摘要：航空航天、兵器等重大装备大型关键结构整体化设计和一体化制造已成为轻量化和服役性能的重要保障。增材制造作为实现创新结构的变革技术被广泛关注和应用,但高强铝合金、镁合金等轻质高强金属增材制造仍面临诸多挑战。搅拌摩擦以强塑性非熔化方式为此类合金高质量增材制造提供了新的思路和方法,并基于此形成了固相增材制造技术与装备。搅拌摩擦增材制造技术的突出优势迅速引发了全球范围的广泛关注和研究,但当前该技术的基础理论和沉积材料组织性能等尚待进一步厘清。系统梳理了搅拌摩擦增材制造领域的最新研究进展,全面评述了国内外在搅拌摩擦增材制造产热机制、材料流动行为、打印工具设计、工艺参数和组织性能等方面的研究成果及装备开发和工程应用现状。最后,展望了搅拌摩擦增材制造技术的未来机遇和发展趋势。

摘要：基于TMS320LF2407A型DSP(数字信号处理器)和TFTs6448b型液晶屏控制器,采用间接控制的接口方式,实现了DSP和液晶屏控制器之间数据交换的速度匹配;系统软件采用C语言程序调用汇编语言编写的FFT程序包,确保了FFT算法的执行速度.在交流点焊机上进行了低碳钢点焊的上机检测试验.结果表明,研制的液晶显示系统可以实现点焊电流信号采集、快速傅立叶变换、波形及频谱图的实时显示,证明了系统软、硬件设计的有效性.

摘要：针对自制的XMH-160型线性摩擦焊机,论述了通过采集线电压和线电流的方法来检测线性摩擦焊驱动电机输入功率和焊接界面摩擦功率的原理。以研华PCI-1710HGU型数据采集卡为核心,LabVIEW为开发软件分别设计了检测系统的硬件、软件。以TA2纯钛为实验材料进行了线性摩擦焊工艺试验,对焊接过程的摩擦功率曲线进行了采集与分析,并结合曲线变化特点探讨了线性摩擦焊接头的形成过程。

摘要：采用电子束焊接的方法,实现了15 mm TC18钛合金厚板的焊接。利用光学显微镜、扫描电镜及透射电子显微镜对接头的宏观形貌、显微组织及断口特征进行分析,并用电子万能试验机测试了接头的疲劳性能,研究了不同焊接速度(10、20、30 mm/s)对TC18钛合金厚板电子束焊接接头疲劳性能的影响。结果表明,焊缝熔合区主要由柱状的β相和针状的α马氏体相组成。随着焊接速度的增加,焊缝区上熔宽、中熔宽、下熔宽都呈明显减少,焊缝区晶粒细化,导致焊接接头疲劳性能增加。在Nf=10~7时,随焊接速度从10 mm/s增加到30 mm/s,焊缝疲劳极限提高近29%。接头疲劳试验断口可分为疲劳裂纹源区、裂纹扩展区和裂纹瞬断区3个典型区域,疲劳裂纹都起源于试件表面,随着焊接速度增大,瞬断区占的比例减小,疲劳性能增强。

摘要：搅拌摩擦焊接过程中的材料塑性变形流场与温度场对焊接接头的组织演化及最终的力学性能有着十分重要的影响,许多学者对此进行了大量的研究.近年来的研究结果表明,该过程是一个极其复杂的热力耦合过程,温度场与材料塑性变形流场之间具有相互耦合效应.运用流体力学和传热学原理对准稳态热力耦合过程进行了数值模拟研究,通过计算得到了焊件材料的流场和温度场分布,并设计了相关实验对温度场进行了验证,结果表明该计算结果可以较准确地描述搅拌摩擦焊准稳态热力耦合状态.

摘要：介绍了自行设计的微型电容储能点焊机的主电路和机械部分,并针对生产中常用的1Cr18Ni9Ti不锈钢进行了焊接试验。通过对熔核尺寸和接头组织的分析,结果表明:该焊机性能稳定;当电压为110V、压力为15N左右时,能够得到质量较好的焊接接头。

摘要：由超音速火焰喷涂(HVOF)制备的碳化钨金属陶瓷涂层,具有接近完全致密、结合强度高、硬度高等优势。本文综述了金属表面HVOF碳化钨金属陶瓷涂层疲劳寿命的研究现状,并分析了产生疲劳裂纹的原因,影响疲劳寿命的原因有涂层与基体的性能差异、喷砂引入的缺陷、残余应力及涂层制备工艺等。改进措施有涂层设计、基体不做喷砂或喷丸替代等改变前处理工艺、获得或提高涂层压应力、减少碳化物的分解、合理的工艺参数(如高的速度)、合适的涂层厚度、选用高含量粘结物的碳化钨金属陶瓷粉末、合适的涂层后处理方法等。

摘要：为了揭示搅拌摩擦焊过程中搅拌针周围金属在恒速前进下转矩、压力的响应行为,设计薄壁管状铝合金在恒速旋转和恒速下压加载下的模拟试验。研究发现转矩和压力呈周期性变化,且周期与旋转周期一致。通过计算得出滑动摩擦功率大于黏着摩擦功率并大于实际平均产热功率。进而阐明产生周期性的原因在于滑动摩擦功率大于黏着摩擦功率,可以快速积累热量使材料软化,此时压力、转矩最小;但黏着摩擦状态下材料产热效率低,因此塑性流动层金属被挤出,旋转头接触弹性层金属,此时压力、转矩最大,产热增加,使摩擦界面快速产热、材料软化甚至达到黏着,如此周而复始产生周期性。

摘要：设计了一种通过摩擦驱动的冷压焊实现碳钢封孔的焊接方法。填充金属设计为锥形，并设计与锥头相配合的锥孔。因此，冷压焊机制预计通过材料表面相互摩擦。达到粘着摩擦机制得以形成。实验中使用了连续载荷和冲击载荷进行封孔焊接，并根据所建立的力学模型，设计压人深度。焊后对试样进行了去应力退火，对接头进行剪切强度测试，用光镜对接头的组织形貌进行分析。结果表明：连续载荷单侧变形区厚度为20μm，冲击载荷为80μm。接头在连续载荷作用下由于疲劳的影响，不可避免地在结合面之间产生小颗粒。阻碍界面接合。而在冲击载荷作用下形成波浪型焊缝，部分原始界面相互融合．表明冷压焊机制已经形成。接头剪切强度达到母材50%-65％，在工程上有良好的应用前景。

摘要：简要论述XMH-160型线性摩擦焊机的工作与控制原理,着重讨论以模糊控制理论为基础的线性摩擦焊机模糊控制器的设计和单片机硬件控制系统和软件流程。系统充分发挥了智能控制的特点,现场调试表明设计的模糊控制系统软、硬件是合理的。