超高速激光熔覆是指金属合金粉末经激光辐照后,与基体表层同时熔化熔融,并快速冷却凝固后形成表面合金层。常规的激光熔覆过程中,激光能量主要用于熔化基体材料形成熔池,粉末注入熔池后熔化,再凝固形成防护涂层。超高速激光熔覆技术在本质上改变了粉末的熔化位置,使粉末在零件上方就与激光交汇发生熔化,随之均匀涂覆在零件表面。

在LZ50钢表面进行低温离子渗硫处理,研究了渗硫层及LZ50钢基体在干态不同角位移幅值下的转动微动磨损行为。在对渗硫层及LZ50钢基体转动微动摩擦动力学特性分析的基础上,对其转动微动损伤行为进行了分析。结果表明:渗硫层结构主要由FeS和FeS2相组成;渗硫层及LZ50钢基体的转动微动运行区域强烈依赖于转动角位移幅值,呈现部分滑移和完全滑移两个微动区域,混合区未观察到,且渗硫层未改变LZ50钢基体的微动运行区域;在整个部分滑移区和滑移区的跑合阶段,由于渗硫层的固体润滑作用,使摩擦因数均低于LZ50钢基材;渗硫层可以显著降低基材的磨损,在部分滑移区损伤轻微,在滑移区的损伤机制主要表现为剥层、磨粒磨损和氧化磨损。

针对45钢三维点式感应淬火工艺进行参数设计，建立点式感应淬火过程的电磁场及温度场的非线性偏微分方程组，在有限元软件ANSYS中使用耦合场分析的方法实现了对加热功率为36kw，电流频率为50kHz的感应热处理工艺的数值模拟。结果表明，在综合考虑表面组织完全奥氏体化及感应加热效率的情况下，该工艺的最佳加热时间约为2s。通过模拟分别得到使用冷却水和冷却油作为冷却介质时的感应淬火过程中的温度变化规律，结合45钢的连续冷却转变曲线，以马氏体转变临界冷却速度为判断依据，对淬火后工件表面组织进行预测，结果表明两种淬火条件均可以实现表面组织马氏体转变，实现工件的表面强化，且淬硬深度均约为1．0mm。

研究了采用超声深滚处理（UDR）对钛合金（TC4）试件表面形貌和表面粗糙度的影响.采用扫描电子显微镜观察分析了超声深滚处理前后的试件表面形貌,采用表面粗糙度仪分析研究了强化处理前后的表面粗糙度变化.结果表明,超声深滚处理可以显著降低机加工痕迹,消除表面微损伤,大幅降低表面粗糙度,可使表面粗糙度由Ra 2.32 m降低到Ra 0.11 m.

采用球—平面接触方式，对喷砂处理的制动盘蠕墨铸铁试样进行了滑动摩擦噪声试验，并与光滑表面样品试验对比。在对摩擦噪声特性和摩擦磨损特性进行综合分析的基础上，探讨控制滑动摩擦尖叫噪声触发和演变规律的关键界面因素，研究了喷砂表面对滑动摩擦尖叫噪声的影响及其机理。结果表明：喷砂处理表面能明显的抑制界面摩擦尖叫噪声的产生，且表面粗糙度越大，抑制尖叫噪声效果越明显，界面微凸体的分布和磨损情况对摩擦尖叫噪声的产生及演变具有关键的影响。该试验条件下摩擦尖叫噪声的产生主要归因于磨屑堆积、粘着剥落和犁沟等界面因素引起界面摩擦力剧烈波动，诱发了摩擦系统的自激振动。相比光滑表面，喷砂处理表面的微凸体接触磨损“平台”表面的磨屑堆积、粘着剥落和犁沟等现象较轻，引起摩擦力波动的能量较弱...

表面织构化是提升机械密封性能的有效途径,合适的密封副材料是保证机械密封长寿命、高可靠性运行的先决条件。为获得基于不同密封副材料的表面织构设计原则,选取硬质合金/碳石墨、硬质合金/碳化硅两类密封副材料,在硬质合金密封环端面加工不同参数的直线型、V型槽表面织构,研究其润滑和密封特性。结果表明,对于硬质合金/碳石墨密封副,在密封端面加工面积率为4%、(θ,β)参数为(-30°, 60°)的V型沟槽织构具有较优的减摩和抑制泄漏效果;对于硬质合金/碳化硅密封副,织构化密封端面能显著降低摩擦因数和启动力矩、促进密封端面热量排散、且不会增加泄漏,面积率为6%直槽型织构效果最优。进一步揭示了织构类型和排布形式对润滑和密封性能的作用机理,为不同工况下密封副端面织构化设计提供了参考。

刷式密封能够提升各类透平机械的性能,近年来航空发动机对刷式密封提出了更高的工作温度要求。为研究高温条件下跑道对刷丝尖端的磨损作用,针对性地研制基于电磁加热原理的刷式密封高温磨损试验设备,并成功完成GH5605材料的刷封试样与转子跑道之间的高温高速磨损试验,试验温度达到700℃,试验线速度达到100 m/s。为研究刷丝柱面的高温摩擦磨损行为,基于SRV摩擦磨损试验机开展刷丝柱面模拟磨损试验。研究结果表明:刷丝尖端与跑道耐磨涂层之间的磨损机理以磨粒磨损为主,随着跑道温度升高,刷丝尖端附着的氧化物增加,并可使刷丝柱面产生粗糙氧化层;温度对刷丝柱面的磨损行为有显著影响,常温条件下刷丝柱面呈现出显著的黏着磨损特征,在300℃和700℃的试验温度条件下,氧化现象削弱了刷丝柱面的黏着磨损作用,并使其摩擦因数和磨损速率降低。研...

煤矿综采液压支架是控制采煤工作面矿山压力的大型核心装备,是现代采煤作业安全防护、作业空间扩大和采煤效率提高的关键,主要由液压件(立柱、千斤顶)、承载结构件(顶梁、掩护梁和底座等)、推移装置、控制系统和其他辅助装置组成,往往在极其恶劣复杂的矿井环境中服役,局部容易发生变形损伤、疲劳和腐蚀。对其关键部件进行失效分析及剩余寿命评估,是推动整机再制造和促进绿色循环经济发展的基本前提条件。对顶梁、底座、连杆、立柱等关键部件的失效形式及原因进行综述与分析,指出结构件的失效原因分析需要受到更多关注。总结支架寿命评估的研究现状,指出目前的研究集中在设计阶段的强度校核和寿命预估上,而关于服役了一段时间的支架的剩余寿命研究仍是空白。最后提出基于断裂力学利用有限元模拟进行剩余寿命评估的发展趋势。

液压阀是控制工程机械行动与工作的关键元件。由于工程机械结构复杂、工作条件恶劣、工作环境和工作介质多变，每年发生故障失效的液压阀数量巨大。这些失效的液压阀往往被当作废品进行回炉再利用，其中的附加值绝大部分被浪费掉，同时消耗大量资源。再制造产业的日益成熟可以有效的解决这一问题。通过回收大量失效的液压阀，利用专业化的处理方式对其进行批量化修复、性能升级，使得失效的液压阀恢复原有的性能。文章对工程机械液压阀的失效模式以及再制造工艺流程进行了介绍，并对再制造液压阀的经济效益、资源效益和环境效益三方面进行深入分析。结果表明，工程机械再制造液压阀不仅可以恢复原产品的质量和性能，缩短生产周期，并且能够节约成本55％，节能85％，节材90％。