为了修复金属薄壁的缺口缺陷,首先分析调查激光金属直接成形工艺的加工参数对单道沉积层的几何参数的影响规律,采用控制变量法进行单轨道熔覆成形实验,利用光学影像仪检测单道沉积层的水平方向宽度值与竖直方向高度值,选用线性回归的数学方法获得激光功率与单道沉积层几何参数值的数学关系式,以及激光头运动速度与单轨道几何参数的数学表达式。采用水平分层、分层变扫描路径法在薄壁缺口处激光金属直接成形上表面平整的修复层,成功修复金属薄壁的缺口缺陷。检测数据表明,单道沉积层的水平方向宽度值主要由激光的功率决定;单道沉积层的竖直方向高度值主要取决于激光头运动速度;修复层与薄壁缺口缺陷实现良好的冶金结合,且修复层的顶面基本平整;最大尺寸误差为0.015 mm。

锆(Zr)及其合金因其在高压/高温水环境中的力学和化学性能、高剂量中子辐射下的结构稳定性和中子透明度,而被广泛用于核燃料包壳材料及其他核反应堆的重要结构材料。福岛核事故后,锆合金的腐蚀和吸氢行为成为耐事故核燃料包壳材料的重点研究方向之一。文中概述了锆合金氢化物的形成,并综述了3个因素对氢在锆合金中固溶度的影响,以及锆合金中氢化物的最新研究进展。最后指出了当前研究中所遇到的一些问题,展望了锆合金吸氢开裂的发展方向。

介绍了一种强制变相强化传热系统。在恰当工况下，将泵、压缩机、膨胀装置引入传热系统，使冷热流体在换热器内强制变相，充分利用冷热流体相变潜热，达到强化传热的目的。对该系统进行了[火用]分析，并列举实例进行定性分析。

焊接时,焊条药皮产生冶金和物理、化学反应等多种变化,几乎解决了无有机物焊条在焊接时发生的各种问题,药皮的作用是影响焊缝质量的重要因素。此原理引用到激光熔覆中,将焊条药皮成分简化为有机物,通过武汉团结激光5kW恒流CO_2激光器,将铁基合金粉末FeCNiBSiMoV及有机物包覆的FeCNiBSiMoV粉末熔覆在基材Q 235表面,用洛氏硬度仪和万能力学试验机测试熔覆层的洛氏硬度和抗拉性能,并观看其显微组织。研究结果表明：包覆在粉末颗粒表面的有机物在激光作用下熔化,形成保护气氛把熔池和空气隔离开,大幅降低了铁基合金粉末的氧化烧损,提高熔覆层的综合质量;有机物不仅能将有益元素熔入熔覆层,而且还能细化晶粒,熔覆层的硬度、抗拉强度也得以改善提高。

对导向挡条进行改进,利用达朗贝尔原理建立数学模型进行计算,并运用SolidWorks建立有限元模型,联合WorkbenchLS-DYNA进行碰撞仿真分析。综合比较挡条受撞击后的抗变形能力,确保导向挡条能在实际工况下正常运作。

根据课题要求针对挖掘机驾驶舱的屏蔽,设计出新型的复合钢铅板。由于铅的硬度很低,容易变形,因此和钢板相结合进而提高力学性能。通过Pro/E进行三维建模,利用ANSYS Workbench进行力学性能分析,确保复合钢铅板能够应用在振动的挖掘机上。

锆合金一直被用作核反应堆燃料元件包壳及其他堆内构件材料。为了使锆合金具有更加优良的使用性能,达到延长锆合金使用寿命的目的,表面涂层技术起到了至关重要的作用。文中综述了国内外锆合金表面涂层技术的研究现状,讨论了物理气相沉积、激光表面改性、热等静压、冷喷涂、微弧氧化等涂层制备技术对锆合金耐腐蚀性、力学性能的影响。

为了测量经过热喷涂-激光原位反应合成技术在CLAM钢表面制备的Al2O3-TiO2陶瓷涂层的界面剪切强度,采用万能拉压试验机配合自制的剪切装置研究了涂层与基材界面的剪切强度,并通过有限元的方法模拟了剪切强度的大小与在界面处的受力、变形情况。结果表明：通过热喷涂-激光原位合成技术制备的Al2O3-TiO2涂层的界面剪切强度较高,大约为283MPa;有限元（FEM）模拟的结果大约为319.59MPa,与实验结果相似。

在核工业反应堆中,锆合金核燃料棒包壳管在各种工业介质中服役。介质中包括的氧、水蒸气、二氧化硫、硫化氢、气相金属氧化物、熔盐等会诱发或加剧燃料棒包壳管腐蚀氧化,而温度通常更进一步加速热腐蚀及高温氧化过程。为了防止锆合金表面氧化且不改变或降低其力学性能,在锆基表面制备一层具有耐高温腐蚀和氧化的涂层。文中综述了国内外锆合金表面涂层研究现状,讨论了热障涂层、MCrAlY包覆涂层、铝化物涂层对锆合金高温氧化及热腐蚀性能的影响。

探究Al含量对Cr-Al涂层的抗高温氧化性能影响,得到最适合Cr-Al涂层的Al元素量,通过磁控溅射沉积技术在锆合金表面制备了4~6μm的铬铝涂层。研究了Al、Cr0.5Al0.5、Cr0.9Al0.1、Cr四种涂层在600℃静态空气环境中氧化270min,测试涂层对锆合金抗高温氧化的防护作用。结果表明:铬铝涂层对锆合金具有较好的抗高温氧化性能,其中Cr涂层较其他三种抗高温氧化性能最佳。