CMT焊接熔滴过渡动态过程模拟与熔池流体动力学行为

针对CMT焊接这种独特的熔滴过渡过程,通过流体动力学方法对CMT熔滴过渡动态过程进行模拟,定量分析焊接工艺参数对熔滴过渡动态过程的影响规律;建立CMT焊接熔池温度场和流场的三维非稳态模型,定遍分析浮力、电磁力、表面张力、熔滴冲击力,以及相变潜热及其综合作用对焊接温度场、速度场和熔池形态的影响;     

动态CMT焊接过程分析

动态CMT焊接是对传统CMT焊接的改进,以期获得较大的熔深。采用高速摄像同步分析系统分析了动态CMT焊接过程熔滴过渡和电流电压波形特点。结果发现,动态CMT焊接熔滴过渡增高至110 Hz以上;从电流电压波形上看,动态CMT分为3个阶段,即燃弧,强脉冲和短路3个阶段。在强脉冲阶段,电流峰值达493 A,而在短路阶段电流为75 A以上。T形接头焊接结果显示,在相同焊接热输入下,动态CMT比普通CMT能够获得更大的熔深.熔深增加是由于强脉冲阶段大的电弧力造成熔池表面下凹,电弧下方液态金属层变薄使得熔池底部加热作用明显;同时短路电流的增加,也提高了熔池温度和焊丝预热效果。     

铝合金超射流过渡焊接工艺研究

超射流过渡工艺是对常规脉冲MIG焊接工艺的改进,以期减少气孔率、增大熔深。本文采用高速摄像同步分析系统分析了焊接过程熔滴过渡和电流电压波形特点。结果发现,与常规脉冲MIG焊接相比,超射流过渡工艺熔滴过渡模式由"一脉一滴"变为"一脉多滴",脉冲周期明显变长,达到33 ms,占空比明显增加;当改变参数时,峰值电流变大,基值电流仍为35 A。峰值阶段电流较大,持续时间长,大的电弧力造成熔池表面下凹,熔池底部加热作用明显,熔深增大。峰值阶段电流持续变化,电弧力的改变使熔池产生振荡,熔池中气体容易逸出,减少气孔。     

大理石、萤石对不锈钢焊条熔滴过渡及熔滴中夹杂物的影响

采用水中收集熔滴、光学显微分析、电子扫描能谱分析、计算机图像分析及平板堆焊等试验方法，分别研究了大理石、萤石对不锈钢焊条熔熵过渡行为，以及它们对熔滴中非金属夹杂物及焊缝中气孔的影响。结果表明焊缝和熔滴中的非金属夹杂物呈圆球形，它们是熔滴反应区化学反应的产物，属“内生”性质；药皮中大理石含量增大时，熔滴尺寸与熔滴中夹杂物含量的波动变化存在对应关系，焊条工艺性变差，焊缝中气孔敏感性未减小；药皮中氟化稀土和萤石比值增大，熔滴细化，熔滴中夹杂物含量增大，焊条工艺性能有所改善，焊缝中气孔倾向未减小。     

不锈钢焊条焊接熔渣及与焊条工艺质量的关系

采用电弧观察、熔渣结构分析、平板堆焊等试验方法,研究不锈钢焊条焊接熔渣形成、特性以及与焊条工艺质量的关系.结果表明,焊条电弧区形成的包覆熔滴熔渣和套筒内壁熔渣,在熔滴与包覆熔渣间,以及熔滴与套筒内壁间发生的冶金反应,控制电弧形态和熔滴过渡形态,进而控制焊条诸如稳弧性、焊接飞溅、焊缝中的气孔等工艺质量.进入熔池反应后覆盖焊缝的熔渣特性(含高温和固态结构),控制焊缝成形、脱渣性及气孔等工艺质量.后段焊条药皮温升,将导致两种现象:一是药皮内层局部熔化,在药皮内层与焊芯间形成结合层,药皮不脱落,焊条工艺稳定性完好;二是药皮内层未局部熔化,在药皮内层与焊芯问未形成结合层,药皮开裂或脱落,焊条工艺稳定性变坏,严重时被迫停焊,剩余焊条报废.     

焊接材料及其生产设备

20092086不锈钢焊条焊接熔渣及与焊条工艺质量的关系/孙咸//焊接.-2008(10):5~8采用电弧观察、熔渣结构分析、平板堆焊等试验方法,研究不锈钢焊条焊接熔渣形成、特性以及与焊条工艺质量的关系。结果表明,焊条电弧区形成的包覆熔滴熔渣和套筒内壁熔渣,在熔滴与包覆熔渣间,以及熔滴与套筒内壁间发生的冶金反应,控制电弧形态和熔满过渡形态,进而控制焊条诸如稳弧性、焊接飞溅、焊缝中的气孔等工艺质量。进入熔池反应后覆盖焊缝的熔渣特性(含高温和固态结构),控制焊缝成形、脱渣性及气孔等工艺质量。后段焊条药皮温升,将导致两种现象:一是药皮内层局部熔化,在药皮内层与焊芯间形成结合层,药皮不脱落,焊条工艺稳定性完好;二是药皮内层未局部熔化,在药皮内层与焊芯间未形成结合层,药皮开裂或脱落,焊条工艺稳定性变坏,严重时被迫停焊,剩余焊条报废。图4表2参620092087颗粒度对E4303电焊条性能影响/顾玲燕…//焊接学报.-2008,29(10):50~52,56以E4303电焊条药皮配方中中碳锰铁合金为研究对象,取三种不同颗粒度的中碳锰铁制备E4303电焊条。对制备的电焊条分别进行了主要焊接工艺性能测试、熔敷金属的微观组织观...     

不锈钢焊条熔滴过渡及其影响因素研究

采用水中收集熔滴、平板堆焊、高速摄影等试验方法,研究了典型不锈钢要熔滴过渡特性及其影响因素。结果表明,熔滴过渡指数为优化值时,焊条熔滴呈渣壁过渡形态,焊条的综合工艺性最佳;药皮中的ＳｉＯ２细化熔滴作用最强,增大药皮厚度和焊接电流均使熔滴细化,但受焊条工艺性制约;熔滴反应区的渗Ｓｉ反应亦有利于细化熔滴,但受焊缝最高含Ｓｉ量的限制;焊接熔渣的碱度、组成物及含量对熔滴过渡特性亦有一定的影响,提出了“焊条     

焊接材料及其生产设备

20092086不锈钢焊条焊接熔渣及与焊条工艺质量的关系/孙咸//焊接.-2008(10):5~8采用电弧观察、熔渣结构分析、平板堆焊等试验方法,研究不锈钢焊条焊接熔渣形成、特性以及与焊条工艺质量的关系。结果表明,焊条电弧区形成的包覆熔滴熔渣和套筒内壁熔渣,在熔滴与包覆熔渣间,以及熔滴与套筒内壁间发生的冶金反应,控制电弧形态和熔满过渡形态,进而控制焊条诸如稳弧性、焊接飞溅、焊缝中的气孔等工艺质量。进入熔池反应后覆盖焊缝的熔渣特性(含高温和固态结构),控制焊缝成形、脱渣性及气孔等工艺质量。后段焊条药皮温升,将导致两种现象:一是药皮内层局部熔化,在药皮内层与焊芯间形成结合层,药皮不脱落,焊条工艺稳定性完好;二是药皮内层未局部熔化,在药皮内层与焊芯间未形成结合层,药皮开裂或脱落,焊条工艺稳定性变坏,严重时被迫停焊,剩余焊条报废。图4表2参620092087颗粒度对E4303电焊条性能影响/顾玲燕…//焊接学报.-2008,29(10):50~52,56以E4303电焊条药皮配方中中碳锰铁合金为研究对象,取三种不同颗粒度的中碳锰铁制备E4303电焊条。对制备的电焊条分别进行了主要焊接工艺性能测试、熔敷金属的微观组织观...     

大理石-萤石型碳钢焊条电弧物理特性分析

采用汉诺威焊接质量分析仪对大理石-萤石型碳钢焊条电弧物理特性进行了研究,发现熔滴的"桥内过渡"是大理石-萤石型碳钢焊条熔滴行为的主要特征,提出以T1＞2.05 ms时间段内短路频率N与该时间段内累计的短路时间∑(T1)作为判据,评价大理石-萤石型碳钢焊条的工艺性.     

保护气体成分对双丝旁路耦合电弧GMAW旁路熔滴过渡形式的影响

双丝旁路耦合电弧GMAW的旁路焊枪选择了正极性接法即焊丝接电源负极,旁路熔滴仅依靠重力向熔池过渡,旁路熔滴尺寸较大且过渡过程并不稳定.针对这一问题,采用已建立的双丝旁路耦合电弧焊接过程信号控制与高速摄像采集系统,采集了纯氩气保护时旁路熔滴过渡形式,并分析了旁路熔滴尺寸较大且过渡过程不稳定的原因.在此基础上,采用80% Ar+20% CO₂为保护气体进行了焊接试验.结果表明,焊接过程中,保护气体中的O元素在旁路熔滴表面形成了氧化膜,旁路电弧在旁路熔滴表面的氧化膜上稳定燃烧,从而使电磁收缩力重新作用在旁路熔滴上并促进旁路熔滴向熔池过渡,因此焊接过程中旁路熔滴尺寸明显减小,熔滴过渡过程更加稳定.     

EFFECTS OF METAL IONS ON THE CONFORMATIONAL CHANGES OF DNA

1. Introduction Double helical DNA adopts conformations including right-handed A-, B-, C-forms and left-handed Z-form. The relative stability of these structures depends on DNA sequence, nucleotide composition, en- vironment and the overall topology of DN…     

ANALYSIS OF FLUID FIELD OF LIQUID METAL IN ELECTROMAGNETIC CENTRIFUGAL CASTING

Navier-Stokes equation and Lorentz force equation are used to calculate the fluid field of liquid metal of electromagnetic centrifugal casting(EMCC) in this paper.A field equationis given,which shows the azimuthal velocity closely relates to electrical conductivity,mag-netic density,viscosity of liquid metal and radius of casting.The results show that the sta-tionary magentic field can effectively restrain the fluid flow and the relative velocity be-tween liquid metal and casting mould and the velocity gradient at solid/liquid interface in-creases with rising magnetic density,which has a great effect on the solidification of liquidmetal and crystal growth characteristies.     

金属/陶瓷润湿性的研究现状

金属 /陶瓷润湿性是材料科学中普遍存在的现象 ,人们很早就开始了这方面的研究。研究金属对陶瓷的润湿性对开发新型金属 /陶瓷体系 ,探寻和发展材料的制备技术 ,制备高性能金属 /陶瓷复合材料有着重要的现实意义。本文从陶瓷 /金属的润湿现象及其机理出发 ,介绍了润湿性研究的实验研究方法 ,并探讨改善润湿性的途径     

经济型铁素体不锈钢与耐候钢异种金属接头的耐蚀性能

采用ER-309焊丝焊接了T4003与Q450NQR1耐候钢、Nirosta4003与Q450NQR1耐候钢两种异质接头,用金相方法分析了母材和接头的显微组织,通过盐雾腐蚀试验及电化学极化曲线测量对异种金属焊接接头的耐蚀性能进行了评价。结果表明,对T4003和Nirosta4003铁素体不锈钢同种金属所形成的焊接接头而言,焊缝的耐蚀性能均优于对应的母材,但热影响区的耐蚀性能变差。对T4003和Nirosta4003铁素体不锈钢与Q450NQR1耐候钢焊接形成的异质接头而言,焊缝的耐蚀性能下降。在盐雾状态下,同种金属焊接所形成的焊缝与母材的耐盐雾腐蚀性能水平相当,耐蚀性能较好;T4003和Nirosta4003不锈钢与Q450NQR1耐候钢焊接而成的异质接头腐蚀较为明显,尤其是耐候钢一侧的腐蚀较为严重,出现了大量的腐蚀坑。在异种金属所形成的焊接接头中,不锈钢母材、热影响区、焊缝以及耐候钢母材由于腐蚀电位差的不同形成原电池,致使耐候钢母材的腐蚀加剧。     

板料粘性介质胀形过程应变速率变化的模拟研究

采用半固态、具有应变速率敏感性的粘性介质作为板料软模成形传力介质, 这种粘性传力介质的抗力可随板料发生局部变形而迅速增加, 建立起适应于板料变形的压力, 对提高板料成形性十分有益。本文针对板料粘性介质胀形, 采用有限元模拟方法研究了板料与介质应变速率变化, 模拟结果显示介质应变速率与相接触的板料应变速率是一致的, 解释了粘性传力介质变形抗力 “自适应”于板料变形的原因。     

金属成型过程中摩擦成因的分析

本文从微观入手对金属压力成型过程中摩擦的形成原因进行了分析 ,认为摩擦主要是由于被压入工具表面凹坑金属的塑性流动所引起的。摩擦功率等于此部分金属的变形功率 ,当它的变形功率大于在界面产生剪切流动的功率时 ,摩擦由滑动摩擦转变为粘着摩擦。同时 ,根据对工具表面的某些假设 ,推导了摩擦应力与粗糙度和静水压应力等之间的关系 ,并求出了发生粘着摩擦所需的静水压应力。计算结果表明 ,建立的摩擦模型是比较有效和合乎实际的 ,它为理论计算摩擦提供了方法     

铌对焊缝氢致裂纹敏感性及显微组织的影响

本文利用G-BOP 试验方法探讨了铌含最对低合金钢手工电弧焊焊缝氢裂纹敏感性及其显微组织的影响。结果表明,增加焊缝中的铌含量会增大焊缝氢致裂纹的敏感性,但当铌含量低于0.03%时,看不到这种有害倾向.降低焊缝中的氢含量能有效地降低焊缝的氢裂倾向。但随铌含量增高,这种效应减弱。铌能抑制焊缝中晶界铁素体生长,促进铁素体与第二相(即魏氏组织)形成。本文讨论了其机理,并提出了新的设想.通过回归分析得出焊缝氢致裂纹率Pc 与铌含量、焊接线能量E、焊缝含氢量H_(?w)以及母材预热温度T_0之间的关系式。     

镍基高温合金的灰化破坏

结合SEM、TEM分析,研究了GH600镍基高温合金和一种表面可形成致密氧化膜的镍基高温合金在CO+H2合成气氛中的金属灰化行为。结果表明,氧化膜破坏是合金灰化的开始,焦碳石墨丝的形成与灰化蚀坑的产生是相互促进的。合金表面破坏的氧化膜得到及时修复即可抑制合金的灰化。     

多重内反射红外光谱原位研究聚合物／金属界面水的动态行为

将多重内反射富里叶变换红外光谱原位测量技术，首镒用于原位研究聚合物／金属界面水分子的动态行为。实验表明，随着聚合物／金属复合体系在水中浸渍时间的延长，聚合物／金属界面水分子不断增加累积形成一定厚度的水层，同时聚合物／金属界面的聚合物量递减，说明水进入界面使聚合物对金属基底的粘合键破坏，粘合作用减弱。     

宏观力学不均匀性对焊接接头动态J积分的影响

焊接接头是一个宏观力学不均匀体，力学不均匀性对焊接接头的动态断裂行为有重要的影响。采用MARC有限元程序，对含焊缝中心裂纹的低匹配焊接接头三点弯曲试样的动态断裂响应进行了计算模拟，并采用虚拟裂纹扩展方法计算了动态J积分断裂参量。作为比较，计算了相同条件下全母材及全焊缝三点弯曲试样的动态响应。由于惯性效应的作用，动态载荷响应曲线周期振动，焊接接头试样的动态载荷响应值介于全母材与全焊缝之间。用虚拟裂纹扩展方法计算的动态J积分与路径无关，惯性效应对动态J积分基本没有影响。低匹配焊接接头的动态J积分低于全母材而高于全焊缝。研究结果为承受动载的焊接结构安全评定奠定了基础。