"材料成型控制工程"省级精品课建设的体会

大学本科"材料成型控制工程"是一门理论性与实践性都很强的专业基础课.本文结合"材料成型控制工程"课程发展及精品课程建设过程中的教学改革、教学研究及其解决的主要问题等进行了初步探讨.     

6mm碳钢板的激光切割性能

采用2.0 kW六轴机器人光纤激光切割系统,研究了切割工艺参数对厚度6 mm的碳钢板的切口宽度、切口倾斜角度、切口表面粗糙度及切口微观状态的影响规律。研究结果表明,该系统的最佳切割工艺参数为切割速度约2.0 m/min、辅助气体压力14.7 N/cm2、聚焦镜焦距f=200 mm、激光光斑直径0.3 mm、离焦量范围+4~+5 mm、切割喷嘴直径0.8 mm。在最佳切割工艺参数下,切口宽度0.5~0.6 mm,切口倾斜角度0.2°~0.5°,切口表面挂渣很少,切割时切面的顶部和底部呈现不同的平整度而分成两个不同的部分,底部温度较高,氧化速度领先切割速度的差距大于顶部,所以平整度较差。与CO2激光切割相比,光纤激光切割的切口表面粗糙度略小,切割功率效率提高2.6倍。     

光纤激光及CO_2激光焊接高强钢

为了比较光纤激光及CO2激光焊接特性,采用2 kW光纤激光器及2.4 kW CO2激光器对590 MPa高强钢板进行焊接试验,通过改变离焦量及焊接速度等焊接参数,研究了两种焊接方法的熔深变化情况。结果表明,当焊接速度和输出功率相同时,光纤激光与CO2激光焊接相比可获得更大的熔深;在负离焦条件下,离焦量在焦深以内时可使熔深增大;功率一定时,熔深随着焊接速度的增加而减小,但是CO2激光焊接的熔深减小比率大于光纤激光焊接。     

变极性脉冲熔化极氩弧焊双向高压叠加控制

变极性脉冲熔化极氩弧(MIG)焊在其变换电弧极性时电弧是再引燃的物理过程,需要叠加双向高压脉冲以保证电弧可靠再引燃。研究了逆变弧焊电源的逆变结构及二次功率逆变电路的控制模式,设计了叠加双向高压稳弧脉冲的电力电路及其控制模式。试验表明,采用设计的变极性控制系统及双向高压稳弧脉冲叠加控制系统焊接铝合金时,系统运行稳定,完全达到了焊接可靠再引燃电弧的需要。     

交流脉冲MIG电弧稳定性及其控制

研究交流脉冲MIG焊接工艺的主要目的是为了焊接薄板，交流脉冲MIG使用逆变式交流弧焊电源，在电弧变换极性时若不加稳弧措施电弧不能稳定燃烧，为此，在分析交流脉冲MIG已有的稳弧方案的基础上，提出了稳定交流脉冲MIG电弧的控制方案，在交流脉冲MIG的启弧过程，正常焊接过程，收弧过程中采取了相应控制策略，同时结合高压脉冲稳弧控制，稳定了交流脉冲MIG电弧，这种方案的稳弧效果与焊接电流大小无关，具有广泛的适应性。     

交流钨极氩弧焊机控制电路的新设计

在分析交流钨极氩弧焊机控制电路的基础上，新设计了交流钨极氩弧焊机控制电路，克服了原电路存在的稳弧效果不理想和电阻热损耗大等问题．     

直流脉冲钨极氩弧焊机的研制

阐述了具有直流焊、直流脉冲焊等功能的直流脉冲钨极氩弧焊机主电路及控制系统工作原理。     

等离子切割在热切割中的地位

介绍了热切割法的种类、应用状况以及等离子切割技术的新进展,比较分析了３种热切割法的切割效率、切割质量、切割成本．在切割质量相同的前提下,从切割效率和切割成本来看,碳钢厚度为３０～５０ｍｍ以下时,用等离子切割合适,在此厚度以上时,气割合适．     

激光堆焊Co基合金与VC混合粉末组织和性能

为了降低激光堆焊层的裂纹敏感性,提高其耐磨性,堆焊过程采用CO₂激光器,将Co基合金与VC的混合粉末堆焊到SM400B低碳钢和SUS304不锈钢母材上,使用OM、XRD、EDS、显微硬度计和摩擦磨损试验机对堆焊层的显微组织、硬度和耐磨性进行了研究.结果表明,Co基合金与VC混合粉末堆焊层的显微组织可分为2种类型：亚共晶组织和过共晶组织;堆焊层的耐磨性能和维氏硬度随着VC质量分数的增加而增加;相同堆焊条件下,SUS304母材的裂纹敏感性比SM400B母材的裂纹敏感性低.     

球墨铸铁和铁素体不锈钢的激光-MIG复合焊接性能

为了研究球墨铸铁（FCD450）和铁素体不锈钢（SUS430）的异种焊接性能,采用3种不同镍质量分数的焊丝对球墨铸铁和铁素体不锈钢进行激光 MIG复合焊接试验,并确定最佳焊接条件.通过光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）、电子探针（EPMA）和维氏硬度计对焊接接头的显微组织、成分分布及硬度分布进行分析,并对焊接接头进行拉伸试验.试验结果表明,在最佳焊接条件下,通过添加3种焊丝,焊接接头无裂纹出现且焊缝成型良好.由于焊丝的作用,焊缝金属铬和镍的质量分数较高.随着焊丝Ni质量分数的增加,焊缝宽度明显减小.由于莱氏体和马氏体的存在,拉伸试样都断在FCD450侧的半熔化区或热影响区.