焊接残余应力形成机制与消除原理若干问题的讨论

针对目前存在的一些对焊接残余应力形成机制和消除原理传统理论的质疑和不同观点，采用两端拘束杆件和长板各焊接的一维简化模型，分析比较了经受加热与冷却热循环以及直接从高温冷却下来时的应变历史和残余应力产生的机制。结果表明，前者存在残余压缩塑性应变，后者存在残余热收缩应变。两者对产生残余应力的作用完全是等价的，为了统一概念，建议引入固有应变理论。固有应变包括焊接过程中产生的塑性应变，热应变和相变应变，残余应力是在固有应变源作用下构件自动平衡的结果，消除焊接残余应力必须去除固有应变源，此外对若干容易混淆的问题进行了讨论。     

等离子弧焊过程的熔透适应控制——脉冲控制法及其在不锈钢连续焊管生产的应用

一、脉冲控制法的基本原理当稳定的熔透过程受到干扰而发生未焊透时,通过脉冲电流宽度和幅值的同时增加使熔透得以保证,以保证小孔过程和焊缝熔透质量的稳定性,这种方法简称为脉冲控制法。以前讨论的脉宽控制法,对于壁厚为4～5毫米以上的焊件是一种理想的控制     

双气分流式TIG型氩氛氦弧焊

是否可以用含有较少氦气的混合气体,以得到较大的熔深呢?为此,我们对氦氩混合气体TIG焊的热功率分布及熔深进行了试验。在热功率分布试验中,氦氩混合气体保护下的电弧是在水冷铈钨极和水冷铜块间点燃,在热平衡以后,根据冷却水带走的热量来计算阴极区和阳极区的热功率。熔深试验是在厚度为3毫米的不锈钢板上进行自动焊接。热功率分布试验     

高气压不同碳源浓度对纳米金刚石薄膜生长影响研究

利用微波等离子体气相沉积法,以氢气、氩气、甲烷为气源,在20~26 k Pa,碳源浓度0.3%~1%条件下,通过改变气压与碳源浓度来制备纳米金刚石薄膜。运用Raman、SEM、XRD分别表征纳米金刚石薄膜的质量、表面形貌、晶粒大小。结果表明随着气压升高,沉积速率越快,薄膜质量先升高后降低。在一定气压范围内可以通过增大气压减少碳源浓度,能获得相对高质量的纳米金刚石薄膜。     

真空波导磁场控制型ECR溅射法的实验研究

微波电子回旋共振（delectroncyclotronresonance．ECR）等离子体溅射法是能在低温下制备高质量薄膜的最新镀膜技术．在该技术中,微波输入窗口易受金属粒子污染,导致微波在窗口反射,从而影响装置的正常工作。本文初步探讨了在ECR溅射装置中．采用真空波导与共振腔连成一体,在连接处配置磁轭（纯铁）．通过改变共振腔与波导连接处的磁场分布,能有效的避免微波窗口污染的技术途径,并较细致的研究了该装置的放电特性。     

常压微波等离子体微波功率对硫化氢分解效率的影响

为了除去石油加工过程中所产生的含有大量有毒气体硫化氢的尾气,采用常压微波等离子体法研究了在纯氩、纯二氧化碳及氩与二氧化碳混合气体三种载气条件下,微波功率对硫化氢分解效率的影响.含有硫化氢的源气在微波的作用下形成等离子体射流从而被分解成氢气和单质硫.结果表明:一定范围内(400～1 100W)增加微波功率有利于提高硫化氢的分解效率,当微波功率继续增加时,不同的载气(纯氩气、纯二氧化碳、氩气与二氧化碳混合气体)条件下,其分解效率变化趋势不同.在纯氩载气条件下,微波功率继续增加,硫化氢的分解效率会下降;在纯二氧化碳载气和氩气与二氧化碳混合载气条件下,硫化氢的分解效率随微波的继续增加而不变.相同微波功率条件下,载气为氩气和二氧化碳混合气体时,硫化氢分解效率最高,说明二氧化碳载气有利于促进硫化氢的分解.当气源为二氧化碳、氩气及硫化氢混合气体,且流量比为8∶1∶1,总流量为1 000mL/min,微波功率为1 300W时,硫化氢转化率最高达98.64%.从节能方面考虑,在实际应用中微波功率可设定为900W.     

星形微波等离子体化学气相沉积装置上类金刚石薄膜的制备

以甲烷、氢气和氧气为反应气体,分别在镜面抛光的单晶硅片和石英玻璃基片上制备了类金刚石薄膜,并用扫描电子显微镜、激光拉曼光谱和傅立叶红外透射光谱仪等测试方法对薄膜的表面形貌、质量和光学性能进行了表征;通过对类金刚石（DLC）薄膜制备过程中碳源浓度、基片温度等参数的研究,掌握了工艺参数对薄膜性能的影响规律,并在此基础上成功地对薄膜的沉积工艺进行了优化.结果表明,当反应气体中的流量配比为甲烷∶氢气∶氧气=10∶100∶1,腔体压力和基片温度分别为0.5 kPa和400℃,制备出的DLC薄膜表面光滑平整,薄膜中的纳米金刚石特征峰明显,在石英玻璃上沉积的DLC薄膜在3 000～4 000 cm-1波数区间透光率超过80％,达到了光学应用要求.     

甲烷浓度对金刚石膜沉积质量的影响

在10kW微波等离子化学气相沉积装置中,采用甲烷和氢气作为气源,在直径为50mm的P型(100)单晶硅片上进行了不同甲烷浓度条件下金刚石薄膜的制备研究.利用扫描电子显微镜和激光Raman光谱仪对所制备的金刚石膜进行表征.结果表明:较高的甲烷浓度(2%,体积分数)虽然可以加快金刚石膜生长速率,但离解反应气体的能量相对减弱,晶粒尺寸较小;此时原子氢刻蚀作用也会较弱,非金刚石相含量增加,残留的杂质越来越多,金刚石纯度不高,薄膜的质量较差.随着甲烷浓度的降低,金刚石膜(100)晶面充分显现,薄膜质量逐渐变好.然而过低的甲烷浓度(0.5%,体积分数)会导致有利于金刚石生长的含碳活性基团含量降低,使金刚石膜生长缓慢,晶粒尺寸难以长大.     

基片温度对纳米金刚石薄膜掺硼的影响

采用微波等离子体化学气相沉积法,以氢气稀释的乙硼烷为硼源进行了纳米金刚石(NCD)薄膜的生长过程掺硼,研究了基片温度对掺硼NCD薄膜晶粒尺寸、表面粗糙度、表面电阻和硼原子浓度的影响.利用扫描电子显微镜和原子力显微镜观察NCD薄膜的表面形貌,并通过Imager软件对原子力显微镜数据进行分析获得薄膜的表面粗糙度及平均晶粒尺寸信息;采用四探针测量掺硼NCD薄膜的表面方块电阻,利用二次离子质谱仪对掺杂后NCD薄膜表面区域的硼原子浓度进行测量.实验结果表明,较高的基片温度有利于提高薄膜的导电能力,但随着基片温度的提高,NCD薄膜的平均晶粒尺寸和表面粗糙度逐渐增大;此外,当反应气体中的乙硼烷浓度一定时,掺杂后NCD薄膜的表面硼原子浓度随基片温度升高存在一个饱和值.在所选乙硼烷浓度为0.01%的条件下,基片温度在700℃左右可以在保证薄膜表面电性能的基础上保持较好的表面形貌.