热电耦合对铝/钢连续驱动摩擦焊接头组织的影响机理

采用连续驱动摩擦焊技术焊接纯铝1060/Q235低碳钢异质接头,开展两个周期(30天/60天)热电耦合实验(静载392 N+高温300 ℃+直流60 A),研究热电耦合对铝/钢异质接头焊缝微观组织、力学性能及界面生长的影响。结果表明：原始态接头界面径向金属间化合物(IMCs)层厚度不均匀,中心区域无明显IMCs生成。热电耦合30天后界面中心生成宽度为0.3~0.5 μm且以颗粒状由钢侧向铝侧弥散分布的IMCs层,整体拉伸断裂在铝母材的热力影响区。热电耦合60天后IMCs层与钢侧之间出现腐蚀沟槽,IMCs破碎,钢侧无裂纹产生,铝侧形成大量由IMCs层向铝母材内部扩展的裂纹和孔洞,焊缝及裂纹尖端处成分偏析,整体拉伸断裂在焊缝处。界面腐蚀和失效速率与界面IMCs层的厚度成正比,即v_center＜v_1/2R＜v_2/3R。由于原始态接头界面组织不均匀以及热电耦合实验过程中界面不同位置组织生长速率的差异,使得热电耦合后接头界面2/3R位置出现不同断裂形貌的分界线,2/3R内侧以准解理断裂方式为主,2/3R外侧为韧窝断裂和准解理断裂的综合结果。     

变频器在大功率摩擦焊机相位控制中的应用

针对大功率摩擦焊机相位控制的精度要求,采用变频控制技术经过变频调速和制动电阻来实现相位控制。通过赋值改变大功率摩擦焊电动机的敏感参数来控制相位角度,并对主要敏感参数进行分析计算及试验验证,使摩擦焊接工件的相位误差小于±1°。     

新型高效连续式糖蜜分离机研制

许多制糖企业使用的连续式糖蜜分离机，大都是上世纪中期的产品，分离效率低，分离能力小，分离过程不稳定，故障率高，严重影响糖的质量。为满足制糖业发展的需要，研制开发了新型高效连续式糖蜜分离机，对分离机核心部件转篮和轴承系统进行了改进，大幅提高了分离效率和能力，延长了分离机使用寿命，取得了较好的使用效果。     

深孔镗杆在推镗和拉镗时的ANSYS受力分析

深孔镗削是提高深孔加工精度的一种方法,它能校正己有孔上的缺陷,如圆度误差、直线度误差,从而获得良好的几何精度和表面粗糙度。深孔镗削的加工方式、运动形式、镗刀的轨迹方程和对镗削的受力分析是深孔镗削加工中各不稳定因素的渊源,在深孔镗削过程中,运用合适的镗削方式可以减小切削系统的振动。针对多刃均布式深孔镗刀,在推镗和拉镗方式下进行受力分析,并利用PRO/E建立镗杆几何模型并生成中性几何文件,通过ANSYS有限元法,计算出推镗和拉镗时镗杆产生的挠度以及最大应力应变曲线,将二者结果进行比较,证明在细长管时拉镗加工的优势。     

卧螺离心机离合差动组合机构设计计算

传统卧式螺旋离心机(简称卧螺离心机)在物料沉降分离时,对转鼓与螺旋输料器的相对运动所产生的搅动现象,提出一种差速传动机构改进方法.这种方法将常用双级2K-H型差速器与超越离合器结合在一起,在沉积物沉降时实现无差速运行,从而避免了相对运动所带来的不良效果.对相关参数进行了计算分析.     

轴瓦值的计算机辅助无接触测量

针对轴瓦检验中实际问题，介绍了一种轴瓦过盈值无接触测量方法，并阐述了计算机数据采集，数据处理，人机界面，误差处理等相关软件设计问题。     

立式摩擦焊机钢爪夹具的有限元数值模拟与优化

以顶锻力为3500 kN的连续驱动立式摩擦焊机钢爪夹具作为研究对象,在对摩擦焊机钢爪夹具参数设计的基础上,实现了CAD/CAE的联合数值模拟及多目标优化。以夹具的质量、最大变形量和应力为优化目标,通过灵敏度分析,建立了夹具的二阶响应面模型,得到优化方案。利用正交试验对优化结果的有效性进行验证,试验表明优化结果与正交试验结果趋势一致。优化后的钢爪夹具质量变化不大,最大变形量和最大应力降幅明显。该优化方法具有较高的优化效率,优化效果显著。     

聚四氟乙烯及其石墨和MoS2填充复合材料的摩擦学性能研究

利用往复式摩擦磨损试验机,对聚四氟乙烯(PTFE)及石墨和MoS2填充的PTFE复合材料的摩擦磨损性能进行了测定,并利用光学显微镜对PTFE复合材料的摩擦磨损表面进行了观察。结果表明,一方面,石墨和MoS2起到了润滑作用,另一方面,石墨和MoS2阻止了PTFE带状大面积破坏,因而使得PTFE的摩擦系数降低,耐磨性提高。     

电解铝阳极导杆铝-钢相位摩擦焊工艺及力学性能

针对传统电解铝预焙阳极导电装置中使用手工焊时存在的劳动强度过大、环境污染严重及导电率偏低等问题,创新研制了国内首台5 000 kN铝导杆摩擦焊装备和首台4 000 kN铸钢爪摩擦焊装备,并投入实际生产。重点剖析2套装备在研发过程中涉及自动控制设计范畴时,面临的焊件大惯量及大截面特性、摩擦焊工艺要求相位控制误差小、速度输出精度高,以及数据采集速率快等挑战,通过科学设计,实现摩擦焊装备对输入信号快速准确采集;同时,依靠高效控制策略构建,达到实时精准调控结果,满足大截面同种或异种金属在加工过程中对系统稳定性和人机互动质量,以及速度、位置、压力、安全等控制参数指标要求,进而满足摩擦焊工艺对加工焊件质量及重复性要求高的指标;由于其能够为焊接工艺研究提供过程精准数据,继而为追寻最佳接头质量提供科学路径。由于目前针对同种或异种金属大截面摩擦焊接头历经热时效、热循环及电流载荷下的基础理论和实际应用较少,相关装备研制成果对焊接与控制交叉学科融合发展具有积极作用。对该类装备及自动控制系统的发展趋势予以展望。

     

铝锭连铸机丝杠升降器静强度分析

铝锭连铸机铸造生产线的自动打包升降平台是提高生产线的自动化水平,节能、降耗的重要环节。以铝锭连续铸造生产线的自动打包升降旋转平台为研究对象,对升降旋转平台中的螺母丝杠副进行静强度的研究。基于Solid Works和Workbench软件,对升降台中的螺母丝杠副进行仿真研究,并提出改进建议。