利用电弧超声改善电弧喷涂质量的研究

提出用电弧超声方法作为改善喷涂涂层质量的新方法。作为电弧喷涂的热源，在对其施加高频调制之后，喷涂电弧可以作为超声波的发射源而作用于喷嘴内的雾化微粒。超声波的空化效应，机械效应和热效应加强了喷涂材料的雾化效果。从能量的角度研究了电弧超声的应用使得喷涂粒子的粒度变小，飞行速度加快，提高了喷涂的生产效率，制备出的涂层强度提高，孔隙率降低的机理。     

电弧超声焊接技术

通过碳钢、低温钢和钛合金的电弧超声焊接试验结果表明,电弧超声的传质和传热作用在焊接过程中细化了焊缝组织的晶粒,提高了焊接接头的冲击韧度和疲劳性能。同时小孔法和磁记忆检测法的测量结果表明,电弧超声焊接改善了焊缝区的应力分布,显示了电弧超声这种通用的外加超声场焊接技术的广泛应用前景。     

高频调制电弧超声发射及其物理特性

由于传统的超声发射方法在实际焊接过程中的局限,提出了一种新的超声发生机构。利用高频功率电子开头逆变技术,在TIG焊接电弧回路中施加调制信号,对应着调制电流的上升沿和下降沿可分别激发出电弧超声。在调制度不大时,传声器接收到的声信号幅值和调制电流成正比。当调制脉宽超过一定值后,上升沿和下降沿激发出的超声信号可分开。试验表明,高频调制电弧的伏安特性更为无序。通过波动方程和对调制电弧物理特性的分析,解释了电弧超声产生的原因和声信号特征,电弧超声发射对于控制焊接过程、提高接头质量具有很高的工程价值。     

焊接过程中电弧超声对细化晶粒的影响

电弧不仅是一种热湃，还能被用为一种发射超声的声源。介绍了一种新的超声激励方法，并将其应用于焊接过程的晶粒细化之中。对在核设备中大量使用的低温钢09MnNiDR的实验结果证明了电弧超声在细化晶粒过程中的有效性。还详细地介绍了电弧超声作用的机理。并对电弧超声作用的过程作了进一步的分析。     

电弧超声改善Ti6Al4V焊接接头性能的研究

利用电弧的动态变阻性负载特性激发出电弧超声并应用于Ti6A14V的TIG焊过程.研究了电弧超声对Ti6Al4V焊接接头组织和性能的影响,并与传统TIG焊进行了比较.结果表明,严格按照航空标准进行Ti6Al4V常规TIG焊与电弧超声TIG焊所获得的接头均达到航空一级.加入电弧超声后,随着超声频率的增加和激励电流的增大,焊接接头宽度逐渐减小,焊缝组织细化、等轴化,枝晶破坏痕迹不明显,接头拉伸强度、屈服强度、延伸率和疲劳强度均有所提高.     

超声-电弧复合焊接系统换能器优化设计

研究了超声-电弧复合焊接系统中超声换能器的优化设计方法.根据超声-电弧复合焊接系统工作条件确定了超声换能器整体形式和各部分材料.通过传统解析法推导了超声换能器整体谐振频率方程,求解各部分基础尺寸.利用有限元分析软件ANSYS对解析法设计的超声换能器结构进行了模态分析,研究了前后盖板尺寸对于超声换能器谐振频率的影响并优化...     

电弧超声提高电弧喷涂铬涂层的结合强度

提出了用电弧超声方法提高电弧喷涂铬涂层结合强度的新方法.作为电弧喷涂的热源,在对其施加高频调制之后,喷涂电弧可以作为超声发射源.电弧超声改善了喷涂材料的雾化效果,提高了涂层的结合强度,而且结合强度随着超声频率和激励电压的提高而提高.     

旋转超声振动辅助电弧加工机床设计及实验

硬脆材料具有硬度大、脆性高等特点,使用传统方法对硬脆材料加工效率低。电弧加工产生的电流密度远大于电火花加工产生的电流密度,因此电弧加工相比电火花加工具有更高的加工效率。针对硬脆材料的特点,设计了一种旋转超声振动辅助电弧加工机床。机床采取‘C’型结构,由机床工作台和数控系统组成。设计机床工作台主要由X-Y-Z三坐标轴、超声旋转主轴、伺服电机、大理石工作台、立柱和工作液槽构成。数控系统由开关控制器、运动控制卡、伺服驱动器、脉冲电源、超声发生器、电脑工控机组成。最后,利用研制的实验机床,对不同厚度弹簧合金钢进行小孔实验。将小孔显微图形通过矩阵实验室软件进行小孔边缘检测和圆度计算。实验结果表明:超声振动辅助下加工的小孔质量更好,边缘更加圆滑。     

电弧超声焊缝跟踪的试验研究

利用声发射探头接收的电弧超声信号进行焊缝跟踪检测。结果表明：对称位置接收到的声发射信号的相位差和幅值差可以作为电弧超声焊缝跟踪的依据。     

管道电弧声发射特征采集系统设计

鉴于焊接电弧声信号中蕴涵着丰富的焊接状态信息,是焊接质量监控重要的源信号,而管道结构特征为电弧声发射信号在管内低噪声传播创造了条件。设计了管道电弧声发射采集硬件系统,主要由传感器、信号适配电路、数据采集卡和一体化工作站组成。采用图形化虚拟仪器编程语言LabVIEW,通过封装功能模块及调用硬件驱动的动态链接程序,设计了一套采用中断触发方式进行高速数据采集的电弧声发射软件系统。结果表明,该系统不仅能实现对电弧电压、焊接电流和电弧声发射信号的高速实时同步采集,并可将采集结果图形化显示,很好地解决了实时图形绘制难的问题,为进一步研究管道TIG焊接电弧声发射机理创造条件。     

埋弧焊电弧超声激励及其热动力学效应

为研究电弧超声激励的一般规律和电弧超声的热力学与动力学效应，选择超声频段的高频激励源与常规工频埋弧焊电源进行电磁耦合，在燃弧过程中激励出电弧超声，并对声发射信号进行了频谱分析。采用大弧焊参数并分别施加不同的激励频率进行埋弧焊试验，对焊接试样的熔合区与热影响区形态进行观察，研究熔合区和热影响区在电弧超声影响下的形态变化规律，并据此对电弧超声的热力学和动力学效应进行了初步探讨。     

模态声发射基本理论

论述薄板中声发射（AE）信号波形分析技术的主要手段－模态声发射技术的原理，介绍这一技术在工程实践中的应用前景。     

PDC的超声检测

本文简要介绍了使用超声波技术对金刚石复合片(PDC)进行检测的一些初步体会,对应用超声波A扫描、C扫描方法在检测过程中应注意的问题进行了描述。特别对使用超声波C扫描法在10MHz、50MHz和100MHz频率下检测PDC时出现的部分现象及结果进行了简要的说明,这些现象和结果对今后的研究具有一定的参考作用。     

虚拟超声波探伤仪关键技术研究

虚拟超声波探伤仪是计算机技术和超声波探伤技术的结合。作为一种新型超声波探伤工具，虚拟超声波探伤仪具有明显的优越性。介绍虚拟超声波探伤仪的若干关键技术及其特点。     

检测用圆锥声透镜换能器的研究

通过数值计算和实际测量，研究圆锥声透镜聚焦换能器产生的声场，证实其能产生较细长的聚焦声求，且透镜形状参数对聚焦声场分布有明显影响。     

轮箍超声横波探伤研究

研究铁路轮箍横波探伤的方法和原理,详细探讨大角度声波在轮箍中传播和在圆周界面上多次反射的规律,分析了缺陷检测和定位特点,并给出了试验结果和数据等.     

特种材料锻件超声分区检测方法的研究

近年来，特种材料锻件(如钛台金、高温合金)的需求量日益增加，对此类产品的质量控制要求更加严格 如Ф280mm的锻件，要求灵敏度控制在不连续缺陷Ф0.4mm平底孔的水平，亩区1．5mm。如此高的超声波检测灵敏度和小盲区．对于钛合金材料，用现行常规方法检测非常困难。因此，需要研究一种独特的检测方法——超声波分区检测法来解决这一难题，     

轴瓦超声波检测灵敏度调整方法的探索

从分析巴氏合金轴瓦声学模型着手,揭示超声检测中传统的灵敏度调整方法的不足,通过理论分析找出新的调整方法。     

超声波检测混凝土结构抗冻性的方法研究

依据固体结构动弹模与表面波速度的关系，采用超声波检测混凝土冻融试件的动弹模，并与共振法测出的动弹模进行对比，总结出其内在相关规律，建立起预报混凝土动弹模的回归主程，由测得的波速计算出相应的动弹模，再利用动弹模之比评估出混凝土结构的抗冻性。初步试验和研究表明，此方法研究思路切实可行，符合混凝土冻融特性的基本变化规律，能够实现从度件测试向结构检测的发展，可供混凝土耐久性检测工程参考。     

超声电弧对6061铝合金MIG焊接头组织和性能的影响

为了改善铝合金MIG焊的接头质量,利用外接超声激励装置在MIG焊接电弧中激发出超声,并研究了超声激励频率对6061铝合金对接焊缝的成形、气孔分布、显微组织及力学性能的影响规律. 结果表明,超声电弧可以有效的细化焊缝组织、减少焊缝气孔量,提升接头的强度. 与常规MIG焊接相比,在引入超声电弧后,焊缝的熔宽增加,焊缝中胞状树枝晶组织被细化,等轴晶区域占比增加,在激励频率为30 kHz时组织细化效果最好;随着激励频率的增加,焊缝中的气孔量逐渐降低,焊接接头的抗拉强度提高,当激励频率为50 kHz时,抗拉强度最高,达到235 MPa,为母材强度的73.4%,对应拉伸断口中韧窝的形态更加等轴化、分布更加均匀.