为细化ZGMn13的组织，并提升其使用效果。采用TiN纳米陶瓷作为添加剂，以ZGMn13为基体材料，采用吹氩法制备了添加TiN纳米陶瓷的ZGMn13试样，并对试样进行了固溶处理；使用扫描电子显微镜观察了TiN纳米陶瓷对ZGMn13试样微观组织的影响；使用布氏硬度、冲击和磨粒磨损等试验设备，对试样的力学性能、摩擦磨损性能进行测试与研究。结果表明：通过吹氩法加入的TiN纳米陶瓷对ZGMn13的晶粒起到了明显的细化作用，同时组织中的连续网状碳化物也被明显地分散和隔断。添加TiN纳米…
根据高铁复兴号用大型铝合金齿轮箱铸件的结构特点和技术要求，采用树脂砂造型及低压浇注方式，合理地设计浇注系统、冒口、冷铁及低压浇注工艺，并结合CAE仿真技术进行分析和工艺优化，成功解决了缩孔、缩松和气孔缺陷。最终研制的铝合金齿轮箱力学性能良好，内外在质量高，能够满足速度160km/h动力集中型动车组列车运行的需要。
丝材定向能量沉积（W-DED）是以丝材为原材料的一种增材制造技术，具有高效率、高精度、高材料利用率的特点。然而，在丝材熔化与沉积过程中，可能因过度热输入而导致沉积缺陷的形成。因此，需要使用在线监测技术对沉积过程中的熔池和沉积层等对象进行监测，从而实现对沉积工艺参数的控制优化。多模态信号融合方法能够利用来自不同模态的物理信息来提升监测任务的准确性和稳定性。首先，总结了丝材定向能量沉积技术在线监测对象与成形质量的关系；然后，对现有在线监测技术进行分类，并对其相关沉积参数的过程控制…
金属钛纤维多孔材料以其特殊的结构和性能，在多个工业领域有着广泛的应用。PEM电解槽成为近年来最为理想的绿氢制备方法之一，金属钛纤维毡是制备PEM电解槽气体扩散层的理想材料。但受制于成本原因，在我国规模化推广暂时受限，因此降低阳极气体扩散层的制备成本势在必行。
借助铸造数值模拟技术对球墨铸铁件冷铁设置的部分原则及要求进行了研究及验证。研究了冷铁铺设厚度对铸件激冷效果的影响，验证了冷铁最大效用的“二分之一原则”；同时也研究了铸件的直角两侧面同时铺设冷铁的距离控制问题，确定直角两边同时铺设冷铁的最小控制距离，为今后的冷铁工艺设计提供指导。
采用冷冻砂型铸造铸铁合金，界面换热系数是反映冷冻砂型与铸铁合金换热程度的重要参数，对于分析铸铁合金组织性能具有重要意义。研究测定了合金的界面接触温度随时间的变化规律，在此基础上分析了界面换热特征，获得了界面换热系数随初始界面温度变化的函数式，同时分析了冷冻砂型中铸件凝固的铸态微观组织及力学性能。结果表明：界面换热系数随着冷冻砂型初始温度的增加而降低，随含水率的减少而升高。当含水率为6%（质量分数，下同）时，在-35℃、-30℃、-25℃初始冷冻温度条件下，铸型铸件界面换热系数…
对不同厂家脆断止推垫片的化学成分、断口金相组织、硬度、断口宏观与微观形貌、垫片断裂模式以及表面渗碳层等方面进行对比分析。结果表明：该失效止推垫片脆性断裂的主要原因为淬火温度低，存在隐晶马氏体+块状铁素体的复相组织，急剧降低了心部的冲击韧度，在冲击作用下，止推垫片心部沿着隐晶马氏体迅速扩展。渗碳后将淬火温度提高到840℃左右，提高了止推垫片心部的冲击韧度，同时减小垫片有效硬化层深，降低其表层脆性，杜绝了垫片脆性断裂的发生。
采用化学成分分析、力学性能测试、宏观观察及金相检测等手段，对不锈钢泵头体裂纹产生的原因进行了分析。结果表明：由于泵头体抗拉强度低、晶粒稍粗，因此导致其自身的抗疲劳强度不足，在交变载荷压应力的作用下，材料因疲劳而产生裂纹。
某型输送机链轮轴，其制造难点在于气割外形、感应淬火、矩形内花键加工等方面，根据制造工艺流程分析，对上述难点进行工艺试验研究，完成链轮轴制造加工，产品检测结果符合技术要求，为同类型结构产品的加工制造提供应用参考。
以创新驱动和质量为先，加强量传溯源技术和方法研究，是我国计量发展规划的重要内容。开展全自动布氏压痕测量系统校准方法研究，解决其系统校准问题，满足力学性能试验中布氏硬度的检测技术要求，制定校准规范，实现全自动布氏压痕测量系统溯源，为国防工业、民用机械行业力学性能试验提供成功经验，发挥重要作用。
研究了富Fe的多主元合金（高熵钢）的组织性能，发现Fe40Ni30Co10Cr8Al5Ti7合金通过冷轧及时效热处理后，在室温下可获得优异的拉伸性能，屈服强度达到1750MPa，伸长率达到11%。观察得知，冷轧及时效处理态微观组织由面心立方基体的异质结构和共格析出的L12结构有序强化相组成。通过观察分析，该合金通过细晶体强化、位错强化，以及有序相沉淀强化的综合作用，可获得优异的力学性能，而在形变过程中高密度层错产生的应变强化，使合金获得优异的塑性，凸显了L12结构有序强化相对…
针对生产过程中内螺纹存在的防渗碳问题，采用仿真模拟和渗碳淬火试验相结合的方式对T3纯铜和20钢螺塞堵塞螺纹孔进行隔离防渗碳工艺研究。对高温下内螺纹与外螺纹膨胀后的密封情况进行了仿真，并试验验证两种方案下渗碳淬火处理后内螺纹的隔离防渗碳效果。结果表明：使用T3纯铜螺塞隔离时渗碳气氛进入螺纹孔内部的通道较20钢窄；在930℃×21h渗碳工艺条件下，采用T3纯铜螺塞隔离后内螺纹各螺牙硬度均较20钢低，且前者硬度波动较后者小；与后者相比，前者具有高防护、高稳定、高经济特点。
为了探索高温防氧化涂层对氧化铁皮结构的具体影响过程，评估涂层对氧化铁皮形成的影响，深入研究其对钢材的整体氧化行为的影响，对比分析无涂层和有涂层处理后的Q235钢样品在高温条件下的氧化行为。研究结果显示：随时间延长，氧化程度加深。随温度升高，涂层的防护效果下降，在1200℃下所用磷酸盐涂层有明显的失效现象，磷酸盐涂层在高温下失效时，渗入氧化铁皮内部影响了氧化铁皮的致密性。经XRD分析，失效样品中高价态铁占比更高，样品被氧化得更完全。
对20CrMoH钢齿轮经渗碳淬火、回火后粗大组织进行了综合分析，从预防原材料成分偏析严重、奥氏体晶粒粗大、控制齿轮锻造温度，以及优化渗碳淬火工艺等多方面提出了改进措施。通过控制原材料带状偏析2.5级以内、奥氏体晶粒度5级以上，锻造温度950～1080℃，增加等温正火，以及采取≤920℃渗碳淬火工艺，从而有效地消除了齿轮渗碳淬火、回火后的粗大组织。
为了研究海上风电用钢的焊接接头性能，以S460钢为研究对象，采用焊接热模拟方法对其焊接热影响区粗晶区进行了热模拟，建立了连续冷却组织转变图，并对粗晶区不同热输入的热影响区组织与性能特征进行了研究。结果表明：S460钢对焊接热输入具有较好的适应性，焊接接头具有优良的综合性能，热影响区具有较低的淬硬性，可以满足大容量风电用高性能厚板大热输入焊接的技术要求。
研究了船用中厚板采用激光-电弧复合焊拼板时，焊接坡口的选择方法。对20mm厚EH36船用钢进行焊接，对比Y形、带钝边的U形、带钝边的复合坡口3种形式的激光-电弧复合焊缝成形，以及不同钝边高度和坡口角度激光-电弧复合焊焊缝成形的差异。分析不同坡口对激光-电弧复合焊焊缝成形、坡口制备难易度、焊接层数的影响。结果表明：采用Y形、带钝边的U形、带钝边的复合坡口这3种形式进行激光-电弧复合焊，均可得到较好的激光-电弧复合焊焊缝成形。考虑坡口形式对坡口制备的难易度、对焊接层数的影响，得出…
针对大型鞍座钢结构在船体分段预装过程中的焊接质量控制问题，提出了采用三维模拟技术指导大型船用LNG罐体鞍座焊接精度控制方法，并在7000PCTC车滚船的建造过程中进行实施。结果表明：鞍座焊接成形后，焊接精度可满足后期LNG罐体环氧的浇注要求，使LNG罐体吊装一次到位，并可显著提高船舶生产建造效率、缩短船舶建造周期，改善施工作业环境。研究成果可以应用于类似船舶LNG储罐鞍座的高精度焊接质量控制。
主要介绍窄间隙MAG焊接系统在解决厚壁管件窄坡口焊接难题上的突破，它不仅可以将坡口宽度控制在12mm以内，节省焊接材料，控制焊接质量，还可以优化焊缝晶粒组织，使焊缝金属的强度得到改善，焊缝成形美观，提高焊缝品质。
以工业应用中使用较为广泛的6082-T6挤压铝型材为对象，采用搅拌摩擦焊并选取不同焊接参数，对7mm板厚6082-T6挤压型材进行接头性能研究。研究结果表明：焊缝接头性能对焊接参数较为敏感。当搅拌头转速为1500r/min、焊接速度为（550±50）mm/min时，焊接接头表面成形良好，接头的抗拉强度、屈服强度≥标准值70%，弯曲试样无裂纹。当搅拌头转速提高或焊接速度降低时，焊接过程中飞边量增多，接头表面质量差，甚至产生沟槽缺陷；当搅拌头转速降低或焊接速度提高时，表面成形较好…
在实际生产应用中，90%的自动化MAG焊缺陷是由寻位及电弧追踪异常导致。通过详述自动化MAG焊缺陷与寻位及电弧追踪的机理关系，解析寻位及电弧追踪的关键影响因子，旨在为自动化焊接质量控制提供理论及案例支撑。