赵东山
,
牛宗伟
,
张宇
,
刘洪福
,
赵霞
,
董海青
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2012.03.022
评价微弧氧化膜层性能的参数主要有膜层厚度、表面粗糙度和硬度,影响氧化膜层性能的主要因素有电流密度、脉冲频率和占空比.利用正交实验数据建立了BP神经网络,对微弧氧化膜层性能进行了预测,对能量参数进行了优化.结果表明:所拟建的BP网络稳定,网络预测当电流密度为10 A/dm2、频率为500 Hz、占空比为15％时,膜层的厚度、硬度最大,表面粗糙度最小,且其值与实验结果吻合.
关键词:
微弧氧化
,
正交实验
,
BP神经网络
,
膜层性能
刘洪福
,
牛宗伟
,
赵东山
材料保护
BP神经网络预测模型可用于相关材料组织、性能与相关参数对应关系的预测，但目前还未见用于热浸镀铝层（表面层和金属间化合物层）厚度的预测。利用溶剂法对Q235钢热浸镀铝，以正交试验法分析了浸镀温度、时间、提升速度、浸镀液中硅含量4种因素对铝镀层厚度的影响，建立了相关的神经网络预测模型。结果表明：4种因素对铝表面层厚度影响的大小顺序为提升速度〉硅含量〉浸镀温度〉浸镀时间；对金属间化合物层厚度影响则为浸镀温度〉浸镀时间〉硅含量〉提升速度；利用正交试验数据对建立的BP神经网络预测模型进行训练后，对镀铝层厚度的预测结果与试验结果相符。
关键词:
预测模型
,
热浸镀铝
,
铝层厚度
,
神经网络
,
正交试验
刘洪福
,
牛宗伟
,
赵东山
材料导报
利用溶剂法制备了热浸镀铝试样,借助扫描电镜观察了其微观形态,其镀层扩散层主要由Fe2Al5相构成.分析了750℃时不同浸镀时间下热浸镀扩散层的厚度,利用菲克第二定律对热浸镀扩散层的生长规律进行了理论分析,结合实验数据分析得知在浸镀时间延长时,镀层中Fe2 Al5相会有横向生长,使得扩散层厚度与时间的平方根呈现速率下降的抛物线规律.
关键词:
热浸镀铝
,
扩散层
,
生长规律
赵东山
,
牛宗伟
,
刘洪福
电镀与涂饰
采用微弧氧化技术在以Na2SiO3为主的碱性电解液中于6063铝合金表面制得均匀的陶瓷膜.研究了陶瓷膜的生长规律,采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分别观察和分析了不同氧化时间下制备的陶瓷膜的表面形貌及相组成,并研究了陶瓷膜的完整性和耐腐蚀性能.结果表明,随着氧化时间的延长,膜层的总厚度逐渐增加,膜层的生长由向外生长逐渐过渡到向内生长,表面粗糙度线性增加.膜层内部致密层的硬度高于外面疏松层的硬度,并随着氧化时间的延长,两者硬度的差值增大.膜层主要由α-Al2O3和γ-Al2O3组成,且随着氧化时间的延长,γ-Al2O3含量逐渐减少而α-A12O3的含量逐渐增加.不同氧化时间所得陶瓷膜的y值均大于1,膜层的完整性符合要求,在3.5％(质量分数)NaCl溶液中的耐蚀性随着氧化时间的延长而先增大后减小.
关键词:
铝合金
,
微弧氧化
,
陶瓷膜
,
耐蚀性
赵东山
,
牛宗伟
,
刘洪福
材料导报
在硅酸钠电解液体系中,采用微弧氧化技术在铝合金表面制得了均匀的陶瓷膜.将人工神经网络应用于微弧氧化工艺研究中,借助MATLAB神经网络工具箱,建立了具有4-12-1结构的BP神经网络模型,该模型很好地学习了微弧氧化电解液参数和膜层厚度之间的映射关系；对膜层的厚度进行了预测,并采用正交试验对电解液参数进行了优化.结果表明,该网络收敛速度较快,预测值与实际值基本吻合,平均预测误差仅为1.93％.当Na2SiO3质量浓度为6 g/L、H3BO3质量浓度为1.5 g/L、KOH质量浓度为0.5 g/L、H2 O2质量浓度为0.6 g/L时,膜层的厚度达到最大值183 μm.
关键词:
微弧氧化
,
BP神经网络
,
膜层厚度
,
预测模型
