1 哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150080
2 哈尔滨工业大学机电工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001
3 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001
4 哈尔滨工业大学(深圳)材料科学与工程学院,广东 深圳 518055
5 哈尔滨工业大学激光制造研究中心,河南 郑州 450046
开展激光高效清洗基础理论及装备的研究是对《中国制造2025》纲要的具体落实,符合我国可持续发展战略,有利于提高航空航天、轨道交通、海洋船舶等装备的自动化程度,对于我国产业结构的升级与优化具有重要意义。尽管国外发达国家在激光清洗的基础理论、工艺探索、工程应用方面开展了大量的工作,但仍普遍存在构件清洗效率低、耦合机制不清晰、评价标准和在线监测技术有待完善等问题。针对我国航天、高铁、海洋等领域对激光清洗的重大需求,以航天新一代固液冲压发动机的TA15 钛合金进气道、高铁车体特征件和转向架零部件、海洋船舶制造中的舱口盖等大型复杂构件为研究对象,介绍了激光清洗机制及工艺、清洗过程中多元参数的在线监测、清洗智能装备技术等方面的研究进展,以期为我国未来智能激光制造的可持续发展提供一定参考。
激光技术 激光清洗 清洗机制 智能选区 工程应用
1 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室, 武汉 430070
2 武汉理工大学材料科学与工程学院, 武汉 430070
3 贵州省都匀公路管理局, 都匀 558000
为了促进磷石膏的综合利用, 改善水泥稳定碎石的抗裂性能。本文通过磷石膏部分取代细集料制备了一种水泥-磷石膏稳定碎石材料, 系统地分析了材料强度、水稳性能和抗裂性能的影响因素。结果表明, 水泥剂量、磷石膏掺量和集料级配均对水泥-磷石膏稳定碎石材料的强度有较大影响。适当将细集料的质量分数降低5%~10%, 更有利于材料形成骨架密实型结构。磷石膏除了具有细集料的填充作用, 还可以促进膨胀性钙矾石(AFt)晶体生长。磷石膏掺量为8%(质量分数)的水泥-磷石膏稳定碎石泡水养护7 d的强度保持率为73.4%, 水稳性能良好, 与水泥稳定碎石相比, 其7 d强度提高了26.7%, 28 d干缩应变降低了40.3%。在贵州省某二级路进行了工程应用, 试验段检测的合格率为100%, 验证了生产配合比的可行性。
水泥 磷石膏 碎石基层 水稳性能 抗压强度 工程应用 cement phosphogypsum crushed stone base water stability compressive strength engineering application
红外与激光工程
2023, 52(2): 20220780
1 中南大学土木工程学院, 长沙 410075
2 湘潭建工集团有限公司, 湘潭 411100
锰渣与再生砖骨料均属于大宗固废, 提升大宗固废利用率具有重要的环境效益和经济效益。本文利用锰渣、再生砖骨料等制备了免烧砖, 探究了锰渣掺量对免烧砖各项性能的影响, 且对其微观结构及有害物质浸出行为进行了分析。结果表明: 制备的免烧砖外观质量优良, 色泽均一, 尺寸标准; 结合强度要求和抗冻性要求, 锰渣掺量不超过10%(质量分数)时, 可制备出强度、耐水性和耐久性优异的MU20免烧砖, 锰渣掺量不超过15%时, 可制备出性能优异的MU15免烧砖; 掺适量锰渣的免烧砖中形成了较多的钙矾石相, 有利于强度发展。锰渣和再生砖骨料制备的免烧砖可以应用于人行道等市政工程, 应用效果良好。研究结果可为锰渣低碳资源化利用以及生态砖制品的生产和应用提供技术支持。
锰渣 再生砖骨料 免烧砖 强度 耐水性 耐久性 工程应用 manganese slag recycled brick aggregate non-fired brick strength water resistance durability engineering application
1 北京航空航天大学 材料科学与工程学院, 北京 100191
2 航天材料及工艺研究所, 北京 100076
3 中国科学院西安光学精密机械研究所, 西安 710068
采用碳纤维复合材料(CFRP)制造反射镜是空间光学系统轻量化的发展趋势。详细地阐述了国外科研机构在碳纤维复合材料反射镜方面开展的全面基础研究, 特别是美国复合材料反射镜研究应用公司(CMA)、伦敦大学学院UCL在这方面的研究情况。阐明了以PLANCK、RICH、NPOI和ULTRA等项目的高精度反射镜为典型代表的工程应用情况, 介绍了碳纤维复合材料反射镜的最新研究情况, 包括碳纳米管/环氧树脂制造反射镜和镜面非接触方法加工。
碳纤维复合材料 反射镜 基础研究 工程应用 高精度 carbon fiber composite mirror basic research engineering application high precision
1 东北大学 资源与土木工程学院,辽宁 沈阳 110819
2 北京矿冶研究总院,北京 100070
综述了光纤光栅传感器近年来在工程结构健康监测、石油产业、电力行业、岩土工程、航空航天、采矿、爆破、交通及医学等各个领域的应用情况。文章认为,限制光纤光栅传感器产业化和大规模应用的主要因素是缺乏统一的设计理论和制作方法,这使得不同厂家生产的传感器规格存在差异。另外,由于复杂的生产技术和精细的生产过程使传感器生产成本较高,而且能实际应用的光纤光栅传感器的解调产品并不多,且价格很高。根据上述分析,文中对该项技术未来的发展方向提出了展望。
光纤光栅 光纤传感器 工程应用 fiber Bragg grating optical fiber sensor engineering application
对激光精密焊接方法在航空工程中的应用进行了深入探讨,首先对影响焊接质量的相关因素进行了实验研究,并对焊件进行了例行试验。结果表明,焊缝的性能质量达到了产品的设计要求;而且在提升效率降低成本方面做了大量的工作,从而破解了激光焊接工程应用的效益瓶颈。有关工作得到企业的认可,激光焊接被纳入飞机制造的工艺路线之中,成为激光焊接实际应用的案例。
激光焊接 工程应用 工艺参数 焊接质量 效率提升 laser welding engineering application technological parameter welding quality efficiency enhancement
南京交通职业技术学院公路工程系,江苏南京211188
:三维激光扫描技术是国际上近期发展的一项高新技术。随着三维激光扫描仪在工程领域的广泛应用,这种技术已经引起了广大科研人员的关注。文中介绍了三维激光扫描测量仪的工作原理,给出了处理点云数据的过程和方法,阐述了建筑物三维建模的方法,并用实例介绍了整体方法的实现过程和效果。实践结果表明,利用三维激光扫描技术获取的空间点云数据,可快速建立结构复杂、不规则的场景的三维可视化模型,既省时又省力,这种能力是现行的三维建模软件所不可比拟的。
三维激光扫描仪 点云 二维建模 工程应用 three-dimensional laser scanner point cloud three dimension modeling engineering application