基于GMAW堆焊成形的顺序焊道搭接量模型

焊道搭接量对保证三维堆焊成形过程的顺利进行以及成形件的精度都有较为重要的影响。根据焊接熔滴过渡的物理特性,建立了GMAW堆焊三维成形的顺序焊道搭接量模型,在此基础上计算了平整堆焊层的相邻两道焊道的理论间隔,采用实际焊接试验对理论模型进行了验证,得到的理论间隔为L=2/3W,并进一步计算了平整堆焊层的高度为h=H/1-θ,实际试验得到的结果与理论结果相吻合,从而为焊接成形过程的自动化奠定了基础。     

焊接工艺对GMAW堆焊焊缝区温度场影响的数值模拟

为了探索焊接工艺对熔化极气体保护堆焊快速成形零件组织性能的影响，根据材料热物理性能参数以及相变潜热与温度的非线性关系，建立了熔化极气体保护堆焊成形过程的数学模型和有限元模型，利用ANSYS软件的APDL语言编写程序，实现了高斯移动热源载荷下的熔化极气体保护堆焊成形温度场计算，分析对比了不同焊接工艺对焊缝区温度场热循环的影响。结果表明：在其他因素一定的条件下，热输入和焊接速度对焊缝区热循环影响显著，而基板厚度对其影响较小；选择厚度约为16mm的基板，采用小于120×20J的热输入和大于10mm／s的焊接速度有望成形出性能优良的零件。     

预压力滚压表面纳米化技术原理及应用

针对装备零部件表面疲劳失效的问题,开发了一种能够在堆焊修复层表面制备纳米晶粒的预压力滚压技术,分析了该技术的设备特点和基本工作原理,利用场发射扫描电镜、高分辨透射电镜和纳米压痕仪对堆焊层表面纳米晶层微观结构及力学性能进行了分析。结果表明:滚压加工后,零件表面形成明显的塑性变形层,其中严重塑性变形层厚度约为15μm;最表层形成了细化均匀的纳米晶层,平均晶粒尺寸约为10 nm;表面硬度提高了3倍。该技术能够有效地细化表面晶粒,达到优化金属零件表面结构的目的。     

力学性能不均匀性焊接接头应力分布研究

应用有限元分析方法,针对平板对接接头横向拉伸试验和实际工作状态下打底焊道为等强匹配、填充焊道为超强匹配时焊接接头在外载荷作用下的应力分布进行计算分析。分析结果表明:焊接接头内部强度的不均匀性引起材料变形能力的差异是接头应力分布不均匀性的主要原因,打底焊道应力低于其屈服强度,填充焊道是焊缝金属的主要承载部分;焊接热影响区对降低打底焊道和填充焊道强度不同引起的应力集中起重要作用;实际工况下的接头应力分布较试验接头应力分布更加均匀,承载能力高于试验状态的承载能力,在试验状态和实际工况下,接头的抗拉强度分别是母材抗拉强度的97.4%和99.4%。     

药芯焊丝耐磨堆焊过程中FB树脂对碳化钨颗粒的热保护作用

为了减轻堆焊过程中碳化钨颗粒的熔化及溶解烧损,采用FB树脂作为热保护剂对铸造碳化钨颗粒进行了表面包覆处理,并对制作的药芯焊丝进行了TIG焊堆焊试验。用金相显微镜、扫描电镜和能谱仪对堆焊层的微观组织和碳化物形貌进行观察分析,结果表明:采用FB树脂保护的碳化钨颗粒在堆焊过程中的熔化及溶解烧损明显降低,堆焊后复合层中保留了大量的碳化钨颗粒,颗粒周围的碳元素含量较高。热绝缘剂的使用与否对基体显微硬度的影响较大,而对堆焊层表面的洛氏硬度影响较小。此外,还通过湿砂橡胶轮磨损台对药芯焊丝进行了磨损实验,结果表明:采用了热保护的堆焊层在磨损试验中能够有效地阻碍砂粒的犁削作用,从而使耐磨性大大增加。     

飞机钣金零件高能成形工艺分析

高能成形工艺适合于生产品种多数量少的钣金零件，本文介绍了爆炸成形，电液成形和电磁成形的原理，并对其应用和优缺点进行了分析。     

堆焊再制造层表面质量的分形表征方法

应用分形几何学方法,研究了不同路径间距条件下的堆焊再制造层表面形貌,用表面分形维数对堆焊再制造层表面质量进行了表征。结果表明:堆焊再制造层表面在一定尺度范围内具有分形特性,分形维数很好地表征了材料表界面的粗糙和复杂、不规则程度,是一个能够反映出表面内禀特性的特征参数,可以用分形维数来表征堆焊再制造层的表面质量;不同路径间距条件下的堆焊再制造层表面分形维数不同,路径间距越接近理论最佳值,堆焊再制造层表面分形维数越大,表面质量也越高。该方法可为进一步研究堆焊再制造层表面质量,以及优化堆焊熔敷成形再制造工艺参数提供定量依据。     

基于数值模拟的拔伸成形工艺分析与优化

变薄拔伸是厚壁深筒件生产的关键工序,成形难度大.针对现行的拔伸成形工艺,为改善成形稳定性、提高成形质量、延长模具寿命,通过采用刚粘塑性有限元法,根据不同参数和条件,在计算机上对拔伸工艺进行数值模拟分析,分别讨论了拔伸模圈道数、变形量分配、模圈间距及入模角等因素对拔伸成形过程的影响,进而提出了"多模短距长拔"、变形量依次递减和较小入模角等优化措施.这样既减少了大量现场试验,又达到了工艺优化的目的.     

扭力轴头的堆焊修复加激光强化

本文对某重载车辆扭力轴轴头的堆焊修复加激光强化工艺进行了试验研究.优选了激光强化的工艺参数;分析了堆焊及激光强化层的组织;并进行了硬度及接触疲劳试验.试验结果表明:堆焊加激光强化层的硬度高,其接触疲劳性能比原材料高频淬火略有提高;堆焊加激光强化修复扭力轴轴头具有较高的经济效益.     

温度循环变化下高庙子膨润土持水特性

采用高精度温湿度传感器直接量测吸力的方法,研究了高庙子膨润土在温度循环变化条件下的持水特性。试验结果表明:高庙子膨润土的持水能力随温度升高而下降,温度对持水曲线的影响与含水率相关,含水率越高,温度影响越显著;在温度循环变化过程中吸力呈现出滞后性,对于低含水率试样,降温段吸力高于升温段吸力,而对于高含水率试样,降温段吸力则低于升温段吸力。不同含水率下温度及其循环对持水曲线影响的差异性,与膨润土中随温度变化层间水与毛细水之间的转化密切相关。     

高频雷达多波束最优天线方向图综合

在高频雷达中 ,多个部分重叠的波束被用来形成对预定空域的覆盖 ,而射频干扰和期望信号的空间结构之间的差异以及接收天线阵列的空间多样性则被用来抑制干扰以提高高频雷达的整体工作性能。然而如何在实时地形成多波束的同时有效地抑制射频干扰仍然是高频雷达一个急待解决的问题。基于最优天线方向图综合方法 ,通过主瓣形状保持和干扰抑制之间的合理折衷进一步提出了多波束形成算法。仿真结果表明该算法可以快速、灵活地形成多个波束来覆盖预定的空域 ,同时最大限度地抑制射频干扰 ,从而极大地提高了高频雷达的工作性能     

不同网栅结构对MEFP成型影响的对比分析

为了研究不同形状网栅结构对形成的MEFP破片的影响,利用LS-DYNA动力有限元程序,采用Lagrangian方法,分别对十字形网栅切割式MEFP战斗部、星形线形网栅切割式MEFP战斗部、中心圆环形网栅切割式MEFP战斗部、井字形网栅切割式MEFP战斗部成型过程进行了数值模拟研究,并对影响各自破片成型及发散角的因素进行了分析研究。通过对不同方案网栅切割式MEFP速度及散布面积对比分析,结果表明:采用井字形网栅产生的破片集聚性优于十字形、星形线形和中心圆环形结构方案。     

Gas tungsten arc welding of ZrB_2-SiC based ultra high temperature ceramic composites

The difficulty in fabricating the large size or complex shape limits the application of ZrB2-SiC composites. Joining them by fusion welding without or with preheating, controlled cooling under protective gas shield leads to thermal shock failure or porosity at the weld interface. In the present work, a filler material of(ZrB2-SiC-B4C-YAG) composite with oxidation resistance and thermal shock resistance was produced in the form of welding wire. Using the filler, gas tungsten arc welding(GTAW) was performed without employing preheating, post controlled cooling and extraneous protective gas shield to join hot pressed ZrB2-SiC(ZS), and pressureless sintered ZrB2-SiC-B4C-YAG(ZSBY) composites to themselves. The fusion welding resulted in cracking and non-uniform joining without any filler material. The weld interfaces of the composites were very clean and coherent. The Vickers micro-hardness across the weld interface was found to increase due to the increase in the volume % of both SiC and B4C in the filler material. The shear strength of the weld was about 50% of the flextural strength of the parent composite.     

添加剂对无电焊接脱渣性及焊缝成形的影响

针对焊接熔渣严重影响无电焊接焊缝成形的问题,通过添加造渣剂组分,研究了添加剂对无电焊接熔渣脱渣性及焊缝成形的影响。测试结果表明:添加剂的加入,使得无电焊接熔渣体系中形成多种多元化合物,并均匀、弥散地分布在Al2O3基体之中,形成规则的片层状组织,具有较好的相容性,而且通过形成多种多元化合物,使得无电焊接熔渣中的Al2O3相含量明显降低,从而显著地改善了无电焊接的脱渣性和焊缝成形性能,焊接接头的拉伸强度得到明显提高。     

铝导线短路熔珠对固体可燃物引燃能力实验研究

在模拟试验平台上进行了铝导线短路熔珠引燃棉布、聚氨酯泡沫塑料和纸张的试验，得到了不同材料的临界加栽电压值和引燃规律。初步分析了加栽电压与短路熔珠粒径及引燃能力的关系。结果表明，随着短路电压增大，导线熔珠的粒径逐渐增大，熔珠对固体材料的引燃能力逐渐增强，氧指数越低、表面粗糙、易蓄热的材料越容易被点燃。棉布、聚氨酯泡沫塑料和纸屑被引燃的短路临界电压分别为50V、35V和45V。     

数字波束形成技术(DBF)在雷达中的应用

数字波束形成技术是天线波束形成原理与数字信号处理技术相结合的产物,其广泛应用于阵列信号处理领域。由于电磁工作环境的恶化和大量射频干扰的存在,在极低的信干噪比(SINR)条件下进行目标检测和信息提取十分困难。对于阵列系统,往往采用自适应数字波束形成(ADBF)技术,来抑制强干扰和方向性干扰对有用信号的影响。介绍了数字波束形成器的基本原理及其DSP的实现结构。     

Experimental and numerical investigations of interface properties of Ti6Al4V/CP-Ti/Copper composite plate prepared by explosive welding

Explosive welding technique is widely used in many industries. This technique is useful to weld different kinds of metal alloys that are not easily welded by any other welding methods. Interlayer plays an important role to improve the welding quality and control energy loss during the collision process. In this paper, the Ti6Al4V plate was welded with a copper plate in the presence of a commercially pure titanium interlayer. Microstructure details of welded composite plate were observed through optical and scanning electron microscope. Interlayer-base plate interface morphology showed a wavy structure with solid melted regions inside the vortices. Moreover, the energy dispersive spectroscopy analysis in the interlayer-base interface reveals that there are some identified regions of different kinds of chemical equilibrium phases of Cu–Ti, i.e. CuTi, Cu₂Ti, CuTi₂, Cu₄Ti, etc. To study the mechanical properties of composite plates, mechanical tests were conducted, including the tensile test, bending test, shear test and Vickers hardness test. Numerical simulation of explosive welding process was performed with coupled Smooth Particle Hydrodynamic method, Euler and Arbitrary Lagrangian-Eulerian method. The multi-physics process of explosive welding, including detonation, jetting and interface morphology, was observed with simulation. Moreover, simulated plastic strain, temperature and pressure profiles were analysed to understand the welding conditions. Simulated results show that the interlayer base plate interface was created due to the high plastic deformation and localized melting of the parent plates. At the collision point, both alloys behave like fluids, resulting in the formation of a wavy morphology with vortices, which is in good agreement with the experimental results.     

形成条件对二次短路熔珠金相显微组织的影响

实验模拟火场条件,在不同温度下制备了不同线径铜导线在不同电流档下形成的二次短路熔珠,把熔珠在室温下放置不同时间喷水冷却,制成金相试样进行组织观察,寻找火焰温度、线径、短路电流、室温下放置时间、消防射水等条件对二次短路熔珠金相组织的影响。结果显示火焰温度、线径、短路电流、室温下放置时间、消防射水对二次短路熔珠的金相组织都有影响,其中火焰温度和消防射水对二次短路熔珠金相组织影响最大。