激光加热辅助引弧微爆炸加工工程陶瓷的试验研究

为验证激光加热辅助技术改善引弧微爆炸加工质量和提高加工效率的可行性,探索加工工艺参数对加工过程的影响规律,设计了激光加热辅助引弧微爆炸加工试验系统,并通过试验研究了工艺参数对材料去除率和崩碎的影响规律。试验结果表明：激光加热辅助引弧微爆炸加工陶瓷可以提高材料去除率,改善崩碎情况;加工效率随激光功率的增加而提高,随光斑尺寸的增大而降低,随距离的增加先提高后降低;崩碎随激光功率的增加而减少,随光斑尺寸的增大先减少后增多,随距离的增加先减少后增多。研究结果为激光加热辅助引弧微爆炸加工机理的研究和工艺参数的优化提供了参考依据。     

自动化电弧喷涂路径偏移间距的优化模型

基于电弧喷涂沉积丘的轮廓呈高斯分布的假设,并结合实验结果,建立了电弧喷涂沉积丘轮廓的数学模型,由此推导出了自动化喷涂过程中平行路径偏移间距这一重要参量的优化模型。该模型为合理规划自动化喷涂的路径提供了依据。     

22SiMn2TiB装甲钢异种焊接接头超声波探伤探头设计

用常规探头对22SiMn2TiB装甲钢与TWE312异种钢焊接接头进行缺陷检测,杂波和伪缺陷波导致灵敏度、信噪比不高。用扫描电镜观察到这种异种钢焊接接头主要为奥氏体+铁素体组织,其中奥氏体是主体组织。根据焊缝的组织特点,设计出了2.5P13×13K1.5型专用探头。在预制缺陷的焊接接头上进行了验证试验,结果表明2.5P13×13K1.5探头对接头内部的缺陷具有较高的检出率。     

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。     

制备工艺对弧焊成形件性能影响研究进展

阐述了弧焊工艺参数、搭接量、层间冷却时间、焊接路径规划以及激光-弧焊复合焊接工艺对成形件组织性能(残余应力、温度场、组织、硬度、抗拉强度)影响的研究现状,总结了尺寸与性能控制一体化快速制造、尺寸控制和表面改性复合快速制造、基于机械加工特征的性能控制等研究新进展,最后指出未来性能控制研究应在性能控制建模、几何尺寸与表面性能控制的顶层设计、弧焊快速制造与纳米表面工程的复合运用等方面加以重视。     

变极性等离子弧焊换向过程控制方法研究

通过试验证实了变极性等离子弧焊换向过程中存在电弧电流谐振现象,且不同极性的电流谐振峰值不同,依据电弧理论分析发现换向期间等效电弧电阻是一个时变量。对换向电路建模分析和仿真结果表明,在换向期间系统阻尼比为时变量,调整系统阻尼比是降低电流谐振峰值的有效途径。又根据变结构控制思想提出了新的换向控制方法,并重新设计了换向电路,显著降低了电流谐振峰值,改善了大电流焊接时换向器件的工作状态,为大功率变极性等离子弧焊电源的研制和开发提供了依据。     

火药复合焊条焊接接头的微观组织及性能

为提高战场装备的应急抢修能力,以火药和2Al/3CuO系高热剂为焊接热源,开发了一种新型的便携式焊接材料——火药复合焊条,对其焊缝的组织形貌及性能进行研究.试验结果表明,火药复合焊条的焊接属于熔化焊,焊缝与基体之间存在明显的过渡区,焊缝成形良好,焊缝的抗拉强度大于400MPa,高于母材本身强度,能够满足战场应急抢修能力的需要.     

燃烧型焊条焊接A3钢的研究

基于燃烧合成技术的燃烧机理,结合焊接母材的材质,制备可用于手工施焊的燃烧型焊条焊接A3钢。对焊接试件进行力学性能测试和金相分析,结果表明:焊接试件的结合方式为冶金结合,焊缝合金在细晶强化和弥散强化的作用下,试件的抗拉强度(σb)达到370 MPa,抗弯强度(σf)达到1 100 MPa,成功实现了燃烧型焊条对A3钢的焊接。     

一种基于离心雾化的新型热喷涂技术

研究开发了一种新型的热喷涂技术——离心雾化转移弧等离子喷涂技术(CAPTAS),阐述了该技术工作原理、设备以及熔融粒子的离心雾化机理。观察了采用该技术所制备的涂层微观组织结构,通过能谱仪对该涂层的成分进行了分析, 并与传统的电弧喷涂涂层进行了比较。结果表明,采用CAPTAS技术制备的涂层具有和传统电弧喷涂涂层类似的扁平化层状结构,但粒子大、变形小、氧化物含量低。