成果与项目的背景及主要用途：统计资料表明，80-90%焊接结构断裂事故是由疲劳失效引起的，由于焊接接头的焊趾处的应力集中和残余拉伸应力作用，焊接接头疲劳强度大幅度地低于基本金属的疲劳强度。虽然结构按疲劳规范设计，仍然发生一些整体结构的过早疲劳失效，造成巨大的经济损失，甚至是人身伤亡事故。由于焊接接头焊趾是疲劳裂纹引发部位，如果对该部位实施适当的处理，使残余拉伸应力转变为压缩应力和减少应力集中，这将有利于延缓疲劳裂纹的产生，具有巨大的社会效益和经济效益。本项目是在国家自然科学基金的支持下完成的，从超声波冲击、相变应力应用、等离子喷涂等三方面提出了三种改善焊接结构疲劳性能的新技术，研制发明了相应的装置、焊接材料和喷涂技术。这些方法可以方便地应用到桥梁、采油平台、船舶、飞机、机车车辆、压力容器及管道等工况、野外施工和高空现场作业的场合，其应用前景是十分乐观。 技术原理与工艺流程简介： 1）超声冲击方法改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理为：通过超声波发生器将电网上的工频交流电转换成超声频的交流电，用以激励声学系统的换能器。换能器将电能转换成同样频率的机械振动，在机架所提供的一定压力作用下，将该超声频的机械振动传递给工件上的焊缝，使以焊趾为中心的一定区域内焊接接头表面产生足够厚度的塑性变形层，从而达到改善接头几何外形，降低应力集中程度、调节其应力场沿厚度方向的分布状况，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。 2）相变应力应用改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理：利用开发的相变应力焊接材料使焊缝金属冷却中产生的相变应力，抵消焊接残余拉伸应力并获得压缩应力，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。 3）等离子喷涂改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理：利用等离子在焊趾部位喷上结合性能良好的涂层材料来改善接头的应力集中状态，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。技术水平及专利与获奖情况：整体研究达国际先进水平；已获国家发明专利3 项，在申请国家发明专利 5 项；2004 年度天津市自然科学一等奖，2002 年获教育部发明二等奖。 应用前景分析及效益预测：接头焊趾及焊跟部位是焊接结构承受疲劳载荷的薄弱环节，改善焊趾和焊根部位的疲劳性能将提高整个结构的疲劳性能。使用超声波冲击、相变应力及等离子喷涂等这些新技术可以大幅度地改善焊接结构的疲劳寿命，显著降低焊接结构破坏事故的发生几率, 进而节约焊接结构的用钢量和资金，增加焊接结构的安全裕度，防止因焊接结构发生意外疲劳破坏事故给国家和人民财产的经济损失，因此具有广阔的应用前景及产生巨大社会效益和经济效益的可能。 应用领域：可以应用到桥梁、采油平台、船舶、飞机、机车车辆、压力容器及管道、水轮机、火箭发动机、汽车制造等诸多领域。 

Al2O3/Cu复合材料是在铜基体中引入了细小弥散分布的增强相Al2O3粒子的一种铜基复合材料。由于化学稳定性和热稳定性好的Al2O3颗粒的存在，使该复合材料在保持铜基体优越的导电、导热性能的同时具有高的室温和高温强度和硬度。在电阻焊电极、集成电路引线框架、微波管结构和导电材料、高速列车架空导线、热核实验反应堆、连铸机结晶器等方面具有广阔的应用前景。所开发出的Al2O3/Cu复合材料新型合成工艺在保证传统工艺内氧化、还原彻底性和烧结致密性的前提下简化了工艺过程降低了生产成本。将Al2O3/Cu复合材料点焊电极在汽车焊装线上进行了装机试验，其使用寿命为传统Cr-Zr-Cu电极的3倍以上。

含压缩、拉伸、扭转、剪切、弯曲各一件。

本发明涉及复合制动系统和方法,旨在提供一种发动机压缩空气与摩擦制动相匹配的复合制动系统及方法。该系统包括通过高压管路连接至高压储气罐的压缩空气制动系统,高压管路上设电磁阀;还包括摩擦式制动系统,电子控制单元ECU通过信号线分别与刹车踏板传感器、车辆运行状态传感器、压缩空气制动系统、摩擦式制动系统、电磁阀相连接。本发明相比传统制动技术更加节能;在长坡制动时降低对摩擦制动器损伤,避免制动力衰退,提高制动安全性;可实现气门控制,实现压缩空气制动力大小可调,扩大了压缩空气制动的工况应用范围;在压缩空气制动和摩擦制动单独工作或联合工作时都能实现防抱死功能,提升了车辆制动系统的稳定性。

研发阶段/n铝合金表面反应喷涂及搅拌摩擦焊接的复合涂层及其制备方法　　本发明涉及一种铝合金表面Ａｌ２Ｏ３＋ＴｉＢ２＋Ａｌ复合涂层及其制备方法，该复合涂层采用热喷涂方法，在铝合金表面反应合成Ａｌ２Ｏ３＋ＴｉＢ２＋Ａｌ复合涂层，热喷涂粉末组成的质量百分比为：２０％～４０％的Ａｌ粉末、３０％～５０％的ＴｉＯ２粉末、２０％～５０％的Ｂ２Ｏ３粉末，各组分之和为１００％；粉末粒度５～２０μｍ。再将涂层经过搅拌摩擦焊接，使涂层中的孔隙消除，涂层的致密度提高；涂层中的Ａｌ产生强烈的塑性变形，并发生再结晶，晶粒细化，

研发阶段/n铝合金表面搅拌摩擦加工及加热反应合成的复合涂层及其制备方法　　本发明涉及一种铝合金表面Ａｌ２Ｏ３＋ＴｉＢ２复合涂层及其制备方法，首先，在铝合金表面开出若干深为０．５ｍｍ～２ｍｍ，宽为０．５ｍｍ～２ｍｍ的沟槽，在沟槽中填充球磨好的含３０％～７０％ＴｉＯ２、３０％～７０％Ｂ２Ｏ３混合粉末，再通过搅拌摩擦加工，使ＴｉＯ２和Ｂ２Ｏ３混合粉末均匀分布在铝合金的表面层中，最后对这一表面层进行感应加热，产生化学反应３ＴｉＯ２＋３Ｂ２Ｏ３＋１０Ａｌ＝３ＴｉＢ２＋５Ａｌ２Ｏ３，获得Ａｌ２Ｏ３＋ＴｉＢ２复合

本发明所设计的一种定制条件下热成形钢摩擦因子的测量装置 及方法，该装置包括加热炉系统，力监测系统，温度监测系统，流量 检测系统、温度控制系统以及机械运动系统。该方法包括坯料温度连 续变化条件下热成形钢摩擦因子的测量，不同模具温度下热成形钢摩 擦因子的测量，不同冷却速率下热成形钢摩擦因子测量和不同初始组 织条件下高强摩擦因子的测量。随着定制力学性能的高强钢热成形零 件的逐步应用，传统的测定坯料温度，模具温度，冷却速率和初始组 织均一的热成形钢摩擦因子已经不能满足实际需求。本发明正是基于 这一点提出了一种定制条件下热成形钢摩擦因子的测量方法及装置。

本发明公开了一种基于内摩擦角的乳化沥青冷再生混合料制备方法，根据推荐级配范围调整再生材料级配；通过对再生混合料的土工击实试验确定最佳含水率与最大干密度；在最佳含水率下成型并养生试件，利用三轴压缩试验得出的内摩擦角确定最佳乳化沥青用量；在此最佳乳化沥青用量下通过干湿劈裂试验确定劈裂强度是否满足设计要求；根据确定的再生材料级配、最佳含水率及最佳沥青用量确定乳化沥青冷再生混合料配比，并进行混合料性能测试。 本发明相比于现行基于干湿劈裂强度的乳化沥青混合料设计方法，在考虑材料抗拉强度的同时，更加针对地考虑了乳化沥青混合料使用过程中的剪切应变导致的永久变形或剪切破坏。

本发明提供一种电弧熔丝增材制造复合无针搅拌摩擦制备金属构件的方法，采用电弧熔丝增材制造工艺，按照预设打印程序在基板上从第一层开始以向上生长的方式逐层沉积，直到沉积最后一层，获得所需金属构件；其中，在第一层至最后一层的沉积过程中，对每一层沉积层均采用无针搅拌摩擦进行处理，提高当前沉积层的表面精整度，并消除沉积层表面的氧化层，加深下一层沉积层与当前沉积层之间相互融合的程度，同时通过无针搅拌摩擦重新分布当前沉积层的残余应力并消除偏析，从而提高相邻沉积层之间的层间结合性。

本发明提供一种无针‑有针复合的搅拌摩擦加工构筑有序连续过渡组织的方法，通过对下层金属构件进行无针搅拌摩擦处理使下层金属的部分晶粒细化并形成梯度组织，再采用有针搅拌摩擦加工使下层金属构件和上层金属构件形成连接，并最终形成沿构筑方向呈现有序连续过渡组织的构件，使连接构件具有强度和塑性相匹配的综合力学性能。