基于激光高能束效应的先进表面制造技术及其应用

本项目隶属机械制造工艺与设备领域。激光表面制造代表着最先进的表面制造技术,有望推动表面工程技术的变革,但面临着工艺设计方法无准则、微观结构不可控和宏观成形不均匀等共性难题。项目针对激光熔覆、氮化和织构三种先进和典型工艺,通过发展抗开裂工艺设计准则、革新均匀成形控制方法,形成自主知识产权的装备体系。取得了如下创新成果:

(1)陶瓷基复合涂层激光氮化原位制造技术。形成了残余应力—强韧参量—断裂参量的协同评价技术与抗开裂工艺设计方法,通过激光喷嘴等关键元器件研发,发展了结构均匀、强韧均衡、多道搭界可控三重优点的激光氮化加工平台。

(2)纳米增强复合涂层激光熔覆快速制造技术。通过界定非晶纳米晶原位生成的临界工艺条件,实现了涂层性能梯度分布及纳米、非晶和位错三重强化机制的统一。突破了涂层均匀化成形控制装置和加工设备的集成,攻克了涂层大面积均匀制造难题。

(3)激光表面织构设计和成形控制技术。通过揭示织构形貌、尺寸与摩擦润滑性能之间的关联机制,形成微观结构到宏观性能一体化的主动设计方法。提出“单脉冲同点间隔多次工艺”织构加工技术,实现了织构形貌的精确控制,发展了系列装备。

项目成果渗透到诸多传动部件设计、制造和再制造环节,推动了我国表面制造与再制造科学与技术的进步及循环经济建设。授权国家发明专利13项、实用新型专利3项,发表学术论文111篇。近三年新增产值6.34亿元,新增利税2.05亿元。项目组成员在相关国内外学术会议上做Keynote及邀请报告15次,8人次入选国家和省部级人才支持计划。

网页发布时间: 2019-05-13
 
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