镁合金冷金属过渡熔池动态行为数值模拟

为研究冷金属过渡焊(CMT)的周期性能量输入及焊丝抽送行为对镁合金熔池动态行为的影响,在FLUENT软件中建立了焊丝-熔滴-熔池多相流数值分析模型。提出一种在流体体积法(VOF)多相流计算域中划分熔滴与熔池区域并判断其接触状态的方法,结合动网格技术实现自动响应的焊丝抽送,在熔池区域加载间歇性的热源、电弧力,采用镁合金CMT堆焊实验所得参数进行数值模拟。结果表明,在CMT能量输入周期的短路阶段,由于焊丝的回抽,熔池被向上提拉并在焊丝端部形成了液桥,内部液态金属在马兰戈尼力的作用下,由边缘流向中间,由下方流向上方,焊丝持续回抽至脱离熔池后,熔池受到液桥断裂的反作用力,液态金属快速向后方流动使熔池形状发生改变,可知焊丝回抽与马兰戈尼力是熔池动态行为的主导作用力,此外,焊缝熔深的模拟结果为0.53 mm,与实际成形焊缝的熔深存在3.47 %的误差,验证了模型的有效性。     

扫描激光-热丝焊接过程焊丝熔入行为分析

采用Red lake高速摄影系统观察了扫描激光-热丝焊接过程中焊丝熔入行为,分析了光丝间距、扫描激光及焊丝加热等工艺因素对焊丝熔入行为的影响。研究结果表明,当光丝间距处于-1 mm~1 mm范围内时,填充焊丝可实现连续稳定的液桥过渡;加入扫描激光后,焊丝在熔入过程中会出现一定程度的摆动,且随着激光扫描幅度增加,焊丝摆动幅度先增后减;对焊丝进行加热后,焊丝熔入方式包括连续液桥过渡、熔滴过渡和电弧过渡3种,且焊丝摆动幅度较焊丝不预热时明显减小。     

工艺参数对冷坩埚连续铸造Ti6Al4V表面的影响

为消除冷坩埚连续成形钛合金铸棒表面缺陷，了解工艺参数对表面质量影响规律，并制备出无裂纹铸棒，通过正交试验和理论分析的方法，研究了不同工艺参数对表面质量的影响，研究表明：表面质量随功率和线圈匝数的增加而变坏，随抽拉速度和拉锭高度的增加先变好后变坏；各参数影响程度不同，线圈匝数影响最大，功率次之，抽拉速度再次，拉锭高度影响最小；铸造表面质量良好钛合金棒的工艺参数为：抽拉速度5mm／min，功率50kW，线圈3匝，拉锭高度30mm。     

CMT能量输入特点与熔滴过渡行为

为分析CMT焊接方法的工艺特点,采用高速CCD摄像机建立了电弧形态和熔滴过渡视觉传感系统并且通过电流、电压传感器建立了波形采集系统,以此分析其能量输入特点和熔滴过渡行为.结果显示,CMT焊接波形控制呈现典型的直流脉冲特征,焊接时热输入较低;在CMT短路过渡过程中,熔滴尺寸随焊接电流的增加幅度不大,将熔滴尺寸控制在一定范围内可实现稳定的短路过渡.CMT短路过渡通过焊丝回抽,避免了大的电磁力,有效地消除了飞溅.当电流增大到一定值时,其过渡形式将转变为射滴过渡和短路过渡的混合过渡.     

工艺参数对冷坩埚连续铸造Ti6A14V表面的影响

为消除冷坩埚连续成形钛合金铸棒表面缺陷,了解工艺参数对表面质量影响规律,并制备出无裂纹铸棒,通过正交试验和理论分析的方法,研究了不同工艺参数对表面质量的影响.研究表明:表面质量随功率和线圈匝数的增加而变坏,随抽拉速度和拉锭高度的增加先变好后变坏;各参数影响程度不同,线圈匝数影响最大,功率次之,抽拉速度再次,拉锭高度影响最小;铸造表面质量良好钛合金棒的工艺参数为:抽拉速度5 mm/min,功率50 kW,线圈3匝,拉锭高度30 mm.     

E501T1型药芯焊丝气孔问题及防止对策

以ES01T1型药芯焊丝为例，分析了药芯焊丝在船舶焊接中气孔和凹坑问题的影响因素，从材料选择、焊接工艺控制和改善现场气保护状态等方面提出防止对策，有助于药芯焊丝的正确应用，提高了船舶焊接质量。     

分离式公铁双层桥面相互气动干扰及对列车走行性的影响

横向风作用下公铁两用双层桥的上、下桥面间存在相互的气动干扰,为研究公铁两用组合桥间隔高度对列车走行性的影响,针对某分离式公铁两用混凝土箱梁桥,采用计算流体动力学（CFD）数值模拟和风-车-桥耦合振动研究的方法,分析了上、下桥面间隔高度对列车气动特性和车辆动力响应的影响。分析结果表明,公铁两用组合桥间隔高度对列车的气动特性和动力响应影响显著,间隔高度减小,列车升力系数和竖向加速度显著增大,轮重减载率也随之增大。公铁两用组合桥的设计应考虑间隔高度对列车的影响,以选择合理的间隔高度。     

H08A焊丝钢拉拔断裂分析

通过化学成分分析、断口分析、金相检验等方法对牌号为H08A的焊丝钢拉拔断裂的原因进行了分析。结果表明:由于钢厂生产产品中存在严重的混晶现象,不同晶粒大小区域的变形能力不同,进而引起试样表面开裂,最终导致H08A焊丝钢在拉拔过程中断裂。     

不同填充材料下316LN/Inconel 718异种激光焊接头的显微组织与力学性能

目的研究不同填充材料下316LN/Inconel 718异种激光焊接接头的显微组织、显微硬度及室温拉伸性能。方法分别对316LN/Inconel 718异种材料在不填充焊丝、填充ER316LMn焊丝和填充HGH4169焊丝的情况下进行激光对接试验。采用XJP-2C型倒置光学显微镜观察不同填充材料下接头的显微组织,401MVD型数显显微硬度计测量不同填充材料下接头显微硬度,WDW-100型万能电子试验机测量不同填充材料下接头的室温拉伸抗拉强度,最终,对不同填充材料下316LN/Inconel718激光焊接接头的显微组织和力学性能进行对比分析。结果不填充焊丝与填充ER316LMn焊丝时,可获得外观成形良好的焊接接头;填充HGH4169焊丝时,接头外观成形稍差,但力学性能较好;不填充焊丝时,焊缝组织主要为柱状树枝晶、胞状晶和等轴树枝晶,填充焊丝时,焊缝组织主要为柱状树枝晶和胞状晶。填充焊丝和不填充焊丝情况下,316LN侧熔合区均会产生分层现象,而Inconel 718侧熔合区分层现象则不明显;当填充HGH4169焊丝时,焊缝的显微硬度值与抗拉强度值最大,焊缝填充ER316LMn焊丝时次之,不填充焊丝时最小。接头抗拉强度最大值为764.59 MPa,接头断裂方式为典型的韧性断裂。结论填充焊丝较不填充焊丝时,接头的力学性能有所提高,且填充HGH4169焊丝时,接头的力学性能达到最佳,但焊缝的宏观成形难以控制。     

桥梁新型减震橡胶支座减震耗能性能研究

本文简要介绍了作者最近研制的新型减震橡胶支座及其滞回阻尼性能。用作者发展的桥梁空间非线性地震反应分析程序（ＮＳＲＡＰ）对装有橡胶支座多跨连续梁桥进行了纵桥向非线性地震反应分析。研究结果表明，桥梁新型减震支座具有较好的减震耗能性能，且性能稳定，因而该支座是一种较理想的实用减震支座。     

引爆装置长期储存失效研究

为提升火工品的作用可靠性,探索储存环境对火工品性能的影响,依据有关标准对某引爆装置进行了长期储存试验。试验结果显示,该引爆装置在高温储存试验后出现了电阻超差现象。采用故障树分析法对失效模式与失效机理进行了分析。研究表明,长期的湿热环境引起了金属焊锡丝、桥丝、脚线界面应力的差异,使得虚焊焊点瑕疵放大,导致电阻超差,从而失效。     

D40M埋弧焊丝改进研究

适当增加D40M埋弧焊丝中C、Cu的含量,解决了该埋弧焊丝与705-ch焊剂配用时出现的熔敷金属低温韧性偏低和焊丝镀铜的问题,保证了D40M埋弧焊丝生产供货的合格率。     

一种用于电子雷管的电点火头的研究?

针对电点火头发火一致性差而影响电子雷管精度的问题,设计了点火头发火电压、发火时间的测试电路系统,研究了LDNP(二硝基酚铅)系不同桥丝直径的点火头发火电压和发火时间的一致性。结果表明:在一定范围内,该点火头发火电压、发火时间及发火时间标准偏差随桥丝直径的减小而减小;当桥丝直径减小至16μm时,发火电压波动较大,出现瞎火;18μm桥丝直径的点火头,其发火电压一致性较好,其发火时间标准偏差较小,能满足电子雷管性能的要求。     

类石墨桥膜的发火可靠性研究

以相同工艺制作类石墨桥膜点火桥,对其进行蘸药等处理，形成点火头结构;升降法试验得到不同激发条件下50%发火时的电流或电压，并验证其发火可靠性；测试点火头的响应状态，得到裸桥状态下类石墨桥膜对不同能量输入的响应。以相同方式制作桥丝式点火头，得到发火参数与电压、电流特性。涂覆有150目下叠氮肼镍(NHA)的类石墨桥膜，99%恒流发火电流为325.65 mA；99%恒压发火电压为2.43 V；在电容47 μF条件下99%脉冲发火电压为10.45 V。同样蘸药的桥丝式点火头，99%恒流发火电流为89.61 mA；在电容47 μF条件下99%脉冲发火电压为4.72 V。对比发现，类石墨桥膜点火头在使用钝感药剂时可满足0.99（0.90置信度下）可靠度要求。     

金属丝强化竖直管蓄冰的实验研究

从冷媒温度、加丝疏密度、丝的材质等方面对加丝盘管蓄冰进行了研究,得到了不同条件下的蓄冰增长情况,并且还分析了加丝蓄冰过程中蓄冰筒体内部的温度变化情况,较完整的了解了加丝强化的效果。     

Measurements of the thermal conductivity of aqueous LiBr solutions at pressures up to 40 MPa

This paper describes absolute measurements of the thermal conductivity of aqueous LiBr solutions in the concentration range 5 to 15m (molality), the temperature range 30 to 100°C, and the pressure range 0.1 to 40 MPa. The measurements have been performed with the aid of a transient hot-wire apparatus employing a thin tantalum wire coated with an anodic tantalum pentoxide insulation layer. In using the tantalum wire, a modification of the bridge circuit has been made to keep the electric potential of the wire always higher than the ground level in order to protect the insulation layer from breakdown. The experimental data, which have an estimated accuracy of ±0.5%, have been correlated in terms of the polynomials of concentration, temperature, and pressure for practical use. Also, it has been found that the pressure coefficient of the thermal conductivity decreases with increasing concentrations.     

基于 CMT 电弧增材的焊缝成形尺寸规律研究

目的研究焊接参数对焊缝成形尺寸的影响规律。方法基于冷金属过渡技术,采用正交试验方法得到在不同参数组合下焊缝熔宽、余高和第2层增高,通过多元线性回归拟合,建立了焊缝熔宽、余高和第2层增高与焊接参数之间的回归模型。结果影响焊缝熔宽和余高的主要焊接参数是焊接速度,影响焊缝第2层增高的主要焊接参数是送丝速度,而层间温度的变化对熔宽会有显著影响,但是对余高和第2层增高的影响不大,而且焊缝第2层的增高与余高在数值上存在较大的差异,对比预测值和试验值验证了回归模型的准确性。结论通过改变焊接速度可以引起熔宽和余高的显著变化,层间温度对余高和第2层增高不会造成很大影响。     

真空环境下TC4激光熔丝增材制造工艺实验研究

目的 针对TC4金属增材制造制备的零件质量差的问题,研究真空环境下不同工艺参数对TC4激光熔丝增材制造的影响规律。方法 通过单因素单道工艺实验,研究激光功率、扫描速度、送丝比等工艺参数对单道沉积层形貌、宽度和高度的影响。结果 当激光功率小于230 W时,得到的单道表面形貌较为良好,熔覆层与基板区域结合较好,而当激光功率大于230 W时,则会在初始段产生鱼鳞状缺陷。随着激光功率从150 W增大到230 W,单道截面宽度从0.582 mm增大到1.123 mm,增大了93.0%。单道截面高度从0.443 mm降低到0.351 mm,降低了20.8%。当扫描速度小于1.5 mm/s时,单道表面也出现了“鱼鳞”状结构,导致质量下降;当扫描速度从1 mm/s增大到5 mm/s时,单道横截面宽度从1.003 mm降低至0.887 mm,降低了11.6%,而单道横截面高度则从0.332 mm增大至0.353 mm,只增大了6.32%。在不同送丝比情况下,单道表面形貌都较为良好,且随着送丝比从1增大至3,单道沉积层的高度从0.308 mm增大至0.465 mm,增大了51.0%。结论 激光功率是影响单道沉积层表面形貌和横截面宽度的重要因素,而扫描速度对横截面宽度和高度的影响幅度都很小,其影响程度远不如激光功率显著,送丝比只对单道沉积层的高度影响显著。