工业纯钛激光自熔焊接工艺及气孔形成机理研究

采用IPG光纤激光器对2 mm厚TA2进行不同工艺参数激光自熔焊对接试验.借助金相显微镜、超景深三维显微分析系统、扫描电子显微镜(SEM)对焊缝横截面宏观形貌进行观察,并且对气孔分布及形貌特征进行分析,探讨焊缝对气孔的敏感性规律以及气孔形成机理.试验结果表明:TA2焊缝中气孔主要分布在焊缝中下部熔合线附近,其形状呈规则的圆形或椭圆形、尺寸小、内壁较光滑,符合氢气孔的特征;当焊接速度不变时,随着激光功率的增大,焊缝的平均气孔率呈先上升后下降的趋势;当激光功率不变时,随着焊接速度的增大,焊缝的平均气孔率呈先显著上升后下降的趋势;当氢的扩散程度和熔池液相存在时间都有利于气孔的形成,焊缝的平均气孔率达到最大值.     

脉冲直流GTAW电弧条件下钎料润湿铺展数值模拟及分析

通过有限元法模拟镀锌钢板脉冲GTAW电弧钎焊温度场，研究了改变钎焊参数对692K(镀锌层熔化温度)和1323K(钎料熔化温度)的两条温度线的宽度变化的影响。经实验验证，计算结果与实测值结果相接近。研究表明，采用有限元数值模拟方法可以用于优化钎焊工艺。     

Q235和镀锌钢板氩弧钎焊电弧形态及其比热流分布对比分析

在电弧钎焊的高速摄像中发现Q235钢和镀锌钢板的电弧呈现不同的电弧形态,在相同钎焊参数下镀锌钢板电弧的有效加热半径要比Q235的大.产生这种不同的原因主要是镀锌钢板在电弧钎焊过程中其表面镀锌层的蒸发产生大量金属Zn蒸汽充斥于电弧气氛之中,导致电弧直径增大,根据电弧空间热流的高斯分布规律可知镀锌钢板表面单位面积吸收的能量减少,热流密度峰值降低.最后根据实际钎焊过程得出Q235钢板和镀锌钢板在钨极氩弧加热情况下的板材吸收的净能量公式,并用有限元软件数值模拟法和热电偶测温法得出电弧加热后的镀锌钢板和Q235钢板表面中心点的热循环曲线,验证了公式的正确性.     

氩弧钎焊工艺对镀锌钢板表面锌层影响研究

针对电弧钎焊连接镀锌钢板时的锌层破坏行为进行了系统的研究,使用氩气作为保护气体,分别对当电流为直流和交流,燃弧时间从1s至5s时的镀锌钢板表面宏观形貌和微观形貌进行了分析。结果表明当采用直流电弧加热镀锌钢板时表面Zn层除蒸发外,还有熔化并形成FeZn合金表层熔膜,但基体Q235钢没发生熔化。但因交流电弧"阴极锌层气化-剥离作用"使表面锌层严重破坏,并影响钎料的润湿铺展,因此交流电弧不能连接镀锌钢板。     

基于现代物流转型的铁路运输集装化发展探索

针对铁路货运向物流转型中的货物集装化需求进行分析,并提出探索性措施。     

AlSi5钎料在Q235钢板上的铺展试验研究

采用TIG电弧钎焊试验方法，研究了在TIG电弧加热条件下，焊接参数变化对Al-Si钎料在Q235钢板上润湿、铺展行为的影响，结果表明燃弧时间和电流的增加，或弧长在一定范围内增加皆有利于AlSi5钎料在Q235钢板上的润湿和铺展；另外添加合适钎剂对提高AlSi5钎料铺展性能有利；同时表明交流电源时，由于正负极在不断变化，可导致Q235钢板上的氧化膜破坏，使钎料得到良好铺展。     

快速获得既有路基填筑土承载力方法研究

研究目的:随着铁路建设不断发展,既有线改造工程越来越多,相关政策规定也越来越严格,如何快速、微损、经济地获得地基承载力成为一项重要问题。本文以某既有线改造工程中的低液限粉质黏土为例,根据施作在既有路基填筑土中钎探、K30、地质雷达等数据进行比较分析,通过多项式和线性回归方法分别得出相应数据与地基承载力或钎探击数之间的对应关系以及承载力特征值对应表。研究结论:(1)低液限粉质黏土的钎探击数与承载力之间呈较好的相关性,可以利用钎探数据对承载力进行有效推测;(2)在获得地基承载力测试中,应尽量控制填筑土类型,提高物探测点数量和解译精度;(3)在快速确定填筑土地基承载力方法中,钎探方法最为准确,但对地基有轻微损伤;(4)地质雷达方法中波速数据与钎探击数相关性较好,可以有效推测地基承载力,同时对地基没有损伤,速率最快,可作为一般参考;(5)本研究成果可为既有线改造工程快速获得地基承载力提供参考。     

复杂沿湖地质超深覆土超大口径超长曲线顶管施工技术研究

因顶进阻力大、穿越地层复杂等因素,大管径长距离顶管施工控制难度大。依托海绵城市建设综合达标工程项目,针对沿湖地质超深覆土超大口径超长曲线顶管施工,研发了高效携砂剂润滑减阻泥浆自动压注和排泥管一管两用纠偏技术。前者通过泥浆内掺携砂剂,有效降低了长距离顶进阻力;后者可根据需要灵活调节压力,精度可控,兼具抽排水功能的同时实现了管外主动加卸载,有效防止顶管机头载头或上浮。     

Ti／Cu／Ti接触反应钎焊微观组织分析

采用Cu作为中间层进行了Ti的真空接触反应钎焊，接头在SEM扫描电镜和光学显微镜下进行微观分析。研究结果表明，Ti／Cu／Ti接触反应钎焊是一个非常剧烈的过程，在900℃、180s的参数下反应层宽度已达到毫米级。反应区中从Ti侧到Cu侧，微观组织依次为β-Ti(Cu)固溶体、Ti—Cu化合物、Cu(Ti)固溶体。同时发现同一条件下的上、下侧反应区与母材界面形貌各异，分别为直线状和弯曲状。断裂主要发生在Ti侧β-Ti(Cu)固溶体区。