高氮奥氏体焊丝焊接超高强钢接头组织和性能

为解决超高强钢焊接冷裂纹问题,采用强度低于母材的高氮奥氏体丝材进行GMAW工艺试验,研究在不同坡口角度下超高强钢焊接接头组织性能. 结果表明,采用该焊丝获得的接头焊缝成形良好,焊缝截面未见裂纹缺陷. 熔合线附近组织主要为针状和板条状马氏体,焊缝组织主要为奥氏体及被奥氏体基体所包围的铁素体树枝晶. 熔合线附近马氏体区硬度平均值为530 HV;焊缝区硬度平均值为275 HV. 相对于60°坡口接头,90°坡口接头熔合线附近马氏体组织硬度更高. 90°坡口接头的抗拉强度平均达到850 MPa,最高达887 MPa,而60°坡口接头抗拉强度平均仅为690 MPa.     

冷却速率对高氮钢焊缝组织和性能的影响

研究了水冷和空冷条件下高氮不锈钢焊缝金属微观组织和力学性能的变化规律,讨论了冷却速率对高氮不锈钢焊缝微观组织和力学性能的影响规律. 结果表明,冷却速率增加能够有效增加高氮钢焊缝金属中的氮含量,尤其对于含氮量0.85%的高氮含量焊丝,增氮效果更明显. 冷却速率增加对高氮钢焊缝金属抗拉强度提高程度取决于焊丝中的氮含量,对于低氮含量高氮钢焊丝,冷却速率增加能够显著提高焊缝金属抗拉强度,当焊丝中氮含量超过0.58%时,冷却速率增加对焊缝金属抗拉强度影响不大,最终接头强度达到850 MPa.     

合金钢熔化极气保焊熔池灰度图像特征试验

针对MAG焊特点,采用被动式视觉传感和近红外滤波方式采集到了不同熔滴过渡形式下清晰的典型熔池视觉图像.通过专用图像处理软件提取了反映焊接质量的熔池图像灰度特征,并采用灰度直方图、伪彩色增强等方法进一步描述了熔池图像的灰度分布特点.提出了用灰度均值和标准差研究MAG焊焊接过程的思路,分析研究并给出了灰度均值和标准差计算方法,并对不同工艺参数下,结合焊接电流和电弧电压波形,分析研究了熔池视觉图像的灰度均值、标准差和焊接过程,得出了其波动大小反映了焊接过程稳定性的初步结论.     

面向WCAPP的工艺数据处理技术

在分析WCAPP数据表示和处理特点的基础上,提出了基于XML的焊接结构件产品结构层次信息模型/视图/控制结构,并阐述了模型结构表示及具体的操作方法,该模型集成了焊接接头参数数据、焊接过程主参数信息及接头焊接工艺信息,同时解决了非结构化的产品-部件-接头之间的拓扑关系表示,分析了该模型的结构设计及操作的一致性问题,给出了一个基于XML的产品结构树数据表示实例,分析了基于中性元文件CAD与WCAPP的图形数据的集成方法,提出基于多类型模板机制的工艺文档输出方案,保证了数据操作和工艺文档输出的规范性.     

熔化带极自动等离子熔敷焊接纯铜技术

针对管形工件表面焊接铜熔敷层,设计研究了熔化带极自动等离子熔敷焊接工艺,铜带采用被动式自动送进方式进入焊接区,等离子弧产生于钨极和铜带之间,对焊接区喷吹保护剂,等离子电弧熔化铜带在钢基体表面熔敷铜金属层,焊接过程稳定,外观成形优良.结果表明,采用等离子弧熔敷焊接铜带,可以得到1～6 mm厚的熔敷层,保证在钢基体不发生熔化的基础上实现纯铜和基体金属之间的焊接,抗剪强度超过150 MPa,也大于铜熔敷层自身的强度,结合质量优良,没有气孔、未焊合、夹渣等焊接缺陷.SEM和EDAX检测表明,纯铜熔敷层与基体扩散形成冶金结合,在界面铜熔敷层侧10～30 μm内,Fe元素含量已降至1%以内.     

Al2O3陶瓷表面化学镀铜工艺及其低温连接

进行了Al2O3陶瓷表面的化学镀铜处理,制定了前处理流程.研究了硫酸铜浓度、甲醛浓度、施镀温度、施镀时间等对镀层沉积速率的影响,对镀层进行了金相分析,在此基础上得到化学镀铜的优化工艺.进行了镀铜后Al2O3陶瓷低温钎焊工艺试验,研究了不同化学镀工艺条件对接头组织及力学的影响.结果表明,在试验条件下,随着焊接温度升高,接头致密度变差;焊接时间增加,焊缝宽度也增加;硫酸铜,甲醛浓度增加,镀层厚度增加,相对影响了钎焊焊缝宽度和质量.     

SK6弧焊机器人运动学正解问题研究

根据SK6弧焊机器人的杆件参数,建立了SK6弧焊机器人的运动学方程;考虑焊枪结构,首次建立了SK6弧焊机器人焊枪末端的运动学方程.该问题的解决,对于SK6弧焊机器人离线编程系统中机器人的仿真是非常关键的,对研究其它机器人也有一定的参考意义.     

真空高能电子束瞬态数据采集及预处理

高能电子束的空间功率密度分布及焦斑形态是表征电子束品质的重要因素.在分析高能电子束流特点的基础上,提出电子束功率密度的检测思路及检测装置,基于电子束偏转扫描信号和采集信号的特点及关系提出电子束采集系统结构,运用PCI-1714采集卡解决采样信号的高频、高速数据传输及共享外部时钟源的数据采集触发方式,重点阐述了串口通信、采集数据流程及采集数据的分割预处理方法等.结果表明,该系统结构能够有效采集高能瞬态束流原始信号,为束流空间数据处理和分析提供方法.     

Q345船舶钢激光填丝焊工艺试验研究

针对9 mm厚Q345船舶钢进行激光填丝焊工艺研究。通过调节激光填丝焊的工艺参数,包括送丝速度、激光功率、光丝距等,获得了良好质量的焊缝,为船舶钢激光焊提供技术参考。     

中厚板7A52铝合金光纤激光焊接接头组织与性能

采用光纤激光对8 mm厚度的7A52铝合金板材进行对接焊接试验，分析焊缝上下组织及性能差异. 采用能谱仪（EDS）分析焊缝不同区域合金元素的烧损情况，并对焊缝和母材分别进行拉伸试验，测量焊缝显微硬度.结果表明，焊缝上部区域的显微组织比下部区域小，焊缝上部Mg，Zn 元素含量低于下部边缘；焊缝上部中心的显微硬度高于下部中心，焊缝上边缘的显微硬度小于下边缘； 焊接接头以韧性断裂为主要特征，抗拉强度为325 MPa，为母材的65.9%. 焊缝抗拉强度的降低与Mg，Zn元素的烧损、焊接应力、气孔缺陷等因素密切相关.