基于复杂工程问题解决能力培养的焊接实践教学

复杂工程问题的解决能力是焊接专业本科毕业生应具备的核心能力。以《焊接机电一体化课程设计》为例,阐述如何通过焊接实践教学达到培养学生解决复杂工程问题的能力。分析了《焊接机电一体化课程设计》非常适合于复杂工程问题解决能力培养的原因,重点从《焊接机电一体化课程设计》的课程教学内容设计、课程组织实施以及课程达成评价等几方面进行阐述,并介绍课程实施效果,以期为我国高校焊接专业在复杂工程问题解决能力的培养方面提供参考与借鉴。     

镍基焊接材料熔滴特性及焊态熔敷金属与低温钢力学性能匹配

以真空冶炼+电渣重熔二步法制取镍合金焊芯,设计高碱度药皮形成复层梯度型熔渣,并研制出ENiCrMo-6深冷镍合金专用焊条.对研制焊条熔敷金属和采用ENiCrMo-6型异质材料焊接9Ni钢接头的力学性能进行试验.借助Acuteye高速摄像技术研究熔滴过渡及熔池流动特性,采用JSM-6360LV型扫描电子显微镜分析复层熔渣结构.对焊缝和热影响区进行观察和分析以从不同角度探讨低温断裂行为.结果表明,针对液态镍合金熔滴过渡颗粒粗大、流动性差、焊缝成形困难问题,通过药皮设计形成复层梯度型熔渣可有效解决焊缝成形.焊缝组织中,抑制奥氏体柱状晶粗化、减小超低温条件下的塑性损伤是保证低温韧性的重要条件.采用ENiCrMo-6型焊条焊接9Ni钢,其焊态热影响区过热对板条马氏体和逆变奥氏体相的影响并不显著.通常情况下,焊接加热不致严重降低过热区中板条马氏体间残留逆变奥氏体相,从而对过热薄弱区低温韧性具有组织保证作用.     

基于虚拟仪器的CO2弧焊分析仪的研制

介绍利用LabWindows／CVI研制的CO2弧焊测试分析仪。从硬件及软件两方面对该虚拟仪器的构成和设计给予了详细描述，实际测试表明，该系统适于现场监测，有较强的信号分析处理能力，便于人们直观地对焊接过程稳定性作出评估。     

工程类专业“焊接冶金学”课程新教学法探析

针对工程类专业课程的教学体系特性及客观制约因素,在教学实践中探索了新型教学模式。将专业知识按核心层、紧密层和外延层三个层面进行分层教学。采用拓扑结构精炼核心层知识,利用实践资源建立课程知识载体拓展模块,将科研活动引入专业课程创新提升教学之中。新型教学法的实施有效地提高了专业课程的教学效果。     

渣金间辅助外电场提高焊接工艺稳定性分析

为探索焊接过程实现高稳定性工艺的潜在途径,最大限度地减少重要钢结构制造中焊缝咬边及成形缺陷带来的焊后返修工作,提出并试验了一种利用埋弧焊渣金间随焊施加辅助外电场对渣金电导载流进行导流,进而提高焊接工艺稳定性的方法,并应用焊接电信号分析仪对弧压信号进行了采集统计分析.结果表明,以钨电极作阴极利用电场在渣金熔体内部形成稳定的电导载流,可使熔渣电导性能得以改善,并引导电子进入电弧阴极中心以增强电弧的集聚程度.同时外电场作用也使渣金内部的带电粒子形成有序运动并在界面结合成低表面能的活性氧化物,又可改善液态熔渣在焊缝金属表面的润湿铺展性能.实施辅助电场引入的这些有益作用使焊缝形状、表面光洁度、尤其是焊缝边缘平直均匀性得到较好地改观,焊接过程工艺稳定性得以进一步提高.     

微计算机为基础的锁相环路伺服系统

本文给出一种数字锁相环路(DPLL)的直流电机伺服系统的设计。它的特点是:可以抑制工件台本身机械谐振,从而扩展伺服系统的控制带宽。并且提出一种新颖的、具有优异性能的数字鉴相电路。最后给出实验结果。     

绕组温升测量方法研究

本文介绍家用电器中的绕组温升测量的一般方法，提出认真研究的重要性。     

钴/镍复合中间层真空扩散连接钨与钢

以钴粉/镍箔为复合中间层,采用800,900和1 000 ℃等三种连接温度,加压10 MPa并保温120 min的工艺条件,对钨/钢真空扩散连接. 研究了接头的微观组织、成分分布、力学性能及断口特征. 结果表明,连接温度为800 ℃和900 ℃时,钨/中间层界面金属间化合物生成很少,对应接头抗剪强度分别为186 MPa和172 MPa,断口均位于钨母材中近界面的位置,为典型解理断裂形貌;当连接温度升至1 000 ℃时,钨/中间层界面生成厚度小于2 μm的连续金属间化合物层,接头抗剪强度降至115 MPa,断裂也发生在钨母材中近界面的位置,断口大部分区域为沿晶断裂特征.     

基于偏最小二乘回归的焊缝形状预测模型

提出了基于偏最小二乘回归模型的焊缝形状预测方法。以药芯焊丝CO2气体保护焊作为研究对象,建立了包括焊缝熔深、熔宽及余高等几何尺寸在内的焊缝形状偏最小二乘回归预测模型和多元线性回归预测模型。结果表明,偏最小二乘回归模型有效解决了预测模型中焊接电流与电弧电压等自变量间存在的多重共线性问题,比传统的多元线性回归模型具有更高的预测精度,相对误差在5%左右。     

电弧焊熔滴金属中夹杂物形成的冶金机制

以实验室自行制作的两种氧化物渣系烧结焊剂对电弧焊熔滴金属中夹杂物形成机制开展研究.作者通过设计出熔滴金属快速提取的试验方法,对提取出的熔滴金属用LECO氧氮分析仪进行氧含量测试、用镶嵌熔滴法分析夹杂物分布及尺寸特征、用扫描电镜配合能谱仪观察分析夹杂物微区形貌及成分.结果表明,熔滴金属内部夹杂物随焊渣碱度的增大呈细小均匀分布规律,构成夹杂物的元素与焊渣成分具有异同的成分特征,主要由Si,Mn,O元素组成.夹杂物形成机制主要通过钢-渣界面冶金化学反应及内部体扩散形成内生夹杂物.利用夹杂物诱发针状铁素体形核(可通过控制焊渣碱度大小进而有效地控制夹杂物尺寸),使其对焊缝固态相变产生积极的影响.