电爆喷涂粒子的约束调控机制及对沉积行为的影响

采用对喷涂粒子进行槽内约束的电爆喷涂方法,研究了喷涂粒子在垂直槽中的约束调控机制及其沉积行为。结果表明:约束深度达20mm时,即喷涂距离为丝径的100倍时,仍可获得连续、均匀的涂层。约束宽度从6mm减小至2 mm,涂层表面呈现出由粗糙的"丘壑状"形貌向均匀的"薄饼状"形貌逐渐过渡的演变趋势,且涂层厚度显著提高;能量密度从57 J/mm~3提高至152 J/mm~3,同样可提高涂层厚度并改善涂层均匀性。对喷涂粒子进行收集,发现减小约束宽度和提高能量密度均可有效细化喷涂粒子并使喷涂粒子粒径分布更加均匀。分析认为,由焦耳加热导致的"热膨胀效应"和击穿电弧伴生的"压力效应"共同决定电爆冲击波和喷涂粒子的形成,并随能量密度和约束参数的变化,对喷涂粒子表现出不同的约束调控作用,使其沉积行为产生显著差异。     

焊接工艺参数对超窄间隙焊接热裂纹的影响

超窄间隙焊接中热裂纹是一种很容易出现的缺陷,采用焊剂带约束电弧超窄间隙焊接试验,通过改变焊接工艺参数和间隙宽度,研究其对热裂纹的影响.结果表明,焊缝成形系数与热输入和焊缝成形系数与间隙宽度的匹配关系是决定热裂纹的主要因素.在较小的焊缝成形系数和较大的热输入量下热裂纹倾向较大,并且随着间隙宽度的减小,焊缝中热裂纹倾向明显增加.当焊缝成形系数增大到临界值时焊缝中不产生热裂纹,且临界值随热输入量的增大而逐渐增大,随间隙宽度的增大而逐渐减小.     

钢轨对接的焊剂带约束电弧超窄间隙焊

采用焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法对U71Mn钢轨对接进行试验研究。结果表明,焊前坡口底部间隙宽度预留为4.5 mm,反变形角度设定为1.3°,焊接过程中对钢轨进行定位,可保证每层坡口间隙宽度稳定的保持在4~5 mm之间,通过48层焊道可完成对钢轨的超窄间隙焊接。采用此种方法焊接时,使用H08Mn2Si焊丝,焊剂中不添加任何合金元素就能够获得焊缝区硬度与母材相当、热影响区硬度高于母材的接头,焊缝区组织为铁素体和珠光体,热影响区组织为晶粒较细小的片状珠光体。得到的接头冲击功远大于要求的6 J。     

送置焊剂片链超窄间隙电弧焊接方法

设计并制作送置焊剂片链超窄间隙电弧焊接装置,可实现焊剂片的自动送置,对焊丝与焊剂片的相对位置进行了精确控制,能够在宽度为4 mm、深度为200 mm的I形坡口中进行平稳有效的焊接。焊接工艺实验表明,焊丝与焊剂片之间的距离是影响焊剂片熔化量的关键因素;当焊丝与焊剂片之间的间隙减小时,焊剂片熔化量增大,坡口侧壁燃烧高度增加,所适用的电弧电压降低;当间隙减小到一定值时,坡口根部出现未熔合,甚至发生电弧攀升。     

基于 MBD 的三维图样表达方式研究与系统实现

针对现有三维图样技术在实际应用中存在的主要问题,提出了设计视图、模型与 标注分区显示、集成标注等具体方法,解决了目前三维图样信息显示不清晰、无法满足复杂产 品信息定义需求等关键问题。结合数字化环境下产品信息表达与数据一致性等需求,采用信息 结构树保证了几何与非几何信息间的关联性。给出了三维图样系统的具体设计方案,以及相应 可视化功能的具体实现方法,实现了基于 ACIS 与 HOOPS 联合平台的三维图样软件系统开发, 在该系统中完成了典型零件的精度设计,验证了三维图样软件系统的实用性。     

焊剂片链约束电弧超窄间隙根焊缝成形分析

在间隙宽度4 mm、深度15 mm的Q235A板I型坡口中,板背部加陶瓷衬垫以支撑焊缝背部成型,采用焊剂片链约束电弧的方法进行了超窄间隙根焊试验。结果表明,在焊剂片链约束电弧超窄间隙根焊中,焊接速度影响热输入量和金属熔敷量,进而影响根焊缝的整体成形;焊接电压决定焊剂片的烧损尺寸,主要影响根焊缝的侧壁熔合;焊接电流主要影响根焊缝的背部成形。合理的焊剂片链约束电弧超窄间隙根焊的工艺参数范围为焊接速度8 mm/s,焊接电压21.3~23.7 V,焊接电流182~202 A。在该焊接工艺参数下根焊缝背部成形良好,侧壁有效熔合,实现了单面焊双面成形。     

超窄间隙焊接中焊剂片与电弧相互作用机制分析

通过向间隙宽度为4 mm的I形坡口中预置焊剂片进行超窄间隙焊接试验，采用一种快速中断电弧的方法，保留焊接过程中焊剂片、坡口底部和侧壁的熔化形态，分析了焊剂片与电弧相互作用面积对电弧受约束程度的影响. 结果表明，增加电弧电压或降低焊剂片熔点，可使焊剂片熔化面积增大，固壁约束面积减小. 当焊剂片熔化面积大于一定值而小于固壁约束面积时，电弧受约束程度适中，电弧加热区域被控制在坡口根部和两侧壁，从而获得成形良好的焊缝. 当焊剂片熔化面积大于固壁约束面积时，电弧受约束程度减弱，电弧加热区域集中在两侧壁上，很难形成一个完整的熔池，最终形成了带有大量孔洞的焊缝.