高强钢激光焊接凝固裂纹研究现状

采用激光自熔焊、激光填丝焊及激光-电弧复合焊进行高强钢焊接时均会出现热裂纹,且以凝固裂纹为主.针对该问题,文中综合论述了近些年激光及其复合焊高强钢凝固裂纹的研究情况,介绍了凝固裂纹的特点、形成机制及防止措施.从目前的研究结果来看,高强钢激光焊接中凝固裂纹以焊缝纵向裂纹为主,国内外主要从化学成分、熔池几何形状、焊接参数、拘束度4个影响因素研究凝固裂纹的形成,研究侧重于熔池的凸起部分和深宽比对凝固裂纹形成的影响,凸起部分会造成凝固延迟、产生大的拉应力、促进S,P杂质元素的偏析;较大的深宽比会造成局部应力集中从而引发裂纹产生.采用不同工艺方法改变焊缝几何形状是解决激光焊接凝固裂纹的一个重要方向.     

激光送粉增材制造光粉交互作用机制分析

激光同轴送粉增材制造过程中，粉末粒子和激光束发生能量交互作用的剧烈程度决定了粉末粒子进入熔池前存在的状态.借助背影增效瞬态影像捕捉方法及图像信息处理技术，从宏观和微观角度研究了激光辐照下粉末束流及粒子的变化特征.提取高亮状态粒子数量、亮区总面积和单个粒子亮区面积均值作为特征参量，综合表征工艺参数对该过程的影响规律.结果表明，通过主要工艺参数的合理匹配可以很好的实现对光粉相互作用过程的调控.激光能量密度越高，光粉作用时间越长，粉末粒子接受激光辐照的程度就越激烈，以熔融态进入熔池的可能性就越大.     

光粉交互对同轴送粉增材制造能量传输的影响

激光同轴送粉增材制造涉及复杂的光粉交互作用，也是决定粉末物化状态和激光能量有效利用的关键. 因此，借助背影增效瞬态影像捕捉技术和图像处理技术，以时间序列上粉末粒子亮区面积的实时值与平均值变化规律为依据，分析光粉交互作用过程及其对用于熔化基体剩余激光能量的影响. 结果表明，送粉速率和光粉作用距离是影响有效熔化基体能量的关键因素；送粉速率不变时，载气流量增加提高了粉末颗粒的飞行速度，但是对有效熔化基体的能量影响很小；粉末粒径较小时，光粉交互作用过程越激烈，有效熔化基体的能量随之下降. 总体而言，粉末颗粒飞行速度不变时，光粉作用过程中亮区面积的大小和有效熔化基体能量呈正相关.     

空心钨极同轴填丝焊接丝弧交互作用机制

空心钨极同轴填丝焊接焊丝与电弧(丝-弧)交互过程是决定焊接质量的关键.首先利用高速摄像观察分析了空心钨极电弧与实心钨极电弧形态,及其对焊缝成形特征的影响规律,然后构建了熔丝过程受力模型,系统分析了同轴填丝焊接过程中熔滴形成及过渡过程动力学特征.结果表明,空心钨极电弧表面辐照区域大于实心钨极,在大电流工艺条件下焊缝成形稳定;熔滴形成阶段,焊丝末端熔滴处于静力平衡状态,在较大表面张力作用下,无法自发从焊丝末端直接过渡进入熔池;熔滴过渡阶段,部分电流从焊丝流过,产生电磁收缩力,引起焊丝与熔池之间的熔滴摆动.     

低镍含氮奥氏体不锈钢激光-电弧焊电弧特性及组织性能

采用100%Ar_2,98%Ar + 2%N_2,92%Ar + 8%N_2,85%Ar + 15%N₂四种混合比例的保护气体对08Cr19MnNi3Cu2N低镍含氮奥氏体不锈钢进行激光-脉冲MAG电弧复合焊接,研究保护气体中氮气比例对焊缝中气孔数量、焊缝熔深和熔宽、电弧形态、微观组织及铁素体含量等影响机制. 结果表明,随着保护气体中氮气比例的增加,焊缝气孔数量增多,气孔的体积也随之增大;焊缝熔深显著增加,而焊缝熔宽变窄,焊缝平均硬度有所下降,电弧收缩明显,电弧弧柱宽度随着氮气比例的增加而减小,焊接飞溅数量随之增加且体积增大,电弧稳定性变差;焊缝中铁素体含量由6.91%,6.80%减少至5.38%和4.62%,铁素体枝晶也逐渐变细,二次枝晶臂变短. 焊缝组织中只仅存在少量δ和γ两相;从4个晶面观察奥氏体晶粒的尺寸也随着氮气比例的增加而逐渐减小.     

间隙对GMAW立焊熔滴过渡的影响及温度场特性

采用高速摄像采集系统对间隙存在及变化时GMAW摆动电弧立向上焊焊接过程中的熔滴过渡行为实时图像进行采集,分析了熔滴过渡行为对电弧质量和焊接过程的影响,结合电弧质量分析仪采集的焊接电流、电弧电压概率曲线图对试验结果加以验证和补充解释,最后通过有限元数值模拟技术对GMAW立向上焊接过程数值模型进行建立,并对瞬态焊接温度场进行验证和分析. 结果表明,随着间隙的出现及尺寸的增加(0 ~ 4 mm范围内),GMAW立向上焊熔滴过渡形式由短路过渡向特殊的滴状过渡发展,模拟结果说明GMAW立向上焊热影响区具有较大的温度梯度特性.     

基于nRF401微控制器M16C/62的无线控制

基于nRF401微控制器M16C/62的无线控制,电路设计选用433MHz通道,从nRF401芯片引出DIN、DOUT、TXEN、RF_PWR、VCC、GND六根线,做成插槽.DIN、DOUT与M16C/62的串口线P62、P63连接,并用M16C/62的P23连接TXEN,以便控制数据的接收或是发送.其软件设计则包括通信协议、M16C微控制器端及PC机端控制界面等部分的设计.     

基于S3C4510B的网络UPS监控系统

提出了一种基于S3C4510B的不间断电源(UPS)智能监控系统方案,重点分析了监控系统简单网管协议(SNMP)卡的设计以及监控系统网络数据的收发过程。该UPS监控方案利用S3C4510B数据传输的快速性和可靠性,通过Internet实现监控数据的交换,组成复杂的UPS监控网络,能保证其实时性和可靠性,实现了对UPS的网络化管理,是一种优秀的UPS监测方案。     

基于S3C4510B的网络UPS监控系统

提出了一种基于S3CA510B的不间断电源（UPS）智能监控系统方案，重点分析了监控系统简单网管协议（SNMF）卡”的设计以及监控系统网络数据的收发过程。该UPS监控方案利用S3C4510B数据传输的快速性和可靠性，通过Internet实现监控数据的交换，组成复杂的UPS监控网络，能保证其实时性和可靠性，实现了对UPS的网络化管理，是一种优秀的UPS监测方案。     

空心钨极焊接关键技术问题及发展现状

简要介绍了大气环境和低真空环境下空心钨极电弧特性及其焊接特点,概述了空心钨极同轴激光复合焊接、同轴电子束复合焊接及同轴填丝焊接技术特征及研究现状,分析了空心钨极同轴填丝焊接"高效焊接"与"优质成形"有机融合的独特技术特征。评述了空心钨极焊接技术工程化应用面临的挑战,指出该技术的进步将在很大程度上取决于研究者在以下关键科学与技术问题上能够取得突破性成果,从电弧稳定性和焊接冶金角度出发提出空心钨极焊枪优化设计新思路;空心钨极及同轴复合热源焊接电弧稳定燃烧边界条件及调控措施;空心同轴填丝焊接焊丝稳定熔化与熔滴过渡过程的协同调控;非平衡凝固过程中焊缝相变为及显微组织演化规律。