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关键词： 超高速激光熔覆   钛合金   表面改性   摩擦  

摘要： 钛合金拥有较轻的密度和较高的比强度被广泛应用在航空航天以及航海等领域。然而,较差的耐磨性限制了其在各种工况下的应用。为提升钛合金在极端服役条件下耐磨性能,采用超高速激光熔覆工艺在高温钛合金表面成功制备出完整、致密的镍包覆c-BN复合耐磨涂层。利用XRD、SEM、EDS和显微硬度计、摩擦磨损试验机等手段分析测试涂层微观组织形貌、物相组成和力学性能。结果显示,c-BN颗粒在激光照射下部分分解,并与熔池中的Ti反应,原位生成TiN、TiB等增强相;另外在涂层凝固过程中,c-BN表面包覆的镍进入Ti晶格并部分与Ti反应生成Ni-Ti金属间化合物,对涂层起到固溶强化和弥散强化,使得镍包覆的c-BN涂层硬度和耐磨性能相较于钛合金基体和未包覆镍的c-BN涂层均显著提升:涂层平均硬度值在1200 HV0.3以上,达到钛合金基体3倍以上;经过摩擦磨损试验后,其磨损体积相较于钛合金基体和未包覆镍c-BN涂层分别减少72%和22%。磨损形貌显示,钛合金基体表现出明显的黏着磨损,未包覆镍的c-BN涂层表现为磨粒磨损;而镍包覆的c-BN涂层磨痕则出现大量“鱼鳞”状磨屑。研究采用镍包覆的方式在熔覆前将c-BN颗粒包裹,使得c-BN陶瓷粉末流动性提升,并进一步增强复合涂层的显微硬度,从而提升复合涂层的耐磨性能。

关键词： 刮刀   切削试验   磨损监测系统   传感器  

摘要： 刮刀是软土盾构切削土体的主要刀具,其在工作时处于“黑箱”状态。对刮刀进行刀具切削试验,研发出一套刀具磨损监测系统,可实时监测刮刀的切削性能和磨损情况。将此系统应用于沪通铁路工程项目,结果表明:该系统满足设计要求,可用于刀具长距离掘进磨损状态监测,能够为后续工程施工提供经验借鉴。

关键词： 预氧化   锆合金   高温高压水   微动磨损  

摘要： 为深入研究在实际服役过程中包壳随氧化时间变化后的微动磨损情况,采用过热水蒸气氧化的手段制备了多种预氧化包壳,并使用自制的高温高压切向微动磨损试验机开展了模拟压水堆运行工况的微动磨损试验,测量了基材以及经过不同时间预氧化后包壳的体积磨损系数。研究结果表明,预氧化之后包壳表面硬度比基体提高了2~3倍,而磨损系数降低了约90%。在包壳表层生成的一层致密氧化层是导致其磨损系数变化的重要原因,氧化时间越长,氧化层越厚,氧化时间为200 d的包壳磨损系数最低。此外,氧化层的存在导致锆合金包壳在高温高压水环境下的微动磨损机理从严重磨粒磨损和分层转变为轻微磨粒磨损和粘着磨损。

关键词： 泥沙磨损   分流叶片   撞击速度   混流式水轮机  

摘要： 在含沙水流条件下运行的水轮机,泥沙颗粒易引起过流部件材料磨损破坏、诱发不稳定流动甚至机械振动,严重影响电站的安全稳定运行及经济效益。该文采用基于颗粒输运模型耦合修正的Oka壁面侵蚀模型,联合SSTk-ω湍流模型对原始混流式水轮机和转轮增加分流叶片的新水轮机方案分别开展水沙两相数值研究,以探究分流叶片对水轮机泥沙磨损特性及水力性能的影响,其中Oka壁面侵蚀模型通过修改速度指数及冲击角常数以获取更准确的壁面磨损特性。研究发现,增加分流叶片后,在90%、65%和40%额定负荷工况下,水轮机的水力效率分别提升0.3%、0.5%和0.2%。转轮叶片吸力面头部及叶片出水边附近的相对速度被降低,40%额定负荷工况下,转轮叶道中靠近压力面的旋涡结构被显著抑制。原始转轮叶片最大的泥沙侵蚀率发生在叶片出水边靠近下环附近,且随负荷的减小,叶片压力面磨损强度逐渐降低,而吸力面不同工况之间的侵蚀强度比较接近。采用分流叶片的新转轮方案,叶片表面磨损率均显著降低,这与转轮内流动结构改善,泥沙颗粒对转轮叶片的撞击速度降低有关。该文揭示了分流叶片对水轮机内部流动及磨损特性的改善作用机制,可为水轮机抗泥沙磨损优化提供参考。

关键词： 半潜式平台   系泊系统   疲劳可靠性   AQWA软件   系泊索   腐蚀   磨损  

摘要： 针对南海某半潜式平台系泊系统,基于AQWA软件对该平台及其系泊系统进行建模和水动力计算,采用疲劳可靠性计算原理对该平台的系泊索疲劳可靠性进行分析,主要研究系泊索疲劳可靠性对系泊系统布置形式、腐蚀及磨损的敏感性。结果表明:在该半潜式平台服役周期内,其系泊索疲劳可靠性较高;与悬链式系泊系统相比,张紧式系泊系统的疲劳可靠性更高;腐蚀及磨损会造成钢链强度的持续衰减,进而导致系泊索疲劳可靠性剧烈下降。分析结果可对类似半潜式平台的系泊索疲劳可靠性评估工作提供一定的参考。

关键词： 齿轮减速器   机械零件   零件测绘   巅峰对决   技能竞赛   测量轴   细微之处   选手  

摘要： 9月4日~6日,准能集团举办第十三届职工技能竞赛——通用钳工决赛。理论考试,选手们时而停下思考,时而快速作答,个个严谨认真、全神贯注(图1)。零件测绘环节,选手们不放过任何一个细微之处,仔细测量机械零件的每一个尺寸(图2)。测量完毕后,选手们按照要求在计算机上进行制图,认真细致的模样,仿佛在创作一件精美的艺术品。齿轮减速器装调与检测项目,选手们更是一丝不苟,反复测量轴与轴承(图3),力求数据的准确性。

关键词： 刀具磨损   连续小波变换   空间和通道激励注意力机制   深度残差神经网络  

摘要： 针对碳纤维增强复合材料(CFRP)与钛合金组成的叠层材料在制备装配孔时存在刀具磨损严重的问题,提出了一种空间和通道激励注意力机制(scSE)优化深度残差神经网络(ResNet-50)的刀具磨损监测方法。开展钻削实验,采集钻削过程中的力和温度信号,信号经连续小波变换转换为小波尺度谱。搭建ResNet-50网络结构,从空间和通道双维度对卷积提取的特征图进行权重标定。研究结果表明,scSE可以从空间和通道两个维度做到增强有用特征,抑制无用特征,经scSE优化的网络结构识别准确度达到96.15%。

关键词： 两相流   低温省煤器   磨损   数值模拟  

摘要： 【目的】为解决气-颗粒两相流诱发低低温电除尘器配套的低温省煤器磨损问题,诊断分析其磨损的主要影响因素和原因,进而提出优化措施。【方法】采用计算流体力学-离散相模型-冲蚀磨损预测模型(computational fluid dynamics-discrete phase mode-erosion prediction model,CFD-DPM-EPM)耦合的数值模拟方法,对低温省煤器进行数值模拟分析;构建低温省煤器的基准模型,分析烟气速度、粉尘浓度和烟气速度均匀性对磨损速率的影响;通过比较磨损速率和低温省煤器入口断面速度分布均匀性分别验证数值模型的可靠性和网格的敏感性。【结果】入口烟气速度过大、粉尘浓度过高和烟气速度分布不均都容易诱发省煤器磨损;某电厂2×660 MW机组低低温电除尘器低温省煤器改造后左、右两侧低温省煤器进口断面烟气最大速度分别从21.94、21.12 m/s降低到12.97、12.81 m/s,速度偏差系数分别从0.322、0.310降到0.201、0.210,最大磨损速率分别下降75.2%、87.8%。【结论】研究结果可为低温省煤器磨损现象的诊断分析以及磨损优化设计提供参考依据。

关键词： 红外热成像   机械零件   零件加工缺陷   缺陷检测技术  

摘要： 随着机械生产规模的扩大化,机械零件加工质量要求相应提高,尤其是机械零件缺陷检测方面,要保证缺陷检测的全面性和准确性,使缺陷处理工作有方向、有效率地开展,真正提高机械零件加工水平。基于此,选择适合的机械零件加工缺陷检测技术,如红外热成像技术,在短时间内准确、高效展示零件缺陷信息。本文首先介绍红外热成像技术特点及分类,接下来分析当前机械零件加工缺陷检测的必要性,最后探究红外热成像的机械零件加工缺陷检测技术应用。通过实验,以比较方式证明FLIR-E85红外热成像技术比计算机纹理检测技术、噪声检测技术更具全面性和准确性,其中,缺陷像素点数量102510个,缺陷检测准确率大于92%。旨在为相关人员提供借鉴,扩大红外热成像的机械零件加工缺陷检测技术的应用范围。

关键词： 摩擦配副   摩擦磨损   电传输   铜基复合材料   载流  

摘要： 为探究铜-石墨复合材料在不同对偶材料下的载流摩擦磨损性能及相关机理,采用加压烧结法制备2种不同石墨含量的铜-石墨复合材料,并选用T2紫铜、QCr0.8铜锆合金和镀硬金的紫铜作为对偶材料进行载流摩擦磨损实验。通过扫描电镜、纳米压痕仪、表面轮廓仪和销盘摩擦磨损试验仪,对材料的微观结构、硬度和载流摩擦磨损性能进行研究。结果表明:与3种对偶材料对磨,铜-石墨材料的摩擦因数均在0.4~0.5之间,磨损率在10-13m3/(N·m)数量级,平均电压降在0.7~1.4 V之间,平均电噪声在0.2~0.7 mV之间。其中,QCr0.8铜锆合金作为对偶材料时,铜-石墨复合材料的载流摩擦磨损性能最佳,表现出最低的磨损率、电压降和电噪声,此时材料的磨损机制主要为剥层磨损和少量磨粒磨损,表面形成了由Pb、石墨和少量氧化物组成的润滑膜。