國內外鋁管微弧氧化工藝研究   隨著現代工業對鋁合金材料厚度◕✘╃₪·、硬度◕✘╃₪·、粗糙度以及耐磨性等效能的更高要求,微弧氧化作為一項學科交叉技術越來越受到學者們的廣泛研究↟✘↟•。本論文采用改進PSO-SVM對微弧氧化工藝加工模型的建立及預測,達到了降低模型預測值與實際輸出值的標準誤差的效果;在此基礎上設計的正負向單獨可調的雙脈衝電源系統,在一定程度上理想降低微弧氧化的電源能耗;設計了多目標引數最佳化模糊控制方法,實現了提升模型預測的最佳化效果↟✘↟•。論文研究成果可為微弧氧化工藝最佳化提供一定的借鑑↟✘↟•。微弧氧化技術在鋁◕✘╃₪·、鎂◕✘╃₪·、鈦等金屬的膜層改良方面具有很好的實用價值↟✘↟•。而當下研究表明微弧氧化膜層質量的衡量指標受到各種工藝引數的綜合影響,針對當前微弧氧化工藝輸入―輸出模型還沒有更好的科學解釋,而且微弧氧化輸入引數對輸出引數的對映模型的模糊性↟✘↟•。利用不同功率的鐳射對膜層進行重熔處理,採用掃描電子顯微鏡◕✘╃₪·、X射線衍射儀◕✘╃₪·、顯微硬度計◕✘╃₪·、電化學工作站以及摩擦磨損實驗對比分析鐳射處理前後膜層的微觀結構◕✘╃₪·、相組成◕✘╃₪·、顯微硬度◕✘╃₪·、耐蝕性以及耐磨效能↟✘↟•。結果表明:鐳射重熔處理使膜層進行了重熔,膜層部分微孔被熔融物填充,膜層重新熔融冷卻後仍與基體結合良好,且更加緻密↟✘↟•。鐳射處理後的氧化膜仍然主要由γ-Al2O3相組成,併產生了少量α-Al2O3相↟✘↟•。隨著鐳射功率的增加,硬度先增加後降低,鐳射功率為150W時,顯微硬度最大,為625HV↟✘↟•。電化學測試表明,經150W鐳射處理後的膜層自腐蝕電位正移為-0.577V,自腐蝕電流密度降低為3.903×10-6 A/cm2↟✘↟•。摩擦磨損實驗表明,磨損過程出現三體磨損,膜層表面出現剝落現象,磨損量約為基體的1/323↟✘↟•。 本論文在微弧氧化工藝加工模型的建立和引數最佳化控制問題上,圍繞各種輸入影響因子引數(電流密度◕✘╃₪·、脈衝頻率◕✘╃₪·、佔空比和氧化時間)與輸出膜層質量指標(膜層厚度◕✘╃₪·、膜層粗糙度和膜層硬度)的複雜對映關係展開↟✘↟•。論文工作主要包括以下內容:(1)透過在特定經驗配比的電解液體系下進行試驗,觀察實驗現象,結合材料歸納總結了微弧氧化工藝的成膜過程,以求掌握鋁合金微弧氧化工藝機理,為下一步模型建立做一定的鋪墊↟✘↟•。(2)本論文采用改進PSO-SVM演算法建立工藝引數加工模型,改進PSO演算法發揮其快速收斂的全域性模式與較高魯棒性的區域性模式作用,最佳化引數樣本集合;SVM對小樣本◕✘╃₪·、非線性的問題進行線性問題轉化,並作迴歸擬合,建立了多輸入多輸出的引數預測模型↟✘↟•。(3)在模型建立的基礎上,本論文設計了一款微弧氧化正負單獨可調的雙脈衝電源,分別進行了電源電氣系統設計和電源控制系統設計,以實現電源的節能降耗↟✘↟•。(4)最後,針對微弧氧化工藝流程多目標引數最佳化問題,根據經驗模糊規則進行模糊推理,結合輸入引數對膜層質量的影響權重對工藝加工引數整體最佳化,設計了微弧氧化多目標最佳化模糊控制方法↟✘↟•。