S型无碳小车的建模设计与运动仿真及试验

根据全国大学生工程训练综合能力竞赛的命题,设计一种可以将重力势能转化为机械能并能驱动小车行走的无碳小车。先运用NX10.0软件对无碳小车进行建模设计、装配和运动仿真;接着根据设计的模型完成小车的零件加工和装配;最后对实物样机进行调试,记录轨迹数据,将试验结果与运动仿真的结果进行对比。结果表明:运动仿真的轨迹基本符合小车实际情况下行走的轨迹,验证了设计方案的可行性;运动仿真小车能避开障碍物桩距范围为190～305 mm,试验中小车能避开障碍物桩距范围为180～350 mm,达到了预期设计要求的200～300 mm,也为后期的结构优化提供了更便捷的方法。     

埋弧焊焊剂成分对软化温度的影响

采用基于数理统计理论的混料优化设计方法建立数学模型,研究了埋弧焊陶质焊剂成分之间交互作用对软化温度的影响规律,得到了焊剂组成成分对软化温度影响规律的定量描述回归方程。结果表明:CaF2对软化温度的影响比较突出,当焊剂中CaF2加入量大于一定数量后,随着组元中CaF2量的增加,软化温度明显降低;而MgO-TiO2-CaCO3-Al2O3的交互作用能够在熔渣中形成相当数量的钙钛矿和尖晶石,从而提高焊剂的软化温度。     

活性剂对不锈钢TIG焊焊接接头组织的影响

针对316L奥氏体不锈钢,研究了单一成分活性剂及SiO2与TiO2混合活性剂对熔深及焊缝微观组织的影响。结果表明:涂敷SiO2与TiO2混合活性剂的焊缝熔深是未涂敷活性剂的2倍以上。活性剂SiO2的涂敷不仅能使熔深有明显增加,而且可以打乱奥氏体柱状晶生长的方向性,对焊缝组织有明显的改善作用。SiO2对焊缝组织的细化作用,与Si对凝固模式的影响有着直接关系,Si的存在能提高w(Cr)eq/w(Ni)eq值,促使FA凝固模式的发展,有利于δ相的形成,阻碍奥氏体枝晶的生长。     

Ti-B微合金化焊缝金属的韧化机制

针对 5 0 0～ 6 0 0MPa低合金高强度钢的韧化问题 ,研究了夹杂物对Ti-B微合金化焊缝金属针状铁素体形成的影响。钢中的非金属夹杂物 ,对促进晶内针状铁素体的形成 ,提高焊缝金属韧性有显著的作用。通过电镜分析 ,探讨了夹杂物的类型、成分对针状铁素体形成的作用。结果表明 ,Ti、Mn、Al、Si的复合氧化物夹杂可有效地促进针状铁素体形核 ,而MnO·SiO2 夹杂和MnS夹杂对针状铁素体形核作用不大。夹杂物对针状铁素体形核的主要用是 ,在夹杂物周围能形成一个塑性畸变区 ,这个由夹杂物与母相热膨胀系数差引起的塑性区 ,对针状铁素体的形成有一定作用     

16Mn钢表面TIG熔覆制备陶瓷颗粒增强层

以金属Ti粉和硼铁粉作为预置粉末,利用氩弧熔覆技术在16Mn钢表面制备了TiB2、TiC颗粒增强熔覆层.利用X射线衍射仪、扫描电镜对熔覆层的物相、微观形貌及TiB2、TiC增强颗粒的分布进行了分析,利用显微硬度计对熔敷层横断面的硬度进行了测试.结果表明:熔敷层成形良好、致密,无气孔、裂纹等缺陷,与基体呈冶金结合;熔覆层中形成了大量的TiB2、TiC陶瓷增强相,增强相呈细小颗粒状,弥散分布在o铁素体基体上,起弥散强化作用;铁素体在颗粒增强熔敷层中起到良好的粘结TiB2、TiC陶瓷颗粒的作用,使熔覆层具有良好的韧性及与硬度配合;熔覆层表面的最高硬度可达8.8 GPa,是基体的3.7倍.     

埋弧焊焊剂热物理性能的研究

利用数理统计理论发展起来的混料优化设计方法,建立数学模型,研究了Al2O3-CaO-CaF2系高韧性埋弧焊焊剂7个基本组元间的交互作用、对影响焊缝成形及焊后脱渣性的软化温度的影响规律,给出了混料模型的回归方程及方差分析结果.结果表明:MgO-TiO2-CaCO3-Al2O3的交互作用,能提高焊剂的软化温度,而一定数量的CaF2的加入则可以降低焊剂的软化温度.     

多组元活性剂对TIG焊焊缝熔深的影响

利用数理统计理论发展起来的配方均匀设计方法建立数学模型，研究了Si02 - Mg0-Ti02 - Cr2 03多组元活性剂。讨论了各组元对低合金高强钢TIG焊焊缝熔深的影响，揭示了活性剂的成分同熔深之间的内在关系，给出了活性剂成分与熔深之间的定量描述回归方程。结果表明：Mg0与Cr203，Mg0与Ti02，Cr203与Ti102交互作用对熔深起正交互作用，其交互作用结果使熔深增加；利用最佳成分配比做成活性剂配方A，在相同焊接工艺参数下，涂敷活性剂A的实测焊缝熔深是未涂活性剂焊缝的2.3倍；活性剂Si02、Cr203.Mg0在母材的阳极表面形成的导电性较差的熔融层，使得电弧导电通道变长和电弧等离子体发生收缩，熔深增加。     

冷变形对LC9铝合金等温转变半固态组织的影响

对冷变形金属进行等温加热转变制备半固态LC9铝合金坯料，并对其工艺过程及组织演变进行了研究，讨论了变形量、加热温度和保温时间等工艺参数对LC9铝合金组织的影响。结果表明，对冷变形金属采用等温处理，可获得均匀、细小的半固态坯料，很好地满足半固态制坯的要求；增加变形量使组织中的液相比例明显增加，晶粒尺寸变小；提高加热温度或延长保温时间有利于晶粒粒化，但是过高的温度和保温时间，会加快晶粒长大，促使晶粒粗化。     

焊剂组元间交互作用对熔化温度的影响

利用数理统计理论发展起来的混料优化设计方法,建立数学模型,研究了焊剂组成成分间交互作用对熔化温度的影响问题,揭示了埋弧焊陶质焊剂7组元间交互作用,对焊剂熔化温度的影响规律,得到了焊剂组成成分对熔化温度影响的定量描述回归方程.结果表明,MgO-TiO2-CaCO3-Al2O3的交互作用,能在熔渣中形成相当数量的钙钛矿和尖晶石,使焊剂的熔化温度提高,而一定数量的CaF2和SiO2、ZrO2的加入则可使焊剂的熔化温度降低.     

低合金高强钢表面不锈钢带极堆焊的研究

采用不锈钢带极双层堆焊,在低合金高强钢表面堆焊不锈钢耐蚀层。研究了过渡层、表面层带极成分对堆焊层的成分、组织及堆焊层δ铁素体含量的影响,并对堆焊试样进行横向侧弯和纵向侧弯测试。结果表明:过渡层采用309L、表面层采用347L宽50 mm带极,在焊接电流700~850 A、焊接速度140~160 mm/min条件下,可获得与低合金高强钢基体结合良好的堆焊层,堆焊层的增碳层无明显M脆化倾向,堆焊层组织为均匀的奥氏体+δ铁素体双相组织,δ铁素体含量在4.5%~5.5%之间,奥氏体晶粒明显细化。