扫描电子束微熔抛光临界功率密度规律及实验研究

目的 明确扫描电子束改善45钢表面粗糙度工艺方法以及电子束抛光工艺参数的内在联系.方法 以热轧空冷45钢为研究对象,通过设定可编程数字信号发生器的参数,实现扫描电子束环状下束的方式,对45钢试样进行微熔抛光处理,搭建45钢表面微熔状态下电子束功率与熔化所需功率密度的临界平衡关系,并采用数值模拟的方法,研究不同工艺参数下试样温度场的变化规律.结果 45钢微熔状态下,电子束束流与工件移动速度呈非线性关系.当电子束束流为9.36 mA,工件移动速度为11 mm/s时,45钢表面原始铣削划痕完全消失,且光洁度良好,表面粗糙度由2.0μm降至0.43μm,降低幅度约为78.5％.部分参数下,表面会出现熔坑、褶皱现象.这是因为单个扫描周期过长,能量积累,导致表层过度熔融.4#试样经电子束处理后,铣削划痕仍旧可见,这是因为单个扫描周期仅为3.6 s,表层能量流失过快,导致熔融不全的现象.结论 扫描电子束处理45钢表面,可显著降低试样表面粗糙度.通过调节工艺参数,可控制电子能量密度和散热速率,减少熔坑、褶皱的出现.     

45钢电子束相变硬化温度场数值模拟与实验验证

建立了移动电子束高斯热源作用下的三维相变硬化过程中温度场的数学模型,分析过程中考虑了热源分布、热物性参数、热辐射等因素对温度场的影响,得到了电子束扫描相变硬化温度场的分布规律和硬化层的形态,并进行了实验验证;探讨了电子束工艺参数对硬化区深度和宽度的影响。结果表明:移动电子束高斯热源作用下的温度分布等值线呈勺状,表面最高温度滞后于束流中心,且处理后硬化层横截面呈月牙状;在固态相变条件下,硬化层的宽度和深度随着扫描功率的增加呈非线性增加,随着扫描速度的增加呈非线性减小。     

Invar钢多层摆动焊接过程的数值模拟

以19. 05 mm厚Invar钢板作为研究对象,通过研究Invar钢的多层摆动焊接,得到多层摆动MIG焊焊缝。利用建模软件建立和实际焊缝一致的有限元模型并进行分析计算,得出焊接过程中温度场的变化过程,对瞬时温度场和焊接热循环曲线进行分析,得出焊接过程中试样整体温度场的变化过程。结果表明,焊接时间越长,焊接速度越慢,熔池尺寸越大;热循环曲线的斜率代表该点温度变化的速率,斜率越大,温度变化速率越快,相对的,热循环曲线随着热源靠近发生剧烈地变化,远离热源变化平缓;直线焊接的热循环曲线为一条平滑的曲线,摆动焊接的热循环曲线为一系列均匀摆动的折线,折线摆动的频率与焊枪摆动的频率一致。     

基于数学模型的激光焊接工艺下固体中工件温度场分析

预测有关激光焊接工艺中固体工件的温度分布、峰值温度、冷却速度及热循环的广义理论。在没有发生熔化的区域(从熔化带边缘到高热影响区的末端区域),通过对移动的点热源或线热源进行分析表明,相比热源前后的温度梯度,前者远远高于后者,焊接速度的提高可拉长热源周围的等温线,原材料导热系数越高就会使等温线越圆并且可降低热源之前的温度梯度。工件的峰值温度决定着热影响区(HAZ)的大小。已知点的峰值温度是经历了热源之后的。热影响区范围随着净能量输入而增加。原材料经历的冷却速度决定着晶体的结构和形成的阶段。增加热输入可减少冷却速率;加焊接速度也可提高冷却速率;原材料的厚度和热导率的提高也会加速冷却速率。     

铝/钢电弧辅助激光熔钎焊焊接过程热特性分析

采用有限元建模分析方法,建立了铝/钢电弧辅助激光熔钎焊焊接过程的三维非线性温度场计算模型,研究了热源间距、焊接电流和激光热输入等参数对接头表面温度分布和界面热循环的影响。结果表明,工件表面高温区呈现为前大后小的“葫芦”状分布,界面热循环曲线呈现出双峰特征,激光热输入决定了竖直界面的最高峰值温度,焊接电流和热源间距主要影响热循环曲线冷却阶段。界面热循环峰值温度的提高,会导致金属间化合物层厚度的增加,影响接头组织演变。 创新点： (1)添加小功率电弧可以改善单一激光热源分布过于集中的问题,提高高温区域的停留时间,从而促进接头的浸润铺展成形。 (2)辅助电弧的添加改变了单一激光热源的高温区形状,出现了电弧辅助激光焊独有的“葫芦”状高温区。     

高温合金电子束焊接温度场数值模拟

根据熔池边界准则应用有限元方法对高温合金电子束焊接温度场进行了数值模拟.通过线性插值、等效代换等方式估计材料高温参数,模拟材料状态变化.针对电子束焊接特有的钉头状焊缝及其穿透深度大的特点,采用高斯面热源与柱体热源组成的组合热源模型,对焊接温度场进行分析,模拟结果与实际焊缝取得了良好的一致.获得了一定工艺条件下高温合金电子束焊接温度场的分布特征及焊接过程热循环曲线,为优化电子束焊接工艺和电子束焊接残余应力研究提供了参考.     

脉冲微束等离子弧焊电弧的能量分布特征

为了研究脉冲微束等离子弧焊电弧在不同脉冲电流参数下的上升沿和下降沿过程中能量分布特征及其动态变化规律,采用高速摄像机对不同脉冲参数下的脉冲微束等离子弧焊的动态电弧进行瞬时捕捉拍摄。通过对光辐射强度的分析,将微束等离子弧电弧划分为靠近喷嘴的高亮区,靠近工件的次高亮区和两者之间的低亮区,并在此基础上讨论脉冲参数对电弧的能量分布及其动态分布特征的影响规律。研究结果表明:影响电弧三个特征区域亮度变化的脉冲参数主要有峰值电流、基值电流、占空比以及频率。峰值电流越大,占空比越小,频率越大,近峰值电流时刻电弧三个特征区域的亮度越亮,而近基值电流时刻电弧三个特征区域的亮度变化要考虑热滞后性的影响。     

真空电子束焊接热源建模及功率密度分析

分析了真空电子束深熔焊接的热源作用形成钉状焊缝的特征,建立了峰值功率递增型旋转高斯体热源,即热源作用半径在深度方向呈高斯规律递减,热源功率密度在深度方向呈指数函数规律递增.利用该热源模型计算了聚焦状态和散焦状态下,真空电子束焊接特殊热效应的功率密度分布.结果表明,热源数学模型得到的功率密度分布规律符合理想状态下的电子束热源作用特征,可用于不同聚焦状态下的真空电子束焊接的热效应数值模拟研究.     

核电用特厚SA508-3钢板焊接过程模拟分析

为了得到核电SA508-3钢焊件上各区域热循环曲线及残余应力分布规律,采用有限元软件,通过提出改进的子结构算法,减少模型非线性计算的节点总数,使模拟更加接近真实的厚板焊接过程。模拟结果表明:离热源越近的节点峰值温度越高,冷却速度越快,焊缝上任意节点的热循环曲线基本一致;厚板焊后残余变形关于焊缝中心对称;焊缝外表面的横向残余应力既有压应力,也有拉应力,焊缝内表面为较高的横向拉应力,纵向一直保持较高的残余拉应力,且占主导地位,使得焊件危险部位在沿着焊接方向的焊缝中心附近。     

高强钢T型接头MAG焊接温度场研究

采用双椭球热源模型,对S690高强钢T型接头焊接温度场进行数值模拟,并通过搭建MAG焊接温度场测试平台,验证焊接温度场的仿真结果,研究了焊接速度对高强钢焊接温度场、熔池形状和热循环曲线的影响。结果表明:模拟所得的焊缝峰值温度和跟踪点400℃以上的焊接热循环曲线与试验结果较吻合,验证了所选的双椭球热源模型的合理性。随着焊接速度增加,焊缝金属的温度梯度变小,焊缝的熔宽、熔深和余高减小,同时焊缝峰值温度变小。     

Predicting the properties of the metal of welded joints on the basis of the results of quantitative parametrisation of the structure

Formation of the structure welded joints is investigated by fractal analysis and the quantitative criteria of the structural homogeneity of the metal of welded joints are determined.     

连铸机连杆断裂原因分析

连铸机连杆在机组试车阶段即发生断裂，完全未达到工作时限。为分析其断裂原因，采用扫描电子显微镜、能谱仪、光学显微镜等检测设备，通过断裂部位的断口分析、非金属夹杂物分析、显微组织分析等可知，连铸机连杆断裂的主要原因是奥氏体晶粒粗化及存在魏氏组织。     

货车滚动轴承压装过程的仿真

应用ANSYS有限元分析软件，建立了货车轮对滚动轴承压装过程的状态接触模型，并进行压装过程求解分析，得出压装力-位移(Fp-x)的分段拟合方程和高次拟舍方程和压装力--位移曲线。本文所得结论为货车轮对滚动轴承压装质量的判断提供了理论依据。     

型腔模设计中推杆直径的确定

在型腔模设计中 ,推杆直径大小的确定一般是根据经验或依据类比法确定 ,这样确定的推杆往往与生产实际有一定的差距 ,通过对推杆的受力状况进行分析 ,从理论计算角度对推杆直径进行确定。     

Verification of the boundaries of the applicability of the holm approximation for the calculation of the resistance of electric contacts

This paper presents the computation results for the passage of a current through electrodes of various shapes. In particular, cylindrically shaped contacts and rectangular current-carrying buses are considered. The effect of the electrode boundaries and the location of the contact spots on the value of the contact resistance was estimated. It was shown when the contact resistance can admittedly differ from the values found using the available analytical formulas.     

叉车桥壳的拉伸缺陷分析及解决措施

从板料拉伸变形可能产生的缺陷入手 ,将传统的用2副模具拉伸的工件用1副模具成形 ,在模具结构上进行了改进 ,以保证设计目标的实现。在试模中准确地分析产生缺陷的原因 ,并予以消除     

Effect of the components of the gas medium on the thermophysical properties of the welding arc

Results of investigations into the effect of conditions of adaptive pulsed-arc welding on the mechanical properties and distribution of residual stresses in welded joints in plates of 09G2S low-alloy steel are presented. Pulsed-arc welding increases the impact toughness of the weld metal at subzero temperatures in comparison with the stationary conditions, and compressive residual welding stresses were detected.     

我国大学学院地位浅析

学院制是当今国内外大学通行的大学内部管理形式.从理论上讲,学术地位应是学院地位的核心,行政权力只是为学院的学术地位服务的.但在现实中,学院的学术地位低、行政权力虚,且地位既不确定也不稳定,还不同程度地存在着责、权、利分离的现象.影响学院现实地位的原因很复杂,既有大学的办学理念和发展定位,也有学院的设置依据、重点职能及其完成情况,还有学院规模、特色、财力状况、人际关系、开放性、下设专业的现状和发展前景等.这样的地位现状对大学使命和职能的完成也会造成不良的影响.通过分析,本文还对大学学院的未来地位做了方向性的预测.     

电机端盖成形工艺及模具设计

介绍了电机端盖冲压成形工艺及其模具设计 ,对中心带局部变形结构的拉伸件提供了工艺分析与模具设计的范例     

影响板料胀形性能的参数的研究

本文利用有限元数值模拟方法对影响板料胀形性能的参数进行了研究,并得出了各参数对板料胀形性能影响程度的规律。