电弧增材制造成形在线监测与控制研究进展及展望

电弧增材制造以电弧为载能束逐层熔化金属丝材直至形成全焊缝金属构件,因其制造成本低、成形效率高、材料利用率高等优势而备受推崇.成形尺寸的自动检测与控制是推进电弧增材制造技术工程化应用、快速产业化必须解决的关键科学与技术挑战.主要从成形工艺调控、过程在线监测与控制角度阐述了国内外电弧增材制造成形控制技术的研究现状,以红外、电参数和视觉监测原理为出发点,重点分析了现有电弧增材制造在线监测与成形控制技术的研究进展与不足,提出了未来电弧增材制造成形在线监测与控制技术的主要发展方向.     

双馈风力发电机定子电流检测系统容错控制

为提高双馈风力发电机运行可靠性,提出了一种定子电流传感器故障检测及容错控制方法。在电网电压矢量定向同步坐标系下,根据双馈风力发电机动态模型,建立了基于模型参考自适应方法的定子电流冗余在线观测器。通过建立参考模型和可调模型,使定子电流观测值实时跟随实际电流。在αβ坐标系下通过定子电流检测值和观测值的比较残差实现传感器故障的自诊断。在故障后以定子电流观测值为控制对象实现无定子电流传感器运行。所设计观测器准确度不依赖于定子电流测量值且对电机参数变化具有较好的鲁棒性。文中方法能够在定子电流传感器故障条件下及时判断出故障的来源,并实现故障后的容错控制。在双馈风力发电机实验机组上,对所提出理论的正确性和可行性进行了实验验证。     

钢板与拉索组合玻璃幕墙不锈钢拉索环形张拉技术

芜湖金融服务区钻石楼屋面幕墙工程采用钢板和拉索相结合的点支式幕墙结构.拉索设计时既要考虑建筑立面的通透又要实现整体框架的搭设;玻璃设计时要保证建筑安全性与节能.重点介绍了幕墙拉索的放样与定位、玻璃的放样与下单、拉索预应力张拉及控制、安装精度与质量控制等.     

温度作用下钢筋混凝土梁裂缝分析与ANSYS仿真模拟

利用大型有限元分析软件ANSYS中的三维实体单元Solid65对钢筋混凝土梁进行热一结构耦合分析,模拟高温环境中预埋地脚螺栓对混凝土受热膨胀产生的约束作用。计算结果显示,混凝土构件自身由于温度变化而产生的变形在受到外来阻力约束时,会导致混凝土裂缝的出现。     

化学镀Ni-Co-Cu-P非晶镀层及其耐蚀性能研究

采用化学镀工艺在45钢表面制备Ni-Co-Cu-P四元合金镀层,通过EDX、XRD、SEM、盐雾试验、Tafel曲线等测试方法研究镀层的成分、晶型结构和耐蚀性能。结果表明：Ni-Co-Cu-P镀层为非晶结构,其中Ni、Co、Cu的含量分别为32.66 wt.%、47.19 wt.%和15.28 wt.%。镀层表面均匀分布着直径约240 ~ 500 nm的球状团簇,一些团簇内部存在纳米级孔隙。镀层经156 h盐雾后出现明显红色锈点,192 h后完全失效。镀层的耐蚀性能明显优于45钢基体和Ni-Co-P镀层。在1.0 wt.% H2SO4溶液中,镀层的自腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为-0.26 V和19.17 μA?cm-2,随着电位的升高表面出现大量微裂纹。而在3.5 wt.% NaCl溶液中,镀层表现出活化-钝化-过钝化的腐蚀行为,表面钝化膜逐渐被Clˉ穿透而形成针孔。     

Q345C耐候钢多层多道焊焊接热影响区热模拟性能

焊接热影响区是焊接接头的薄弱部位,其微区力学性能不能通过常规性能测试获得。采用Gleeble 3500热模拟试验机模拟Q345C耐候钢四层四道焊热影响区,研究每道热影响区的微观组织和力学性能,结果表明:四层四道焊第二道热影响区的组织与母材相同,为铁素体和条带状珠光体,其余三道热影响区的金相组织均发生变化,为贝氏体和铁素体组织。第二道热影响区的硬度和强度最低,冲击韧性最高。     

氢陷阱对临氢钢氢扩散系数测定的影响

采用双电解池电化学氢渗透法测试氢在临氢钢中的扩散系数,并通过对比修正前后氢渗透公式的拟合结果,评价临氢钢中的氢陷阱对氢扩散行为的影响。结果表明:氢陷阱会降低氢扩散系数的测量值,并导致不同厚度试样的测量值存在差异。从材料均匀性方面考虑,选取较厚的试样应获得更准确的测试值。     

某小型航空发动机排气锥裂纹焊接修复

某小型航空发动机排气锥服役中产生大量裂纹,通过观察裂纹断口宏观形貌、微观组织及能谱分析,判断裂纹为应力腐蚀裂纹。焊前采用固溶处理恢复母材为奥氏体组织,消除晶间贫铬,采用脉冲钨极氩弧焊修复裂纹,焊后对焊缝进行喷丸强化处理,成功修复排气锥裂纹。     

304L不锈钢激光-脉冲MAG复合焊电弧特性及焊缝成形分析

针对SUS304L不锈钢激光-脉冲MAG复合焊接过程激光与脉冲MAG电弧的过程参数匹配及优化控制问题,系统研究了过程参数对电弧特性及焊缝成形尺寸的影响,获得了复合焊接过程的电弧特性及成形控制策略.结果表明,激光的介入会使复合焊接过程稳定性加强,当脉冲MAG电弧处在电流基值时,较大的激光功率会吸引MAG电弧而造成基值电压的波动,并且大功率激光会对脉冲MAG电弧具备一定的压缩作用,但在峰值阶段影响幅度较小.焊缝形貌的几何尺寸与过程参数的耦合效应有着直接的关系,过程参数的匹配优化能够有效控制焊缝成形尺寸.     

轨道式铁钻工旋扣钳动态特性分析

旋扣钳是轨道式铁钻工的重要组成部分,其受力和运动特性对整机性能有重要影响。提出一种新型轨道式铁钻工旋扣钳,建立旋扣钳力学模型,利用ADAMS软件对其进行力学特性分析。随后,利用机构的结构分析与综合方法对旋扣钳关键铰点进行运动学分析。研究结果表明：旋扣钳在旋扣过程中的接触力与驱动力均在允许范围内,证明旋扣钳结构设计的合理性;建立旋扣钳关键铰点的位移方程、速度方程以及加速度方程,继而得到偏转角α₂的活动范围为5°～76°、α₃的活动范围为14°～85°以及α₄的活动范围为0°～65°。