲同点间隔多次"激光微造型新工艺的加工要求,且能获得较好的微观形貌和表面质量。
- 符永宏高兴东华希俊潘国平符昊
- 关键词：激光技术平面阵列
- 激光微织构表面脂润滑性能试验研究被引量：3
- 2013年
- 采用声光调Q二极管泵浦固体光源(DPSS)Nd∶YAG激光器,在45#钢试样表面进行激光微织构加工,采用VYKO-NT1100三维形貌分析仪对微观织构形貌进行测量。以二硫化钼润滑脂为润滑剂,在MMW-1A型摩擦磨损试验机上进行微织构试样和光滑试样在不同工况条件下的摩擦性能对比试验。试验结果表明,在一定条件下,面积占有率为14%的微凹腔织构表面的脂润滑性能明显优于未织构光滑表面,且随着微凹腔面积占有率的增大,摩擦因数波动范围变小;凹槽织构表面较未织构光滑表面具有更好的润滑稳定性;在脂润滑条件下,激光微织构表面较未织构光滑表面摩擦因数最大可降低26%。
- 张培耘华希俊杜志华符永宏朱伟
- 关键词：脂润滑摩擦学
- 激光复合织构焊管轧辊模具成形有限元模拟与试验研究被引量：3
- 2018年
- 目的提高焊管成形质量,为激光复合织构轧辊模具产业化提供试验依据。方法通过数值模拟方法模拟焊管轧辊成形过程,获得不同摩擦系数组合下板料成形应力应变和径向厚度数据,并获得最优模具表面织构方案,为轧辊模具表面织构处理提供依据。依据数值模拟结果,运用激光表面织构技术对辊子模具表面进行复合织构加工处理,开展激光复合织构模具和未织构模具成形对比,并对成形件进行残余应力、应变、边缘减薄率等检测分析。结果数值模拟结果表明,下辊边缘区域应为减摩区,上辊边缘区域应为增摩区;应对下辊边缘区域进行激光微织构减摩,上辊边缘区域进行激光毛化增摩。成形试验结果表明,试验结果与数值模拟结果基本一致;与未织构模具相比,激光复合织构焊管轧辊模具优化了成形件的应力应变分布,降低了板厚边缘减薄率(5.06%),提高了成形件的均匀性(3.9%),成形件边缘区域形成了残余压应力。结论激光复合织构焊管轧辊模具相比未织构模具,可显著改善成形件的边缘稳定度和成形质量。
- 符永宏周颖鸿符昊潘彩云胡光耀
- 关键词：轧辊减薄率
