螺旋进丸抛丸器的研究和应用

提出一种新型的螺旋进丸抛丸器。改变了机械进丸抛丸器的离心径向喂丸方式,消除了堵丸现象,分丸轮内的能量消耗减少到了10%,抛丸率提高35%～45%,抛丸量提高1倍以上。另外,由于螺旋分丸轮的特殊结构,在材质相同的情况下,螺旋分丸轮的使用寿命是鼠笼式分丸轮的5倍以上。实际应用表明,这是一种大抛丸量、高效率、使用寿命长的新型丸器。     

金笔零件仿金装饰膜层的相结构分析

用多弧离子镀的方法在1Cr13不锈钢和黄铜镀铬基体的表面上制备了氮化钛仿金装饰膜层.通过试验,得到了不同工艺参数情况下各种氮化钛膜层,采用D/max-3B旋转阳极自动X射线衍射仪CuKα辐射测定了膜层的相组成,分析了膜层相结构与各工艺参数间的关系.结果表明,氮气分压和轰击电压的改变对膜层的相组成影响很大,获得最佳相结构的必要条件是氮气分压为4.8×10-1Pa、轰击电压400 V.     

铍材钎焊熔池动态行为的影响因素研究

在综合分析激光钎焊的焊缝形状特征和热源作用特点的基础上,根据流体力学和传热学原理,建立瞬态熔池三维数值分析模型和混合热源分布模型,模型考虑熔池液态金属对流传热、熔池外工件的固态导热、焊接过程中的相变潜热、侧吹气流方式、对接界面的结构几何特性以及材料热物理性能参数随温度变化等因素.利用Visual Fortran语言编写数值分析程序,分析相变潜热、侧吹气流和对接间隙等对熔池内流场和温度场分布的影响.研究表明,相变潜热的影响不是总可以忽略的,尤其是在移动热源作用下相变潜热的影响比固定热源更为突出.侧吹气流主要是通过改变熔池内液态金属的流动状态进而影响到熔池的三维形态,因此,选择合适的吹气方式能够有效地提高激光钎焊的稳定性和焊深.间隙的存在造成温度场分布不连续造成熔池形状呈“钉头”形,考虑间隙时计算得到的熔池形状与试验结果吻合更好.     

双丝共熔池GMAW焊接熔池流场和温度场的计算机模拟

利用之前所建立的准稳态数值模型以及焊接热输入模型,对双丝共熔池GMAW焊接过程熔池成型、流场和温度场进行计算机模拟,并对模拟结果给予实验验证。     

镁合金钨极氩弧焊焊接电弧电势与电流密度的数值模拟

为了分析钨极氩弧焊(GTAW)焊接电弧电势与电流密度在三维电弧空间内的分布,以镁合金的GTAW焊接电弧为研究对象,建立了包含焊丝、焊接电弧以及工件的三维瞬态联合数值模型,对电弧等离子体的电场进行了数值计算,之后得到了电弧电势与电流密度在电弧空间的分布。研究结果表明:在整个电弧空间中电极端部的电势梯度最大,并在此处产生了最高的电流密度。在焊接条件稳定的前提下,电极正下方对称轴线上电流密度最大,弧柱中心处的电流密度要高于周边区域。电弧横断面上的电流密度在弧长1,2,3,5mm处及工件表面上均符合高斯分布。     

X65管线钢管闪光对焊工艺参数对焊接接头力学性能和缺陷的影响

利用正交试验法,研究了焊接工艺参数对X65管线钢管闪光对焊焊接接头力学性能的影响。正交试验中选择激发闪光阶段烧化量、稳定闪光阶段烧化量、稳定闪光阶段焊接电流、加速闪光阶段闪光速度作为试验因素,焊接接头抗拉强度、塑性和低温冲击韧性作为焊接工艺的评价指标,得到了最优的焊接工艺参数。接头的金相分析表明,焊接的高热输入使接头焊缝区和部分热影响区的晶粒粗化,形成魏氏组织,降低了接头的冲击韧性。刻槽锤断试验表明,灰斑缺陷内部和边缘的密集裂纹导致接头脆性解理断裂。加速闪光阶段优化的闪光速度有利于减少焊缝区内的缺陷并提高接头的力学性能。     

筒体内壁堆焊焊后消氢感应加热温度场的数值模拟

采用有限元方法对堆芯补水箱筒体内壁堆焊焊后消氢感应加热温度场进行了数值分析。针对筒体的结构特点,设计了一种加宽的C型感应线圈。研究了感应线圈的匝数、线圈与筒体的距离、线圈电流、电流频率对筒体温度分布的影响。结果表明,感应线圈的形状决定了筒体温度场分布的形态,线圈中心对应筒体的温度比四周的温度高。线圈匝数、线圈电流和电流频率越大,筒体升温速度越快,温度分布越均匀。当线圈电流为215 A、电流频率为10 kHz、线圈匝数为15匝、线圈与筒体之间的距离为25 mm时,筒体加热时的温度分布均匀性较好,能够满足焊后消氢的工艺要求。筒体感应加热试验的结果表明,模拟温度与试验温度变化趋势相同,温度值较为吻合。     

永磁同步电机转子初始位置的静止型估计

针对传统永磁同步电机转子初始位置静止型辨识方法的注入频率过高和电流不可控等问题,提出了一种基于正弦电流注入的估计方法。在电流闭环控制的基础上,当给定子注入正弦电流时,永磁同步电机的凸极效应与转子磁极方向的非线性磁路饱和特性使得电流环控制器输出电压中含有转子磁极位置信息与极性信息,可分别用于转子磁极的初次辨识角度估计和极性判断。该方法消除了定子电阻与电感的影响,降低了注入正弦电流的频率要求,且可控的定子电流有效防止因电流过大而损坏变频器或因电流过小而影响估计精度。内嵌式永磁同步电机Matlab仿真和永磁同步电梯曳引机实验均验证了该方法的可行性。