等离子熔射制模过程中皮膜温度场实验研究 被引量：7

1

作者 张海鸥 刘辉祥 +1 位作者 王桂兰 郭明亮 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第21期1958-1961,共4页

开展了等离子熔射制模过程中环行向外、环行向内两种熔射路径的皮膜温度场的实验研究 ,得出前者的温度低于后者的实验结果 ,该实验结果与模拟结果一致 ;对三维汽车覆盖件基体等离子熔射过程中的温度分布规律进行探讨 ,得到三维熔射基体... 开展了等离子熔射制模过程中环行向外、环行向内两种熔射路径的皮膜温度场的实验研究 ,得出前者的温度低于后者的实验结果 ,该实验结果与模拟结果一致 ;对三维汽车覆盖件基体等离子熔射过程中的温度分布规律进行探讨 ,得到三维熔射基体不同形状特征处的温度分布规律 。 展开更多

关键词 等离子熔射制模 皮膜 机器人路径规划 温度场

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基于Ethernet的开放式机器人等离子熔射成形系统研究 被引量：3

2

作者 夏卫生 张海鸥 +2 位作者 王桂兰 杨云珍 邹阳 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期17-21,共5页

提出了基于工业以太网(Ethernet)的机器人等离子熔射成形系统.基于Ethernet建立PC与MotomanUP-20机器人之间的通讯连接,开发了机器人控制软件,实现了PC对机器人的主机控制以及作业文件交互等功能.基于MPI(Multi-Point Interface)网络连... 提出了基于工业以太网(Ethernet)的机器人等离子熔射成形系统.基于Ethernet建立PC与MotomanUP-20机器人之间的通讯连接,开发了机器人控制软件,实现了PC对机器人的主机控制以及作业文件交互等功能.基于MPI(Multi-Point Interface)网络连接PC与等离子熔射设备的控制核心Siemens S7-300型PLC.最终实现了以PC机为核心,集成成形过程监控、机器人熔射路径自适应调整和机器人实时监控等子功能的开放式机器人等离子熔射成形系统,并自主开发了SprayMonitor成形过程监控软件.实验结果表明,该系统能够根据熔射皮膜温度、厚度等在线检测信息进行熔射路径智能自适应调整和加工策略自行调度,实现了等离子熔射成形与机器人运动执行的一体化控制,提高了成形系统的柔性. 展开更多

关键词 工业机器人 等离子熔射 成形系统 ETHERNET 皮膜温度 智能自适应控制

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基于多层ANN的机器人等离子熔射智能化模型 被引量：6

3

作者 夏卫生 张海鸥 +1 位作者 王桂兰 杨云珍 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期41-44,共4页

分析了机器人等离子熔射过程的神经网络模型的实现方法,基于多层人工神经网络(artifici alneural network,ANN)建立了等离子熔射过程的智能化模型.基于该模型,系统研究了等离子弧电流、熔射距离、机器人扫描间距和速度对主要涂层性能参... 分析了机器人等离子熔射过程的神经网络模型的实现方法,基于多层人工神经网络(artifici alneural network,ANN)建立了等离子熔射过程的智能化模型.基于该模型,系统研究了等离子弧电流、熔射距离、机器人扫描间距和速度对主要涂层性能参数-残余应力和孔隙率的影响规律,并通过试验数据库的学习对涂层性能参数进行预测.结果表明,模型预测结果与试验结果有着很好的吻合,解决了工艺试验结果中仅有离散数据且难以全面反映等离子熔射工艺参数-涂层性能之间复杂非线性关系的难题. 展开更多

关键词 机器人等离子熔射 人工神经网络 智能化模型 残余应力 孔隙率

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机器人等离子熔射路径对皮膜残余应力的影响 被引量：4

4

作者 刘辉祥 张海鸥 +1 位作者 韩光超 王桂兰 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期21-23,共3页

通过对Z字形、Z字形变向 4 5°、Z字形变向 6 0°、Z字形变向 90°四种等离子熔射路径的皮膜残余应力进行测试和比较 ,得出Z字形变向 90°的熔射路径优于其他三种路径的实验结果 。

关键词 等离子熔射 机器人 扫描路径 残余应力

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等离子熔射制备梯度功能材料技术 被引量：5

5

作者 赵紫玉 张素芝 方建成 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期301-304,共4页

梯度功能材料是一种具有特殊结构和特点的新材料,对该材料的深入研究有助于提升和改造传统的材料产业。应用等离子熔射技术制作了梯度功能材料,对梯度成分进行了设计分析,同时测试了梯度涂层的金相组织以及显微硬度。结果表明梯度功能... 梯度功能材料是一种具有特殊结构和特点的新材料,对该材料的深入研究有助于提升和改造传统的材料产业。应用等离子熔射技术制作了梯度功能材料,对梯度成分进行了设计分析,同时测试了梯度涂层的金相组织以及显微硬度。结果表明梯度功能材料比传统的单一材料以及复层材料使用性能和寿命大大提高。功能梯度材料应用于现代制造业以及对材料表面进行改性将对我国工业技术的发展产生重大影响。 展开更多

关键词 等离子熔射 梯度功能材料 结构设计

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等离子熔射快速制模中皮膜形成过程的模拟 被引量：2

6

作者 王桂兰 张海鸥 +1 位作者 樊彬 陈衍祥 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期68-70,80,共4页

等离子熔射快速制模法可以由快速原型或天然素材原型快速复制硬质合金模具 ,而控制等离子熔射成形工艺、保证熔射皮膜的质量是该技术的关键 .建立了包括等离子射流发生过程、粒子在射流中飞行及加热、熔射层的生长及孔隙形成三阶段的熔... 等离子熔射快速制模法可以由快速原型或天然素材原型快速复制硬质合金模具 ,而控制等离子熔射成形工艺、保证熔射皮膜的质量是该技术的关键 .建立了包括等离子射流发生过程、粒子在射流中飞行及加热、熔射层的生长及孔隙形成三阶段的熔射皮膜生长过程的数学模型 ,进行了数值模拟计算 ,并通过实验验证了有关数学模型与模拟计算方法的正确性 . 展开更多

关键词 快速制模 等离子熔射 熔射层 孔隙率 数值模拟 熔射皮膜 制模工艺

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固体氧化物燃料电池核心部件的液料等离子熔射制备工艺 被引量：2

7

作者 夏卫生 张海鸥 +2 位作者 王桂兰 邹阳 杨云珍 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1552-1554,共3页

设计与开发了液料送粉系统,开展液料等离子熔射工艺制备SOFC电解质层的研究,并与大气等离子熔射制备结果进行比较。结果表明,致密电解质层的孔隙率1.61%,基本满足SOFC对电解质致密性的要求;较之于常规的大气等离子熔射制备工艺,液料等... 设计与开发了液料送粉系统,开展液料等离子熔射工艺制备SOFC电解质层的研究,并与大气等离子熔射制备结果进行比较。结果表明,致密电解质层的孔隙率1.61%,基本满足SOFC对电解质致密性的要求;较之于常规的大气等离子熔射制备工艺,液料等离子熔射制备的电解质层的厚度均匀性和致密性均得到了很大改善,有助于提高其导电性能;晶粒尺寸较小,有利于制备致密电解质涂层。 展开更多

关键词 液料等离子熔射 固体氧化物燃料电池 核心部件 电解质 制备

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等离子熔射射流中粉末飞行过程的数值模拟 被引量：2

8

作者 彭勇 王桂兰 +1 位作者 张海鸥 胡盛德 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期56-58,共3页

在正六边形 7 bit格子Boltzmann(LB)方法等离子射流的温度场和速度场的计算模型基础上 ,采用单个颗粒加速方程 ,建立了一个随机算法 ,实现了对粉末颗粒在射流场中运动过程的模拟 ;计算结果通过动画演示了粉末飞行过程 ,结果表明在射流... 在正六边形 7 bit格子Boltzmann(LB)方法等离子射流的温度场和速度场的计算模型基础上 ,采用单个颗粒加速方程 ,建立了一个随机算法 ,实现了对粉末颗粒在射流场中运动过程的模拟 ;计算结果通过动画演示了粉末飞行过程 ,结果表明在射流场一定的情况下 ,减小送粉口径或增加粉末颗粒直径可以提高粉末利用率 ,但后者会降低粉末飞行速度 ; 展开更多

关键词 等离子熔射 格子BOLTZMANN 粉末飞行 数值模拟

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等离子熔射粉末颗粒飞行过程格子Boltzmann法仿真 被引量：2

9

作者 张海鸥 彭勇 +1 位作者 王桂兰 胡盛德 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期81-86,共6页

为考察等离子熔射过程中粉末的飞行过程,本文在已开发的正六边形7-b it格子Bo ltzm ann(LB)方法等离子射流的温度场和速度场的计算模型基础上,采用单个颗粒加速方程,建立了一个随机算法,实现了对粉末颗粒在射流场中运动过程的仿真;计算... 为考察等离子熔射过程中粉末的飞行过程,本文在已开发的正六边形7-b it格子Bo ltzm ann(LB)方法等离子射流的温度场和速度场的计算模型基础上,采用单个颗粒加速方程,建立了一个随机算法,实现了对粉末颗粒在射流场中运动过程的仿真;计算结果通过动画演示了粉末飞行的全过程,表明初始位置越靠近射流场出口中心的粉末颗粒加速越充分,并且在射流场一定的情况下,减小粉末颗粒直径可以提高粉末速度,但会降低粉末利用率。 展开更多

关键词 等离子熔射 格子BOLTZMANN 颗粒移动 数值模拟

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等离子熔射快速制模中机器人运动轨迹生成方法及实践 被引量：3

10

作者 张海鸥 郭明亮 王桂兰 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2005年第10期1135-1137,共3页

在机器人等离子熔射快速制模中,熔射轨迹对熔射皮膜的成形性有重要影响。本文提出了由CAM加工轨迹转化为机器人等离子熔射轨迹的方法,避免了以往通过STL文件生成机器人熔射轨迹的繁琐过程。文章重点介绍了如何将CAM加工轨迹转化为机器... 在机器人等离子熔射快速制模中,熔射轨迹对熔射皮膜的成形性有重要影响。本文提出了由CAM加工轨迹转化为机器人等离子熔射轨迹的方法,避免了以往通过STL文件生成机器人熔射轨迹的繁琐过程。文章重点介绍了如何将CAM加工轨迹转化为机器人熔射轨迹,并对其进行了仿真与实验验证,结果表明:该方法比原有的由STL文件生成机器人熔射轨迹的方法更简便、灵活,更适应机器人等离子熔射制模成形的要求。 展开更多

关键词 等离子熔射 机器人轨迹 机器人

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面向等离子熔射制模的机器人轨迹生成系统的实现 被引量：3

11

作者 王桂兰 文少波 张海鸥 《航空制造技术》 北大核心 2003年第6期35-37,75,共4页

构建了面向等离子熔射制模的机器人轨迹生成系统。该系统能由CAD实体模型直接生成机器人所带喷枪的运行轨迹 ,并能精确地控制喷枪的运行轨迹、角度。

关键词 等离子熔射制模 机器人 轨迹生成系统 运行轨迹 快速成形技术 实体造型

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等离子熔射过程中射流与粒子流的加热效应 被引量：1

12

作者 夏卫生 张海鸥 +2 位作者 王桂兰 杨云珍 邹阳 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期29-32,共4页

采用CCD图像采集系统与图像处理技术提取等离子射流长度;以红外测温仪检测的单位时间内基体温度变化来衡量加热效应,研究不同熔射距离与射流长度条件下射流和粉末粒子流对基体的加热效应特点。结果表明,当熔射距离不大于射流长度时,基... 采用CCD图像采集系统与图像处理技术提取等离子射流长度;以红外测温仪检测的单位时间内基体温度变化来衡量加热效应,研究不同熔射距离与射流长度条件下射流和粉末粒子流对基体的加热效应特点。结果表明,当熔射距离不大于射流长度时,基体温升主要来至于射流加热效应;随着熔射距离增大,射流对基体的加热效应迅速减弱;当熔射距离大于射流长度时,粒子流加热效应比较明显。提出射流长度可以作为合理选择熔射距离的特征评价指标,并通过不同熔射距离条件下熔射皮膜的截面尺寸以及形貌进行验证。 展开更多

关键词 等离子熔射 加热效应 射流 粒子流 射流长度 熔射距离

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精细饰纹件等离子熔射快速制造技术研究 被引量：1

13

作者 方建成 徐文骥 +1 位作者 赵紫玉 周锦进 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期805-809,共5页

提出了精细饰纹件等离子熔射快速制造技术.在大量实验基础上,着重研究精细饰纹熔射成形及后处理过程中的关键技术问题,详细分析和评价了基模特性、射流特性、粉末特性、熔射枪结构、熔射工艺参数等重要因素对熔射成形件质量的影响,给出... 提出了精细饰纹件等离子熔射快速制造技术.在大量实验基础上,着重研究精细饰纹熔射成形及后处理过程中的关键技术问题,详细分析和评价了基模特性、射流特性、粉末特性、熔射枪结构、熔射工艺参数等重要因素对熔射成形件质量的影响,给出了射流图像采集方法、粉末飞行速度和温度的数值模拟模型及测量技术方案,最后进行了典型精细饰纹件的熔射成形实验.研究结果表明:等离子熔射成形技术可以快速制造精细饰纹件,实现成形与加工一体化,且工艺简单、成本低,是极具发展潜力的制造方法. 展开更多

关键词 熔射成形 等离子熔射 快速制造技术 成形技术 粉末特性 工艺参数 制造方法 精细 重要因素 发展潜力

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等离子熔射皮膜温度过程监控 被引量：1

14

作者 张海鸥 夏卫生 +1 位作者 王桂兰 邹阳 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2008年第1期1-4,共4页

提出一种红外测温仪结合机器人熔射路径进行在线温度检测的新方法,实现了对预热、熔射与冷却过程中基体与皮膜温度的在线监控。为保证监控系统的实时性,参考统计学方法采用周期温度均值与标准差等特征信息对温度变化趋势进行表征。结果... 提出一种红外测温仪结合机器人熔射路径进行在线温度检测的新方法,实现了对预热、熔射与冷却过程中基体与皮膜温度的在线监控。为保证监控系统的实时性,参考统计学方法采用周期温度均值与标准差等特征信息对温度变化趋势进行表征。结果表明:选取的特征量能够简单、直观地反映温度变化;能够对温度波动和皮膜破坏等现象做出及时响应;能够辅助熔射工艺分析与过程监控、诊断。同时也为等离子熔射过程控制提供了一种新途径。 展开更多

关键词 等离子熔射 皮膜温度 过程监控 红外测温仪 机器人路径

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等离子熔射皮膜温度分布在线监控与过程诊断 被引量：1

15

作者 夏卫生 张海鸥 王桂兰 《焊接技术》 北大核心 2007年第1期59-62,共4页

采用红外测温仪与热像仪相结合的现场红外诊断方法对等离子熔射过程中基体/皮膜温度进行在线监控与过程诊断,分析了皮膜温度的变化规律,并对皮膜破坏现象进行诊断。试验结果表明:皮膜破坏一般发生在预热后基体表面温度较高区域及其与临... 采用红外测温仪与热像仪相结合的现场红外诊断方法对等离子熔射过程中基体/皮膜温度进行在线监控与过程诊断,分析了皮膜温度的变化规律,并对皮膜破坏现象进行诊断。试验结果表明:皮膜破坏一般发生在预热后基体表面温度较高区域及其与临近温度偏低区域之间的过渡区域;温度曲线中皮膜破坏区域对应的温度极大值要比临近区域平均温度高30￣50℃,甚至更高。因此该方法为等离子熔射成形质量控制提供了一种可行途径,同时试验结果也为皮膜温度监控确定了皮膜破坏预警信息与核心监控区域。 展开更多

关键词 等离子熔射 皮膜 温度 在线监控 破坏 过程诊断

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基于PC+PLC等离子熔射自动控制系统设计 被引量：1

16

作者 夏卫生 张海鸥 +1 位作者 王桂兰 李飞 《微计算机信息》 北大核心 2007年第31期23-24,6,共3页

本文针对等离子熔射过程中多工作单元相互协调和工业过程复杂、非线性、强干扰特点,采用西门子S7-300型PLC作为现场设备控制核心,利用PC作为上位机执行射流图像采集与处理、过程监控、工艺优化与加工策略调整等,最后通过OPC协议建立PC与... 本文针对等离子熔射过程中多工作单元相互协调和工业过程复杂、非线性、强干扰特点,采用西门子S7-300型PLC作为现场设备控制核心,利用PC作为上位机执行射流图像采集与处理、过程监控、工艺优化与加工策略调整等,最后通过OPC协议建立PC与PLC之间数据通讯。实验结果表明该控制系统能够稳定工作,保证了等离子熔射成形性和最终皮膜质量。 展开更多

关键词 等离子熔射 PC+PLC OPC 控制系统 设计

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等离子熔射快速制造摩托车护罩覆盖件硬模的研究 被引量：1

17

作者 熊新红 张海鸥 +1 位作者 王桂兰 文少波 《电加工与模具》 2005年第4期40-43,共4页

概述了快速制模技术的几种应用形式,介绍了等离子熔射快速制造金属硬模具的工艺方法,并试制了摩托车护罩覆盖件模具进行注射试验。试验结果表明,该方法制作的模具具有表面硬度高、质量好、工艺简单等特点,适用于汽车、摩托车行业的模具... 概述了快速制模技术的几种应用形式,介绍了等离子熔射快速制造金属硬模具的工艺方法,并试制了摩托车护罩覆盖件模具进行注射试验。试验结果表明,该方法制作的模具具有表面硬度高、质量好、工艺简单等特点,适用于汽车、摩托车行业的模具快速制造及新产品试制。 展开更多

关键词 等离子熔射 快速模具制造 摩托车覆盖件 注射模 覆盖件模具 摩托车行业 快速制造 护罩 新产品试制 快速制模技术

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等离子熔射过程数据挖掘技术及智能控制策略

18

作者 夏卫生 杨云珍 +1 位作者 张海鸥 王桂兰 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期33-36,共4页

结合图像处理与模式识别技术提取等离子射流的形态特征,采用射流狭长度对其进行表征.采用数据挖掘技术将等离子弧电流、电压参数和射流狭长度特征进行聚类分析,构造对等离子熔射过程中射流发生子系统进行智能化控制的知识库.根据涂层的... 结合图像处理与模式识别技术提取等离子射流的形态特征,采用射流狭长度对其进行表征.采用数据挖掘技术将等离子弧电流、电压参数和射流狭长度特征进行聚类分析,构造对等离子熔射过程中射流发生子系统进行智能化控制的知识库.根据涂层的残余应力、孔隙率和硬度等主要性能参数以及微观组织结构对分类结果进行质量评判,生成工艺参数到最佳分类的推理规则集,从而实现了对工艺参数—射流形态—涂层性能之间关联关系的研究.基于规则库监督多模型自适应控制系统结构,提出了一种等离子射流发生子系统的智能化控制策略. 展开更多

关键词 等离子熔射 射流形态 智能控制 数据挖掘 聚类分析

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SOFC梯度功能PEN部件的等离子熔射数字化制造

19

作者 王桂兰 孙德文 +1 位作者 张海鸥 夏卫生 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期12-14,共3页

将功能梯度材料、快速原型制造、等离子熔射与机器人数字化成形技术相结合,多层连续熔射快速制造平板和瓦楞式固体氧化物燃料电池(SOFC)的三合一电极(PEN)部件.采用自主研发的梯度功能送粉设备,通过系统的工艺试验,探讨并研究了阳极、... 将功能梯度材料、快速原型制造、等离子熔射与机器人数字化成形技术相结合,多层连续熔射快速制造平板和瓦楞式固体氧化物燃料电池(SOFC)的三合一电极(PEN)部件.采用自主研发的梯度功能送粉设备,通过系统的工艺试验,探讨并研究了阳极、电解质与阴极层间连续梯度变化规律,以及阳极与阴极的多孔性特征;利用电子探针和能谱分析等检测手段分析了PEN部件材料成分的梯度变化情况.结果表明:采用本方法能够获得SOFC的PEN部件所需的成分与组织呈连续梯度变化,阳极与阴极孔隙率高的梯度功能涂层. 展开更多

关键词 固体氧化物燃料电池 等离子熔射 机器人 梯度功能涂层 数字化制造

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等离子熔射制备梯度功能MOLB式SOFC及其复阻抗分析

20

作者 杨云珍 王桂兰 +1 位作者 张海鸥 夏卫生 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期13-16,共4页

采用一种融合功能梯度材料设计思想与快速原型制造等离子熔射与机器人数字化成形技术于一体的新方法,借助自主研发的梯度功能送粉系统,多层连续熔射快速制造立体结构MOLB(mono-block layer built)式固体氧化物燃料电池SOFC(solid oxide ... 采用一种融合功能梯度材料设计思想与快速原型制造等离子熔射与机器人数字化成形技术于一体的新方法,借助自主研发的梯度功能送粉系统,多层连续熔射快速制造立体结构MOLB(mono-block layer built)式固体氧化物燃料电池SOFC(solid oxide fuel cell)三合一电极PEN(positive electrolyte negative)部件。分析了PEN部件的成分、微观组织和阳极、阴极孔隙率的连续梯度变化规律,并利用复阻抗技术对其进行导电性能测试。结果表明,采用该方法能够获得含有成分、组织呈连续梯度变化的功能涂层的SOFC核心部件PEN;与不含有梯度层的PEN相比,不仅提高电极与电解质间的匹配性,改善电极孔隙率及其分布;而且大幅度减小功能梯度PEN部件界面接触电阻,有助于提高SOFC的电性能。 展开更多

关键词 固体氧化物燃料电池 等离子熔射 梯度功能 三合一电极 复阻抗

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