张冠
- 作品数：12 被引量：69H指数：4
- 供职机构：新疆大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：新疆维吾尔自治区高技术研究发展计划项目更多>>
- 相关领域：金属学及工艺建筑科学自动化与计算机技术文化科学更多>>
- 牙轮钻头钢激光熔覆金属陶瓷复合涂层的组织与性能被引量：1
- 2019年
- 在清除了渗碳层的15MnNi4Mo牙轮钻头钢表面熔覆不同质量配比的WC-Co50复合涂层,为牙轮钻头的修复提供一种新思路。运用OM、SEM和XRD分析了该涂层的微观组织和物相组成;利用显微硬度计和磨损实验机测得了不同质量配比涂层的显微硬度和磨损性能。结果表明,Co50+20%WC与Co50+40%WC试样涂层表面形貌良好,无裂纹与气孔等缺陷。该涂层主要由Co、Co4W2C、FeNi3、WC、W2C和Ni2.9Cr0.7Fe0.36等物相组成。三种试样涂层的平均硬度和耐磨性基本都达到了磨损前水平,硬度最高达778.71 HV0.2,最低磨损失重1.7 mg,可满足牙轮钻头再制造要求。
- 范鹏飞孙文磊王恪典王恪典
- 关键词：激光熔覆
- 基于红外无损检测的激光熔覆零件表面气孔深度检测被引量：2
- 2020年
- 激光熔覆后零件的表面会产生气孔而影响零件的表面质量。通过检测得到的气孔深度可为零件表面质量评价提供依据。采用红外无损检测技术,通过气孔温度变化,定量检测气孔的深度。建立模型对实验得到的红外热序图进行处理,利用小波变换进行图像去噪、简化的PCNN图像分割和目标信息提取得到气孔的温度信息,结合PSDT法从而得到激光熔覆后试件表面气孔的深度。结果表明:红外无损检测出气孔A、B(两个不同的气孔)的值分别为1.053、1.094 mm,而用数字式孔深测量仪测出气孔A、B的实际值分别为0.994、1.021 mm,两者的相对误差不超过10%。激光熔覆后试件的浅表面气孔深度可通过红外无损检测、图像处理和PSDT法的结合进行检测。
- 郭峰孙文磊王恪典张冠
- 关键词：激光熔覆红外无损检测小波变换
- M型环保节能低温热水地面辐射模块的设计与实现
- 2013年
- 通过实验研究和有限元软件仿真模拟等方法,将M型低温热水地面辐射采暖模块采暖方式与传统低温热水地面辐射采暖方式进行对比分析。结果表明,M型低温热水地面辐射采暖模块以其特殊结构及骨料,在保证了抗压强度符合要求的条件下,传热效率更高,生产、施工成本更低,经济效益更好。
- 赵冬梅张冠贾德忠
- 关键词：导热系数表面温度
- 基于NURBS曲面的汽轮机叶片激光熔覆再制造路径规划被引量：17
- 2018年
- 针对汽轮机叶片的复杂造型,提出一种基于NURBS曲面拟合的几何模型重构方法,得到了一种获取稳定的激光功率密度的路径规划方法。通过计算点在曲面上的曲率,将局部NURBS曲面拟合为曲率球,对激光束扫描面积进行简化计算。根据熔覆加工精度要求,调整激光头姿态沿曲面的法矢方向,约束激光束扫描面积,得到熔覆加工插补点,保证了基材表面获取稳定的激光功率密度。根据插补点的法向矢量计算得到机器人对应的位姿,利用CIMOCO软件验证熔覆轨迹的正确性;通过试验得到较好的熔覆层,证明了方法的可靠性和可行性,为复杂曲面的激光熔覆再制造提供了一种新方法。
- 黄海博孙文磊张冠黄勇刘鹏良
- 关键词：激光熔覆NURBS曲面功率密度
- 面向薄壁件的激光熔覆修复工艺参数优化研究被引量：17
- 2019年
- 目的减少薄壁零件激光熔覆修复时基板的变形量,提高成形质量。方法在前期单道单因素试验的基础上,通过三因素三水平正交试验在2mm厚的45钢上熔覆Fel合金粉末,分析了激光功率、扫描速度和送粉率对薄板变形行为的影响,并根据因素效应图分析基体变形量随各因素水平的变化,找出出现这种变化的原因。通过正交试验的极差分析提出了基体变形的公式,根据公式确定各因素对基体变形影响的主次关系,并根据变形结果,最终找到使基板变形最小的最优工艺参数。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和显微硬度计,研究最优工艺参数下熔覆层的显微组织和硬度,并对在最优工艺参数下熔覆的试件进行成形质量评价。结果影响基板变形的因素主次顺序依次为:激光功率、扫描速度和送粉率。基板变形量最小且冶金结合良好的最佳工艺参数为:激光功率600 W,扫描速度12 mm/s,送粉率1.2 r/min。此工艺下所得熔覆层的最高硬度达到348HV,约是基体硬度的1.6倍。结论该工艺参数可以有效减少基体的变形且激光熔覆成形质量良好,基体表面得到显著强化。
- 张富祯孙文磊王恪典张冠
- 关键词：激光熔覆参数优化正交试验显微组织
- 基于特征划分熔覆轨迹的干涉检测及修正
- 2020年
- 目的激光再制造技术在实际加工过程中会遇到多种复杂曲面的零件,合理的激光路径规划是获得高性能涂层的关键因素。方法将当前光束向量平移一定距离,平面空间被分割成正域和负域,利用特征属性判断当前点的归属关系,快速排除肯定不与零件发生干涉的激光束。转入精确检测,计算干涉因子λ,确定矢量h,将曲面划分成规则的微元对象block,分析光束与block的交点信息,完成干涉检测的精确搜索。在保证熔覆层质量理想的条件下,计算相应干涉量θ,以当前点为焦点,切线方向为固定轴旋转角度θ,调整光束姿态至安全区域。结果编写C程序算法,对实际零件三维建模并进行轨迹仿真。预期点集共47883个,其中失效点7341个,计算相应干涉量在10°范围内。完成所有干涉光束的有效修正,生成优化后的机器人路径程序。结论再制造前处理阶段,该算法通过仿真实验模拟对象间的碰撞检测,及时消除激光加工中存在的安全隐患,形成合理的熔覆轨迹,提高加工效率,节约生产成本。
- 刘金朵孙文磊张冠黄勇
- 关键词：激光熔覆
- 基于单片机控制的自动清蜡绞车研发
- 2014年
- 针对目前油田自喷井所用清蜡绞车自动化程度较低、刮蜡不干净、计数不准确、排丝紊乱等问题,综合运用机械建模、电路仿真等方法设计并制作了基于单片机控制的自动清蜡绞车,该绞车由刮蜡装置、承重测压装置、限位保护装置、光电计数装置、排丝装置和电器控制系统等组成。实验证明:该绞车能够准确可靠地显示下丝深度、钢丝绳上拉力、周围环境温度,排丝细致紧密,计数准确可靠,有效提高了系统的可靠性,具有良好的经济社会效益。
- 赵冬梅万立中张冠宋维康来旭辉许贤厚马英杰
- 关键词：单片机控制无线信号
- 钢铝复合柱翼型散热器自动焊接系统设计与实现
- 2014年
- 为实现钢铝复合柱翼型散热器连续自动焊接,设计了一种基于工业PC机和运动控制卡的多轴联动控制系统。上位机软件实时调用PCI1040运动控制卡自身函数并接收传感器、限位开关的反馈信号来规划并控制焊接动作。为解决顺序焊接过程中焊接变形累积问题,该控制系统新增了位置检测模块。实验证明,该专用自动焊接系统在进行钢铝复合柱翼型散热器焊接过程中能够持续稳定可靠地焊接,达到了良好的焊接效果。
- 张冠赵冬梅梁楚华
- 关键词：自动焊接系统散热器钢铝复合
- 激光熔覆铁基合金梯度涂层的组织性能及应用被引量：16
- 2019年
- 辊轴是高速线材轧机的重要部件,轴颈表面易磨损,为了延长辊轴的服役寿命,可以对磨损后的轴颈表面进行激光熔覆再制造。但是辊轴表面硬度较高,激光熔覆高硬度粉末易产生大量裂纹,而梯度熔覆则可在一定程度上解决此问题。前人关于梯度熔覆的研究多集中于理论及工艺阶段,鲜见应用于实际修复中。本工作利用4 kW光纤激光器在辊轴材料45^#钢基体表面逐层熔覆了Fe1合金粉末和Fe5合金粉末,前者为过渡层,后者为强化层。利用渗透探伤检测了涂层表面的缺陷情况,运用OM、SEM和EDS等手段分析了熔覆层的显微组织及元素含量变化,采用XRD技术分别分析了各层的物相组成,利用显微硬度计测试了涂层的显微硬度。结果表明,梯度熔覆层表面形貌良好,无宏观裂纹,内部组织致密无缺陷。各层之间呈现良好的冶金结合,过渡层与强化层结合处的晶粒出现了细化,上层晶粒比下层晶粒细小。XRD分析表明,过渡层主要由奥氏体组成,强化层由奥氏体和马氏体两相组成。熔覆层硬度呈典型的梯度分布,强化层平均硬度为566.12HV 0.2,达到了辊轴的硬度要求,过渡层平均硬度为385.98HV 0.2,起到了很好的缓冲作用。最后,推导出了激光熔覆时机械臂与轴颈转速之间的关系模型,取得了较好的修复效果。
- 范鹏飞孙文磊张冠王恪典
- 关键词：激光熔覆铁基合金梯度涂层物相组成
- 变壁厚铜锌合金圆管的激光熔覆温度场数值模拟
- 2017年
- 针对铜锌合金在常温时由于激光吸收率低导致熔覆难度大的问题,使用预热法进行熔覆。为了准确掌握工件激光熔覆时温度场分布,提出了使用变吸收率参数建立铜管温度场模型的方法。基于有限元分析方法,使用ANSYS对变壁厚铜锌合金圆管表面单道和多道激光熔覆做了温度场数值模拟,分析模型结果并得出熔覆策略为:铜管中间厚壁部分采用连续熔覆,两端薄壁区域尽量减少连续熔覆道数,端面位置熔覆要减小激光功率。熔覆的最佳工艺参数为激光功率1.5 kW,扫描速度0.005 m/s,铜管两端位置熔覆时调整激光功率至1.2 kW,扫描速度0.005 m/s。参考熔覆策略对铜锌合金圆管进行熔覆试验,得到的熔覆层较为平整均匀,无明显裂纹或气孔。
- 李强孙文磊张冠黄勇
- 关键词：温度场模拟铜锌合金
