新形势下高等院校中传统工科面临的挑战与应对——以“焊接”学科为例

在制造业转型升级和新工科加速建设的新形式下,传统工科面临一系列的问题和挑战,探寻传统工科的发展方向及应对方法对我国迈向制造强国尤为重要。文中以制造业中应用量大的焊接学科为例,通过系统分析焊接学科在新形势下面临的挑战,从国家和产业需求、学科建设、教学改革及人才培养等四方面挖掘传统工科在新形势下存在的共性问题,并提出了针对性的解决措施和应对策略,为传统工科的转型、升级及高质量发展提供一窥之见。     

铝合金双轴肩搅拌摩擦焊过程材料流动行为

由于下轴肩的引入,双轴肩搅拌摩擦焊(BT-FSW)过程中的材料流动行为较常规搅拌摩擦焊更为剧烈和复杂,显著影响接头力学性能.以2219铝合金为研究对象,基于耦合欧拉-拉格朗日方法建立了BT-FSW过程三维热力耦合模型,并利用示踪粒子技术分析了焊接过程中材料的流动行为.结果表明,BT-FSW过程中的材料流动存在不同时性,...     

U75V轨道钢线性摩擦焊工艺研究

目的 提高及改善目前轨道连接与修复的质量。方法 采用线性摩擦焊（LFW）的方法,对高碳轨道钢（U71Mn）在不同参数下进行了焊接试验,并对其微观组织和力学性能进行了表征。结果 焊接参数对接头质量起着决定性的作用。根据焊后接头的微观组织差异,可将其分为4个部分：焊缝中心区（WCZ）、热力影响区（TMAZ）、热影响区（HAZ）和母材（BM）。BM为珠光体和上贝氏体的混合组织,TMAZ由珠光体和少量马氏体组成。在WCZ中,由于受到的热力耦合作用的增强和更高的冷却速率,该区域马氏体含量进一步增加。在拉伸试验中,所有试样均在WCZ处发生断裂,接头的最大抗拉强度达到BM强度的86.6%。此外,WCZ中存在大量马氏体,在增加焊缝显微硬度的同时也降低了焊缝的冲击韧性。结论 采用LFW的方法可以得到焊接质量优良的轨道钢接头。     

搅拌摩擦点焊金属流动研究现状

搅拌摩擦焊是一种高效环保的固相连接技术。搅拌摩擦点焊是在传统的搅拌摩擦焊上发展起来的一种新型点连接技术,与传统的电阻点焊等连接方法相比具有诸多优势。目前国内外搅拌摩擦点焊工艺在航空及汽车等工业领域有广泛的应用,但是其成形机理并不清楚。基于已发表的文献,详细综述了在搅拌摩擦点焊过程中,材料的流动模型以及数值模拟等方面的研究进展。     

冷喷涂铜涂层研究进展

冷喷涂技术自其发现,就在制备致密金属涂层方面表现出突出的优势,但有时候涂层性能并不能满足工业需要。鉴于此,以被广泛关注的纯铜为例,主要综述了近年来国内外冷喷涂铜涂层的工艺与性能特征,讨论了4种后处理工艺对冷喷涂铜涂层组织及性能的影响,并给出了冷喷涂铜涂层在主要领域的应用,最后对冷喷涂制备纯铜仍然存在的难题与解决策略进行了分析展望。     

基体硬度和热学性质对冷喷涂TC4钛合金涂层组织和力学性能的影响

钛合金蜂窝壁板在服役中受损急需修复,现有的修复手段以熔化焊为主,易导致严重冶金缺陷,而冷喷涂的相对低温可使此问题得以避免。采用冷喷涂在AA2024铝合金和TC4钛合金基体上制备了TC4钛合金涂层,借助SEM、XRD、维氏硬度试验、三点弯曲试验研究了基体硬度和热特性对涂层微观组织和力学性能的影响。结果表明,与AA2024基体相比,硬度较高、比热容和导热系数较低的TC4基体与TC4涂层间界面的起伏较小,颗粒表面温度较高,颗粒接触面形成宽度约为5μm的绝热剪切带,促进了冶金结合。因此,TC4基体表面冷喷涂涂层的孔隙率较低,沉积特性较好;涂层平均微观硬度较高,弯曲性能较好,断口平整,呈脆性断裂,未发生相变。本实验证实了通过喷涂修复钛合金构件的可行性。     

装载机工作装置的设计

1 引言装载机是工程机械的主要机种之一。广泛用于建筑、矿山、港口、铁路、公路、国防等国民经济各个部门。在港口主要用来装卸散状物料、喂料、堆积和短距离搬运,在更换相应的工作装置后,还可以用来装卸圆木等多种作业。因此,在国内外,装载机的产量和品种发展的都很快。近年来,国内随着装载机向大型化发展,已越来越多地和自卸汽车配合,用在港口装卸矿石、煤炭、砂粒等等。由于单斗车灵活机动,生产效率高,又可作短距离搬运,因此,在某些方面显示了大型装卸机械     

冷喷铝涂层对2024铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能的影响

冷喷涂层为搅拌摩擦焊(Friction stir welding, FSW)接头提供了良好的防腐效果,但冷喷涂层对FSW接头力学性能的影响尚不明确。基于此,本研究通过拉伸和疲劳试验研究冷喷涂层对2024-T3铝合金接头力学性能的影响,并采用透射电子显微镜(Transmission electron microscope, TEM)与差示扫描量热法(Differential scanning calorimetry, DSC)表征冷喷涂前后接头显微组织的变化。试验结果表明,在2024-T3铝合金FSW接头上制备冷喷涂层后,接头的力学性能得到了一定改善,其抗拉强度从393.3 MPa提高到420.0 MPa,伸长率从4.3%增加到6.9%。当疲劳循环次数为1×107时,喷涂后的FSW接头在50%存活率下的疲劳强度比焊态高29.1%,在95%存活率下的比焊态高30.9%。TEM和DSC结果表明,喷涂后焊核区S相的数量、Cu与Mg原子偏聚区体积分数明显增多,这可能是接头力学性能提升的内在原因。     

Study on deformation and microstructure characterizations of mild steel joints by continuous drive friction welding

Macro-deformation characteristics of continuous drive friction welded mild steel joints were examined by using one deformable workpiece (objective) and the other undeformable one (rigid). The microstructure evolution and hardness change across the joint were studied. The results show that the axial shortening and radial increment of joints increase with increasing the friction time at 1 200rpm. The cementite particles of pearlites in the weld center are uniformly distributed on the ferrite matrix, while the cementites of the pearlite in the thermal-mechanically affected zone are broken and discontinuously dispersed in the pearlite. The hardness decreases rapidly from the weld center to the parent metal under the coupled effects of heat and deformation during the rapid heating and cooling processes.     

冷喷涂技术的最新研究现状

鉴于目前冷喷涂新技术受到国内外越来越多学者的关注,简述了冷喷涂技术的潜在应用类型及应用领域,包括保护涂层、功能涂层、喷涂成型、零件修复等方面,重点探讨了目前冷喷涂研究领域两个重要研究方向--冷喷涂粒子结合机理和冷喷涂制备金属基复合材料的研究情况,并结合实际研究经验和当前的研究报道指出了其存在的问题.