镍基合金带极堆焊技术在稳压器制造中的应用

为满足稳压器下封头电加热器套管的装配和焊接固定,需要在其内壁堆焊镍基合金台阶并加工出接管孔,堆焊焊材为Inconel 690合金。针对稳压器封头的镍基凸台结构,采用镍基合金焊带开发带极堆焊工艺方案,进行了焊接工艺评定和试验件的实际焊接。结果表明,采用镍基合金带极堆焊技术进行稳压器下封头镍基凸台的堆焊,各项性能指标和质量控制均能满足产品制造技术要求。     

15CrMoR薄壁封头堆焊工艺

对15Cr Mo R进行耐蚀堆焊工艺评定,确定了带极堆焊的焊接工艺。进行薄壁封头的堆焊工艺性试验,分析薄壁封头容易发生堆焊变形的情况,设计制作薄壁封头的堆焊工装。分析薄壁封头产生焊接变形原因,确定采取焊前预热、焊后加热缓冷等工艺手段。针对高温焊道找水平难的问题,设计制作了焊道找水平工具。结果表明,选择合理的堆焊工艺及堆焊工装,能够获得符合要求的薄壁堆焊封头。     

热丝TIG焊在核电蒸汽发生器下封头接管中的应用

简要介绍了热丝TIG焊的工作原理以及不锈钢堆焊层的主要技术指标及其参数要术；并将热丝TIG焊与其他焊接方法进行比较,具有熔数率高等优越性；分析了采用其堆焊不锈钢过渡层的原因.通过试验验证和产品实际生产质量控制跟踪,现有焊接工艺可以用于指导焊接全过程的操作,堆焊层取样化学分析结果合格,证明热丝TIG焊用于蒸汽发生器下封头接管预堆进过渡层堆焊具有优越性.     

基于Pro/E的相贯曲面堆焊运动仿真分析

针对石油钻采专用阀门内壁复杂曲面的自动堆焊,在堆焊设备的研发过程中,建立了阀门内肇相贯曲线的数学模型,规划了堆焊焊枪的运动轨迹.在Pro/E软件工作环境下,建立了堆焊设备的三维实体模型,定义了运动连接,设定了伺服电机参数,进行了堆焊设备虚拟样机的计算机运动仿真试验,通过仿真分析,生成了运动轨迹曲线并进行了仿真误差分析,...     

自动带极堆焊机在核电设备制造中的应用

为了提高核电、锅炉、压力容器设备中的筒节、管板、封头耐蚀层的堆焊质量和生产效率,研制了配带极机头的操作机和防窜滚轮架构成的内筒节堆焊机,以及操作机和变位机构成管板、封头带极堆焊机.设备可自动完成筒节、管板、封头的堆焊,具有螺旋、滑雪、人工步进多种变道方式.利用磁控技术,提高了带极堆焊的表面成形质量,改善了焊接过程的稳定性.利用负压回收完成了焊剂的自动送进和回收.使用该设备可使堆焊质量稳定、可靠、效率高,大大减轻焊工的劳动强度.     

低合金钢表面耐腐蚀层自动堆焊工艺试验研究

采用带极自动堆焊、实心焊丝自动堆焊、药芯焊丝自动堆焊在低合金钢SA-508 3级1类进行表面耐腐蚀层堆焊试验,对堆焊接头进行横向侧弯、宏观检验,并对堆焊层表面化学成分分析检测。结果表明,3种堆焊方法均获得满意的接头性能,母材与堆焊层熔合良好,但实心焊丝自动堆焊化学成分不能满足设备技术规格书的要求。因此3种堆焊方法比较,带极自动堆焊和药芯焊丝自动堆焊是耐腐蚀层堆焊的较理想的两种方法。     

基于PMAC的椭球面封头接管自动焊接装置

通过利用多轴运动控制器PMAC控制焊接件绕轴回转瞬时角速度和焊枪移动速度，为实现椭球面封头接管相贯线接缝的匀速焊接而研制开发了一种自动焊接装置、介绍了自动焊接装置的结构组成、椭球面封头接管相贯线接缝的建模方法以及控制焊接件绕轴回转瞬时角速度和焊枪移动速度的原理技术等。初步试验结果表明，该自动焊机具有焊接表面平滑均匀，焊接效率高，焊接质量稳定的特点     

碟形封头冷旋压成形时的数值分析及旋压力计算

建立了碟形封头冷旋压的三维有限元数学模型，分析了封头在冷旋压成形过程中应力应变的分布规律，计算了旋压力并分析了其变化的原因，为更有效地进行旋压加工前的科学预测，工艺优化和进一步定量控制提供了可靠方法和依据。     

自动壳封焊机焊缝位置控制的实验研究

为解决自动壳封焊机机械凸轮式仿形的缺点，提出了基于电子凸轮的控制方案，为实现电子凸轮控制方案，在焊接轨迹形成分析的基础上，建立了焊枪位置控制的数学模型，改进后的自动焊机焊接试验表明，焊接位置误差较小，可以满足生产的需要。     

一种圆环面等厚自动堆焊方法

介绍一种圆环面等厚自动堆焊的方法，较详细地讨论了用于堆焊线速度控制的数字电子电位器的结构及工作原理，并给出了堆焊实例。     

基于齿面缺陷激光修复几何数学模型的齿轮修复

激光熔覆作为一种再制造技术被广泛应用在机械零部件的修复。 在采用激光熔覆技术对齿轮齿面缺陷进行修复时,为减小后续机械加工的难度,应使轮齿齿面上的熔覆层轮廓接近齿轮的原始齿廓。 基于齿廓加工原理建立了齿面缺陷激光修复几何数学模型。 通过此修复几何数学模型可计算得到修复齿廓不同部位时,轮齿需要偏转的角度以及偏转后齿廓待修复区域的倾斜角度。 实验结果表明,利用该几何数学模型对齿轮齿面缺陷采用激光熔覆技术进行修复,可以使轮齿齿面上熔覆层的轮廓与齿轮原始齿廓较为接近,并且熔覆层轮廓与齿轮原始齿廓的距离不超过 0. 7 mm;此外,轮齿齿面在熔覆过程中虽然倾斜角度最大达到 51. 84°,但熔覆层轮廓与齿轮原始齿廓的最小距离不小于 0. 1 mm。     

激光熔覆多道搭接成形质量与效率控制方法

目的揭示激光熔覆工艺参数对多道搭接成形质量与效率的耦合作用规律,提高多道搭接熔覆层表面与内部组织质量及成形效率。方法采用响应面中心复合设计建立激光功率、扫描速度、气流量和搭接率与多道搭接表面平整度、熔覆效率及气孔面积之间的数学模型,通过方差分析及检验指标,验证了所建立数学模型的正确性。结果激光功率和气流量对表面平整度的值影响并不显著。表面平整度的值与扫描速度、搭接率成反比;搭接率对熔覆效率的影响较为显著,搭接率的增大使熔覆效率减小;四个工艺参数对于气孔面积都有不同程度的影响,适当增大搭接率和减小扫描速度可以减小熔覆层气孔面积。以表面平整度最好、熔覆效率最高和气孔面积最小为目标优化工艺参数,通过试验获得表面平整度、熔覆效率、气孔面积预测值与实际值的误差分别为1.36%、6.12%、7.89%,进一步验证了该模型的准确性。结论该研究成果为多道熔覆涂层质量、熔覆效率的控制与预测以及工艺参数的优化提供了理论依据。     

曲面光斑面积变化模型及其对熔覆质量的影响

目的 建立一种计算曲面工件激光光斑面积变化的数学模型,研究光斑面积在多大范围内变化对熔覆质量的影响最小。方法 采用高斯曲率的倒数作为曲率球的半径,利用曲率球代替NURBS曲面微小单元,通过圆柱体与球体相贯的数学分析方法求取截交面积,进而推导出NURBS曲面光斑面积的数学模型,采用CATIA软件作对比,进行验证。结果 该数学模型得出的结果与CATIA计算的结果相对误差不超过0.2%,满足工程应用。对模型中影响光斑面积大小的三个因素（离焦量、光束姿态、曲率）进行分析表明,影响光斑面积大小的最主要因素是光束姿态。在此基础上,以Q235为母材,KF310粉末为熔覆材料,调整光束姿态分别以0?、10?、20?、30?、40?为入射角进行激光熔覆,测试和分析得出,在0?、10?、20?时,单道熔覆层宽度随空间夹角及光斑面积的增大而增大,熔覆高度随光斑面积增大而减小,熔覆层与基体之间存在亮白色界面,这是凝固初期界面处生长出的平面晶,说明形成了冶金结合。而30?、40?时的单道熔覆层宽度变化不明显,在熔覆道边缘出现粘粉现象,冶合质量不高。结论 光斑面积变化在增加8%的范围内可以保证激光熔覆沉积层的质量,通过该算法的应用可以满足激光再制造快速响应的要求。     

送粉式激光熔覆温度场有限元分析

采用有限元方法建立了送粉式激光熔覆过程温度场分析的数学模型，模拟了熔覆过程温度场的分布情况，模拟结果与试验结果基本吻合，表明可以采用此计算方法提供的初始温度值和非接触测量温度变化量来控制激光熔覆工艺参数。模拟结果发现，激光熔覆过程表现为急热急冷的特征；温度梯度较大，最大温度梯度出现在熔池附近和熔覆层与基体交界的边界处。     

Al2O3��������ײ���۳�����ֵģ���·���

基于分形理论,建立了Al2O3凝聚态夹杂物分形碰撞凝聚长大新数学模型,并利用Fluent软件将此新数学模型应用于某钢铁公司冶炼铝镇静钢的中间包中,从夹杂物的分布特征角度比较了新数学模型与传统等体积球状数学模型的差异。结果表明:与传统等体积球状数学模型相比,Al2O3凝聚态夹杂物分形碰撞凝聚长大新数学模型的计算结果数值较大,且夹杂物粒子分布特征复杂;新数学模型显示出了夹杂物粒子容易在出水口和入水口富集的特征,这与实际生产中Al2O3夹杂物容易堵塞水口现象一致;实际生产中很难找到球形Al2O3夹杂物,大多是簇群状形貌夹杂物,分形维数在1.78~1.85,表明Al2O3夹杂物分形碰撞凝聚长大新数学模型具有一定的现实意义。     

钢基体表面TIG铜堆敷层泛铁规律分析

采用HS201铜焊丝在35CrMnSiA钢基体表面进行TIG堆焊工艺试验,研究了堆覆层泛铁量的变化,分析了界面层微观组织,对铜堆敷层中泛铁的分布、形态的发展演变以及泛铁量规律进行了较为系统的研究.结果表明,随着堆焊电流的增大,堆敷层内溶解的铁逐渐增多,其形态也逐渐改变;在堆焊电流小于270 A时堆敷层内无明显泛铁,泛铁形态为微小的颗粒状或类树枝状;焊接电流超过300 A时,铜堆敷层中泛铁形态发生较大变化,堆敷层中出现大块球状泛铁;同时在电弧力的作用下,液态铜与液态铁机械混合在一起,凝固形成铜与铁相互包含的泛铁形态.     

一种硬质合金耐磨盖板的研制

井下随钻仪器内部搭载测量近钻头的地质参数、轨迹参数等传感器,一般都是靠盖板结构保护内部电器元件。普通的不锈钢盖板不耐磨,用时很短就报废了,一般采用在盖板上激光熔覆耐磨层的方法提高耐磨性。但是,由于井底工况复杂,盖板上激光熔覆耐磨层尽管能提高一些使用寿命,但是需要不止一次地在盖板上追加激光熔覆耐磨层,消耗成本很高。研制的硬质合金耐磨盖板能有效解决这个问题。硬质合金材料具有高硬度、高强度、高耐磨性、高抗腐蚀性、难加工性。采用硬质合金生坯加工技术,根据盖板的特点,制定合理的生产工艺流程,完成硬质合金盖板的加工。制作的硬质合金盖板的使用寿命得到飞跃式提高,盖板由易磨件变成不易更换件,解决了盖板的报废问题。硬质合金耐磨盖板的推广应用,对提高整体随钻仪器系统的寿命具有重要意义。     

基于射钉法的小方坯凝固过程数值模拟

结合方坯连铸机二冷各段的实际情况，在二冷各段末对铸坯进行射钉取样，利用硫印法测定方坯二冷区内目标点凝固壳的厚度，建立了方坯传热数学模型，并利用射钉结果修正数学模型中的各段的传热系数，提高数学模型的准确性。将射钉法确定的坯壳厚度与数学模型计算结果相比较，结果表明，利用修正过的数学模型可以模拟整个铸机的传热凝固过程。     

基于PLC的MIG/MAG自动焊设备研制

不锈钢消毒罐由筒节和左右封头焊接而成。针对不锈钢消毒罐环缝焊接的需要,研制了一套自动焊接设备,该设备包括机架、工件夹紧旋转机构、焊接小车和送丝机构等,采用MIG/MAG焊接,拥有两套焊枪,可同时完成两道环缝的焊接;控制系统以PLC为核心,由PLC、触摸屏显示器、变频器,继电器等组成,有多种焊接模式和多套焊接规范可供选择,该自动焊设备适应性强,焊接质量高,操作简单方便,效率高。     

Study on process optimization of WC-Co50 cermet composite coating by laser cladding

In order to optimize the process of tungsten carbide (WC)-reinforced Co50 cermet composite coating by laser cladding, Co-based coatings with 40 wt% WC were deposited on the surface of cone bit 15MnNi4Mo steel by 4 kW fiber laser. A single-factor experiment was designed to study the variation of the geometrical size, dilution rate and hardness of cladding layers with the change of various factors. Then, an orthogonal experiment was designed to study the optimal parameters for the laser cladding process by taking the hardness and dilution rate of the coatings as comprehensive indexes. Based on the results of the above experiments, the mathematical model of the relationship between the geometrical size of the cladding layers with the process parameters was established by regression analysis. In addition, the three-dimensional structure and microstructure of the coatings were analyzed by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The results revealed that with the increase of the laser power, the width of the cladding layer, the depth of the molten pool and the dilution rate gradually increased, while the coating height remained basically unchanged. Additionally, with the increase of the scanning speed, the coating height and the molten pool depth were relatively greatly reduced, while the coating width decreased little. Furthermore, with the increase of the powder feeding rate, the width of the cladding layer, the molten pool depth and the dilution rate gradually decreased, while the coating height gradually increased. The optimal process parameters are as follows: laser power of 2.4 kW, scanning speed of 7 mm/s, and powder feeding rate of 0.5 g/s. The mathematical model established by regression analysis fitted the width of the cladding layer best, and the minimum relative error was only 0.023%. The microstructure showed that metallurgical bonding was achieved between the coatings and substrates. Also, the coatings were compact and free of defects such as cracks and pores.