激光胶接复合点焊工艺特性

分析激光胶接复合点焊工艺的稳定性,研究不同性能胶层的气体排出方式,解决激光胶接点焊工艺的焊接缺陷.结果表明,胶焊工艺的关键在于给胶层分解产生的气体合适的排气方式,胶层粘度越大,板间隙排气越困难,胶焊稳定性越差.对于低粘度的胶层,可以采用缓升激光脉冲工艺实现可靠连接;对于大粘度的胶层,采用尖峰激光脉冲加填丝的工艺才能实现可靠连接.这些焊接工艺能够解决不同粘度胶粘剂的胶焊工艺缺陷,扩大激光胶接复合点焊技术的应用范围.     

GMAW-P工艺参数对TCS345不锈钢焊接接头缺口冲击韧度的影响

以TCS345铁素体不锈钢名义熔合线处的缺口冲击韧度为研究对象,采用一次回归正交试验,考察脉冲熔化极气体保护焊(pulse gas metal arc welding简称GMAW-P)脉冲工艺参数对名义熔合线处缺口冲击韧度的影响,分析脉冲电流、脉冲时间、脉冲频率、焊接速度及其交互作用对焊接接头名义熔合线缺口冲击韧度的影响规律.结果表明,TCS不锈钢焊接热影响区的组织为铁素体+马氏体.运用MATLAB优化函数对焊接工艺参数进行优化,优化结果为脉冲电流450A、脉冲时间2.3ms、脉冲频率250Hz、焊接速度500mm/min.     

关于脉冲数字流脉冲性能的实验研究

本文采用溢流阀的加载方法,对脉冲数字流的流体脉冲性能进行了实验研究.考察了在不同脉冲频率、工作油液流量、油源供油压力及每次产生脉冲个数多少不同等情况下量化单位的变化及其规律,并结合流体系统的要求,分析了不同工况下流体脉冲压力信号波形的特点.     

脉冲电流对Al-4%Cu合金铸造组织的细化作用

采用自行研制的XJDMG-1型脉冲电源,研究了不同参数下高频、大电流电脉冲对Al-4%Cu铸造组织的影响.分析了合金组织的晶粒尺寸和脉冲参数电流、电压、冲击频率以及电路自振荡频率之间的相关性.结果表明:电脉冲对Al-4%Cu合金有着明显的细化作用;电容的冲击频率和电路的自振荡频率对细化效果起着关键性的作用.     

基于DSP的双丝脉冲MIG焊波控策略的研究

高效化是当前焊接技术的发展方向.在基于DSP 控制芯片TMS320LF2407A控制的逆变电源构建的双丝脉冲气体保护焊焊接系统的基础上,针对双丝脉冲MIG焊熔滴过渡过程的控制,采用特定的脉冲频率,通过改变焊接模式进行工艺试验.试验结果表明,在特定的脉冲频率下,当采用同频率同相位脉冲电流焊接模式时,有利于形成较大熔深,但飞溅大,效果不太理想;当采用同频率相位相差180°的脉冲电流焊接模式时,焊接过程稳定,基本无飞溅,焊缝成形美观,焊接质量好;当采用不同频率任意相位的脉冲电流焊接模式时,焊接过程不太稳定,焊接效果也较差.     

高频脉冲VPPA焊接电源系统建模与仿真

建立了IGBT式双逆变高频脉冲VPPA焊接电源系统模型,包括双逆变主电路及其PWM控制电路.计算并获得了在一次逆变频率固定的前提下可输出高频脉冲与滤波电感的对应关系.由仿真结果可知,降低输出滤波电感值,可在一定范围内提高输出脉冲频率,但滤波电感值过低会使输出电流不连续,因此,通过降低滤波电感值来提高可输出高频脉冲频率是有限的.由仿真结果还发现,在滤波电感一定时,提高一次逆变频率会提高可输出高频脉冲频率,但逆变频率过高对开关器件要求极高,增加设备保护系统的复杂程度.计算结果可以为研制高频脉冲VPPA焊接电源系统提供理论依据.     

激光冲击强化电源拓扑及控制

采用IGBT全桥逆变电路作为钕玻璃激光器本征级和放大级泵浦氙灯驱动电源主电路拓扑,结合内环为电流控制,外环为电压控制的双闭环控制电路实现了氙灯驱动电源储能电容的恒流限压充电.高压脉冲触发电路由气体放电管与高压脉冲变压器构成,可产生电压峰值高达30 kV的高压脉冲信号,能可靠击穿泵浦氙灯.设计了脉冲氙灯放电触发脉冲工作时序电路,当系统工作在调Q模式时,可以获得峰值功率很高的巨脉冲激光输出.对TC4钛合金TIG焊接头进行了激光冲击强化处理,效果显著.     

超声冲击工艺参数对装甲铝合金焊接应力影响的有限元分析

利用有限元软件ABAQUS,建立了7A52铝合金焊后超声冲击的有限元模型,预测不同超声冲击工艺参数对7A52铝合金残余应力大小和分布的影响. 分析了超声冲击振幅、频率、静压力对焊接残余应力的影响规律. 旨在探讨超声冲击工艺参数对7A52铝合金焊接残余应力改善的影响因素. 计算结果表明,超声冲击振幅对残余应力场影响显著,频率次之,静压力对残余应力场影响最小;增大冲击振幅能够显著提高焊缝接头处的残余压应力值,且会增大压应力产生区域;增大超声冲击频率,会增加接头处残余压应力值,但增加的幅度有限;静压力对残余压力影响不明显. 用所建模型计算得到的数值结果规律与实测的残余应力值基本一致.     

脉冲电流对Zn-42%Al合金定向凝固行为的影响

采用Zn-42%Al合金作为试验材料,研究不同电流强度和脉冲频率下脉冲电流对合金定向凝固组织的影响.结果表明,随着脉冲电流强度的增大,组织得到更加明显的细化;脉冲电流细化组织的作用对脉冲频率存在一个极限响应,当脉冲振荡频率过高,脉冲电流的细化组织效果会被削弱.     

脉冲钨极气体保护电弧焊参数研究

用统计试验法确定了钨极气体保护电弧焊脉冲参数如频率、幅值和波形对熔深、深—宽比的影响,和离焊缝中心线不同距离上达到的最高温度。结果表明,在三个脉冲参数中,脉冲幅值是最重要的,波形和频率也是重要的。用脉冲电流和普通钨极气体保护电弧焊焊接既定熔深焊缝热输入的比较证实,脉冲电流焊接的热输入比普通钨极气体保护电弧焊的少。     

液压破碎锤系统参数优化的仿真研究

使用AMESim仿真软件对液压破碎锤液压系统进行建模和仿真,得到工作频率、高压蓄能器压力、流量等工作参数对液压锤工作效率的影响。绘出液压锤的速度曲线、工作频率随速度变化曲线、速度随位移变化曲线、冲击能随时间变化曲线、高压蓄能器压力变化曲线、频率随流量变化时速度曲线。在对各种曲线进行分析的过程中,找出合理的液压锤活塞运动速度、活塞的冲击频率、系统的输出流量、系统的入口压力,以达到提高液压锤工作效率的目的。     

基于AMESim的旋转冲击型锚杆钻机液压驱动控制系统设计与建模仿真分析

设计了旋转冲击型锚杆钻机液压驱动控制系统,分析锚杆钻机工作时,液压冲击系统、推进系统、回转机构(转钎)液压回路及钻机防卡钎回路的工作原理,根据抽象设计变量理论,推导出锚杆钻机性能参数冲击能E、冲击频率f和输出功率N与液压冲击器工作流量Q(或工作压力p)及活塞回程加速行程Sj的关系,采用AMESim软件对其进行建模仿真,根据仿真曲线分析了锚杆钻机在冲击钻进时,系统工作压力和推进力对液压冲击器活塞行程、冲击能、冲击频率和冲击器功率的影响。仿真结果验证了液压驱动控制系统设计的合理性和可行性,为锚杆钻机液压驱动系统设计提供了理论基础。     

基于智能融合优化算法的锚杆钻机液压系统控制策略研究

根据传统Z-N法整定PID控制器参数的不足,提出基于智能融合优化算法的PID参数整定策略。仿真结果表明:用该算法整定PID参数有效、快速、准确,具有最优性。将该算法应用于锚杆钻机液压系统控制策略研究,仿真和实验表明:当变行程机构缓冲腔峰值油压变化时,智能优化算法跟据所需功率最大原则,寻找合适系统和工作油压,引起缓冲外套位移及冲击活塞行程变化,以此改变冲击能和冲击频率,实现了锚杆钻机根据工作对象的变化,自动调整工作参数,确保设备合理参数匹配下的最大功率工作。对于其他的控制对象和控制过程有一定的参考价值。     

交变液压冲击机械动态特性与活塞回弹分析

为分析交变液压冲击机械的动态特性和冲击活塞回弹情况,建立了交变液压冲击系统的数学模型和AMESim数值模型,并根据冲击机械的结构参数和工作参数对数值模型参数进行了计算和设置。数值仿真结果表明：系统的供油参数和工作介质的刚度对冲击活塞的动态特性有较大影响;冲击活塞的回弹会导致其冲击频率升高、单次冲击能降低,对其总位移影响不明显。基于AMESim的数值仿真结果与数学模型计算结果在数值和变化趋势上趋于一致,充分地证明了建模的正确性。该模型可为此类交变液压冲击系统快速设计和性能分析提供理论依据和实际参考。     

不同氩气气压下钒靶HIPIMS放电特性的演变

目的以V靶为例,研究高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)放电时不同工作气压下靶脉冲电流及等离子体发射光谱的表现形式和演变规律,为HIPIMS技术的进一步广泛应用提供理论依据。方法利用数字示波器采集HIPIMS脉冲放电电流波形,并利用发射光谱仪记录不同放电状态下的光谱谱线,分析不同气压下V靶HIPIMS放电特性的演变规律。同时,利用HIPIMS技术成功制备了V膜,并利用扫描电子显微镜观察了V膜的截面形貌。结果不同氩气气压下,随着靶脉冲电压的增加,靶电流峰值、靶电流平台值及靶电流平均值均单调增加,而且增加的速度越来越快,但靶电流峰值的增加速度明显高于平台值,这是由于脉冲峰值电流由气体放电决定所致。不同气压下,Ar0、Ar+、V0和V+四种谱线峰的光谱强度均随靶电压的增加而增加,相同靶电压时,其光谱强度随着气压的增加而增加。当气压为0.9 Pa、靶电压为610 V时,Ar和V的离化率分别为78%和35%。此外,利用HIPIMS技术制备的V膜光滑、致密,无柱状晶生长形貌特征。结论较高的工作气压和靶脉冲电压有利于获得较高的系统粒子离化率,但HIPIMS放电存在不稳定性。合适的工作气压是获得优质膜层的关键。     

新型液压锤技术参数的研究

通过对一种新型液压锤进行建模与仿真,得到了不同的输入流量、活塞半径间隙、换向阀半径间隙、温度等技术参数对液压锤性能的影响.绘出了在不同参数下各自的冲击速度、冲击能、系统压力、冲击频率及工作效率曲线,在对各种曲线进行分析研究的过程中,找出了合理的输入流量、半径间隙、温度等参数,以达到减少泄漏、提高液压锤的工作性能的目的.     

Pressure effects on HiPIMS deposition of hafnium films

High power impulse magnetron sputtering (HiPIMS) was studied during the growth of hafnium films at argon pressures ranging from 0.80 to 5.33 Pa with a fixed pulse length (50 μs) and frequency (200 Hz). The effect of inert gas pressure on the plasma conditions and film structure was investigated. The peak target current increased with pressure, but its sensitivity decreased above 2.00 Pa, which corresponded to an increased ratio of ions to neutrals in the plasma. A comparison of plasma characteristics between Hf and Ti HiPIMS growth was made. In addition to pressure, the target currents were affected by the physical properties of the target material, particularly the secondary ionization energy and atomic mass. Sputtering gas rarefaction phenomena were found to be more pronounced for Hf, and as a result, the process characteristics and film properties had a strong interdependence on argon pressure discussed in this study. The microstructure of the hafnium films was analyzed with scanning electron microscopy and X-ray diffraction. When compared to Hf films deposited by dc magnetron sputtering, the HiPIMS process resulted in a decreased grain size and promoted the growth of the (100) orientation in the Hf films. These results demonstrate that Hf HiPIMS sputtering regimes have much stronger dependence on the working gas pressure compared to titanium, and these need to be taken into account to ensure that films are dense and have the desired morphology and crystallographic orientation.     

喷墨打码机墨路循环系统的压力脉动抑制方法

针对以波纹管蓄能器和隔膜泵为基本元件的喷码机墨路循环系统中存在的压力脉动现象,通过对关键部件隔膜泵(含隔膜、吸入液阀、排出液阀等)与波纹管蓄能器的分析建立墨路循环系统的液压仿真模型,分析了波纹管刚度、阻尼孔孔径等重要参数对脉动吸收效果的影响,获得吸收压力脉动的波纹管的最优参数,通过试验验证了仿真结果,压力脉动抑制的关键在于波纹管的刚度必须与隔膜泵工作压力合理匹配。     

基于能量均匀释放原则的工作缸卸荷曲线研究

以200MN挤压机为研究对象,针对工作缸卸荷时的压力冲击问题,提出一种基于能量均匀释放原则的卸荷阀阀芯开启曲线。通过理论分析及公式推导,得到利用插装阀进行工作缸卸荷时的阀芯开启曲线,并利用AMES-IM软件对卸荷过程进行仿真,对比不同卸荷曲线的液压冲击情况。仿真结果表明:提出的卸荷曲线能够有效地提高工作缸卸荷过程的平稳性和快速性,对于实际应用具有理论指导意义。