大厚度窄间隙埋弧焊设备的研制

窄间隙埋弧焊是厚壁压力容器的关键制造技术,是企业承接核电压力壳、大型煤液（汽）化反应器、大型加氢反应器等产品生产制造必不可少的生产手段。面对我国正在加快重型装备建设的新形势,中国第二重型机械（集团）有限责任公司正在制造的8万吨油压机,共有5个主工作缸和2个水平工作缸,采用20MnMoNi的锻件焊接结构。     

CSG材料的冻融耐久性分析

Cement Sand and Gravel(简称CSG,胶凝砂砾石)材料是一种新的环保型筑坝材料。为了分析CSG材料在冻融循环状态下的耐久性及材料的单轴抗压强度与单位水泥含量的关系,通过对单位水泥含量不同的CSG材料试块冻融前后的自振频率、动弹性模量、相对动弹性模量、质量损失率及单轴抗压强度的测定及计算,得到随着单位水泥含量从40 kg/m~3到100 kg/m~3的增加,初始自振频率从4 812.21 Hz左右增加到6 597.86 Hz左右,10次冻融循环后的自振频率从1 492.96Hz左右增加到4 689.71 Hz左右;动弹性模量从5 587.30 MPa左右增加到14 521.27 MPa左右,10次冻融循环后从423.27 MPa左右增加到7 327.35 MPa左右;随着单位水泥含量从40 kg/m~3至100 kg/m~3的增加,CSG材料试块在10次循环后平均相对动弹性模量从9.88%增加到50.67%;质量损失率从27%下降至0.03%;单轴抗压强度从6.00 MPa左右增加至11.74 MPa左右,冻融后分别下降至1.61 MPa和7.87 MPa左右。从而得出结论:单位水泥含量高于80 kg/m~3时,耐久性指数显示为中等,材料耐久性得到保证;单轴抗压强度及其降低率随着单位水泥含量的增加而增加。     

不同粒径级砂土渗透破坏特性试验研究

砂土渗透破坏的本质是水土相互作用的结果,由于土体内部单个颗粒的实际受力情况差异较大,影响土体管涌破坏的参数的研究甚少。利用自主改进组装的渗透破坏试验装置,进行了一系列砂土室内渗透破坏试验,采用误差及回归方程方法研究了颗粒级配、约束应力等对砂土渗透破坏特性的影响,得出了试样渗透破坏过程中涌砂量、渗流流速、水头差等的变化规律。试验结果表明:在应力为150 kPa,最大粒径为5 mm时,管涌破坏的流沙量达到最小值;基于试验数据,研究了砂土管涌破坏过程中管涌参数的变化规律以及管涌侵蚀机理,为管涌险情的预警预报进一步提供科学的理论依据。     

光纤式GIS局部放电检测装置的研究

传统的GIS局部放电检测的方法主要是电测法和声测法,这些方法很容易受到现场环境的干扰。本文通过检测GIS内电晕产生的紫外光实现其内部局部放电的在线监测,介绍了非接触式紫外光功率检测法的基本原理及基于该方法的在线装置的基本构成和实现方法,并使用该实验装置对高压放电进行了模拟实验。结果表明,该装置具有很高的灵敏度和响应速度,具有很好的应用前景。     

通过温度场数值模拟分析窄间隙埋弧焊过热区组织演化

多层多道焊时,后层焊道的热量会对前层焊道起到热处理的作用,使前层焊道的热影响区组织尤其是过热区组织发生转变,进而改变接头的力学性能.文中采用数值模拟技术,从温度场与组织转变对应关系的角度分析特定焊接工艺下的单丝、双丝窄间隙埋弧焊坡口侧壁过热粗晶区的组织演化过程.模拟结果表明,针对两种焊接形式,焊道厚度为4 mm时,单丝焊原过热区约有50%最终经历正火作用,双丝焊约有55%~60%.针对双丝焊前后焊丝的不同作用,改变焊接工艺,适当降低前丝焊接电流,可以获得更小的坡口侧壁过热粗晶区,并且后层焊道对前层焊道的热处理效果更好.     

窄间隙埋弧焊温度场数值分析

建立考虑电弧倾斜及坡口侧壁对电弧能量分配影响的热源模型,模拟两种焊丝姿态下的窄间隙埋弧焊温度场,通过试验验证模拟结果的正确性.结果表明,焊丝姿态的差异形成不同的温度分布特点.双丝焊时温度场呈沿焊接方向非对称分布,热量集中在远离侧壁侧,熔宽较大,侧壁熔深较小;单丝焊时温度场呈沿焊接方向对称分布,熔宽较小,侧壁熔深较大.双丝焊时侧壁熔合区受电流波动的影响较小.在前丝、后丝选用与单丝焊相同的电流及电压时双丝焊熔敷效率高,且具有产生更小过热区的倾向.     

利用有限元分析CSG堤坝的渗流

堤坝的渗透性能对背水坡的安全至关重要,利用有限元软件对不同渗透系数的CSG堤坝进行分析,并与黏土材料进行比较。结果显示,CSG材料可十分显著地减小堤坝坝身水的渗流速度及坝趾水的流量。若原地所取材料为砂石,骨料最大粒径40 mm,水泥用量60 kg/m3为适宜选择。     

相似级配骨料和单位水泥含量对CSG材料抗冻性能影响

胶凝砂砾石材料(Cement Sand and Gravel,CSG)是介于天然砂砾石料和混凝土之间的一种新型坝体材料。为了研究在冻融循环作用下CSG材料相对粒径和单位水泥含量对CSG材料的抗冻性能的影响,通过改变CSG材料的相对粒径和单位水泥含量,对CSG材料抗冻性能进行试验。试验结果显示:随着单位水泥含量从40 kg/m~3增加到100 kg/m~3过程中,单位水泥含量越高,质量损失越少,相对动弹性模量增加越高。CSG材料的最大粒径从20 mm到80 mm变化过程中,最大粒径为40 mm时自振频率降低程度最小,CSG材料最大粒径为80 mm以及单位水泥含量在80 kg/m~3～100 kg/m~3时,CSG材料的耐久性能最好。     

稻草对生土砖导热系数影响的试验研究

为研究改性生土材料的热力学性能,本文通过改变加入生土材料中稻草的长度和含量,测试其导热系数,试验结果表明:稻草含量相同时,稻草生土砖导热系数随稻草长度的增大而减小;稻草长度相同时,导热系数随稻草含量的增加而减小。