气流对飞秒激光加工炸药装药过程的热安全性影响分析

由于炸药具有热传导系数小、对温度极其敏感的特点,在使用多脉冲飞秒激光对其进行持续加工时,极有可能在炸药内形成热累积,从而导致点火、燃烧等危险事件的发生。为了降低激光加工材料过程中的热效应,人们普遍采取在材料加工表面施加气流的方法。为了研究加载气流条件下,炸药装药在飞秒激光作用下产生的烧蚀产物的运动规律以及炸药装药内部的温度变化,建立了加载气流条件下飞秒激光加工炸药装药过程的二维流固耦合计算模型,对在单侧、双侧不同入射角度的亚音速气流作用下,飞秒激光加工奥克托今(HMX)炸药装药的过程进行了数值模拟计算。计算结果表明:单侧气流会在炸药加工表面形成漩涡流,导致烧蚀气体产物在炸药表面做旋转运动,加重了烧蚀产物对炸药的热影响;双侧气流会在远离炸药加工表面的地方形成较大的漩涡流,从而使烧蚀气体产物迅速离开炸药加工表面,有效降低了炸药的温度,提高了飞秒激光加工炸药装药过程的安全性。

B2152A型4 m龙门刨床变频升级改造及技术应用

基于B2152A型4 m龙门刨床工作原理,结合目前设备在运行中存在的控制系统、控制方式陈旧,故障率高等问题,采用变频控制的方式控制设备运行。同时,对原有陈旧和复杂繁琐的电气控制、电气元件等进行优化升级改造。通过现场实际使用和长时间的设备运转验证表明,此次升级改造延长了设备的使用寿命,降低了故障率并且达到了节能降耗的目的。

等离子弧+交流辅助电弧增材制造钛合金微观组织与性能

以等离子弧为热源,采用交流辅助的方法进行钛合金逐层熔丝增材制造,研究外加交流电流对增材件的微观组织和性能的影响,通过高速摄像观察外加交流电流对熔滴尺寸及熔滴过渡的影响,测量堆垛形貌的粗糙度,观测堆垛层的组织和显微硬度,分析辅助交流电流对堆垛层的压缩性能影响.结果表明,外加交流电流会形成比较明显的交流电弧,并促使等离子弧摆动,对熔池起到振荡作用.改善增材件的表面平整度以及增材件的晶粒尺寸,且晶粒尺寸随外加辅助交流的增大而变小,从未加交流到外加交流电流为30A,晶粒尺寸减少了43.4%.同时,外加交流电流可以明显提高增材件的硬度以及塑性,当外加交流电流为30 A时,硬度为454.15 HV,压缩应变为0.280%,未加交流电流时硬度为406.45HV,压缩应变为0.110%,压缩应变比未加交流电流时提高了2.5倍.创新点:研究了交流辅助对电弧增材制造钛合金过程中的电弧形貌以及对增材件的晶粒尺寸、微观组织与性能的影响规律.

静电喷雾法制备纳米复合含能材料RDX@NGEC及性能

通过静电喷雾干燥技术,以黑索金(RDX)、纤维素甘油醚硝酸酯(NGEC)为原料,以丙酮为溶剂,制备一种新型的RDX@NGEC核-壳结构纳米复合含能材料。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和拉曼光谱,对复合粒子的结构和组成进行表征;采用差示扫描量热法,通过Kissinger和Ozawa两种方法分别对复合材料的热分解反应动力学和热力学进行分析;另外进行撞击和摩擦感度实验研究其机械性能。研究结果表明:采用静电喷雾法制备的RDX@NGEC复合粒子形貌均匀且呈球形,具有典型的核壳结构;与原料RDX相比,复合粒子的热分解表观活化能从122.050 kJ/mol提高到131.701 kJ/mol,且随着NGEC含量的增加活化能逐渐增大;其中10%质量分数NGEC的添加,复合粒子的热爆炸临界温度由513.696 K提高到524.989 K。机械感度研究表明:NGEC可以作为有效的缓冲层赋予RDX良好的钝感效果,当比例为2∶8时撞击和摩擦感度的降低幅度最大分别可达44.1%,24.8%,安全性能大大提高。

基于数值模拟的节能减排型热处理料盘结构轻量化设计

为降低大型航空模锻件热处理能耗和辅具应用成本,采用高温拉伸、数值模拟等方法对热处理料盘的选材和结构进行了优化设计,结果表明,相同工况下ZG35Cr24Ni7SiN的高温强度优于ZG40Ni35Cr26Si2,推荐使用。10 t载荷下,随着料盘厚度的减少,承受的等效应力增大,当使用叉车出炉时,40 mm的料盘厚度满足使用要求,当使用吊装出炉时,65 mm料盘厚度满足使用要求,Hon1蜂窝孔料盘在相同工况下,因最大等效应力低而优于Rec1矩形孔料盘结构。生产应用结果表明,优化后的料盘减重34.15%,寿命提升50%,平均能耗降低77.5 kWh,经济效益明显。

丙酮对RDX溶液热分解的影响

为了防止RDX在生产过程中发生爆炸事故,采用自行设计的临界爆温测试装置测试了RDX溶液的临界爆温.结果表明,0.4 g RDX在较高温度下加热时只发生分解反应而不会发生爆炸;RDX质量分数为4％～8％时,RDX溶液在193.0℃左右迅速分解并发生爆炸,从而得出丙酮对RDX溶液热分解有一定的催化作用.在RDX溶液质量分数为4％～8％时,浓度变化对RDX溶液的临界爆温影响较小;当RDX溶液质量分数低于4％时,RDX溶液不发生爆炸.

一种简易的数控刨床自动对刀和刀具磨损自动补偿方法

介绍了一种简易的数控刨床自动对刀和刀具磨损自动补偿方法。在该方法中自动对刀和刀具磨损自动补偿采用同一套装置，装置结构简单，操作方便。刀具磨损的自动补偿不需要有刀具磨损量的反馈信息。功能的实现不需要在数控系统中外加另外的接口电路。

热作模具H13钢表面激光堆焊类高速钢的实验研究

研究韧性较高的热作模具H13钢表面上通过激光合金堆焊的方法直接复合类高速钢金属。采用专用合金焊丝,利用自动送丝系统通过激光堆焊的方法在基体材料上获得2～3mm的高硬、高耐磨的合金堆焊层,利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度仪对堆焊层进行显微组织分析和硬度测试。结果表明:堆焊层形成了高硬的碳化物,且堆焊层与基体之间具有良好的冶金结合,堆焊层的平均硬度达922HV。

功能助剂对2,4-二硝基苯甲醚基熔铸炸药性能的影响

为了获得适用于2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)基熔铸炸药的功能助剂体系,改善其装药性能,通过黏附功确定功能助剂为吐温60和醋酸丁酸纤维素(CAB);采用巴西实验、静态剪切实验、撞击感度爆炸概率法实验、摩擦感度爆炸概率法实验、小隔板实验和液体静力称量法,研究了功能助剂对DNAN 20/奥克托今80(HMX 80)熔铸炸药的拉伸强度、剪切强度、撞击感度、摩擦感度、冲击波感度和装药密度的影响规律。实验结果表明:功能助剂使得DNAN 20/HMX 80熔铸炸药在-40℃、20℃、60℃下的拉伸强度分别增大6.25%、10.3%、47.8%,剪切强度分别增大23.5%、27.8%、45.1%;摩擦感度、撞击感度和冲击波感度分别降低14.29%、4.76%、3.11%;相对密度提高0.2%.因此,功能助剂吐温60和CAB可以用于改善DNAN基熔铸炸药的力学性能和安全性能。

基于DMF环境的HNS热分解实验研究

六硝基芪（ HNS）作为性能优良的耐热炸药被广泛应用，由于其制备工艺到提纯等过程均是在溶液中进行，溶液局部高温可能导致体系不稳定或发生意外爆炸。为了研究HNS在溶液中的热分解情况，选用二甲基甲酰胺（ DMF）作为溶剂，采用自行设计的临界爆温测试装置测试了HNS、DMF以及HNS溶液的热分解情况。结果表明，在本实验条件下，0.5 g HNS在高温加热时会发生爆炸；HNS质量浓度为1％~8％时， HNS溶液发生了爆炸；随着溶液中HNS浓度增大，临界爆炸温度会下降。

真空吸附在薄板加工中的应用

对壁厚为015～3mm的铝板平面刨削加工设计了一套夹具,由此解决了刨削加工薄板时工件夹持力不易掌握的缺陷。介绍了夹具的设计原理和结构,并对使用工装夹具和未使用夹具加工出的工件精度做出对比表格。此夹具不仅适用于刨削加工,而且为不导磁材料用于磨削加工提供了可能。

三菱PLC在刨床数控系统上的应用

利用日本三菱 PL C定位控制单元的特点 ,研制了特形面数控刨床系统 ,相比传统的单片机控制系统 ,既简化了机床结构和控制系统 ,又简化了用户的编程工作 。

磁流变数控抛光技术研究

磁流变加工技术则具有高效率、高精度、低亚表面缺陷等优点,而非球面元件由于自身的优点得到广泛应用,实现非球面元件的磁流变加工技术具有重要的意义,因此,文章进行了非球面的磁流变抛光工艺软件设计,对非球面的磁流变加工算法进行了研究,同时对自研磁流变机床运动形式进行了分析,实现了非球面元件的自动装调定位系统设计,开展了对大口径的方形非球面元件的磁流变加工验证实验,非球面元件的透射波前误差得到了收敛,最终实现了面形精度PV为λ/3。验证了磁流变加工非球面元件的能力。

炸药装药侵彻靶板过程的点火机制分析

针对弹药侵彻过程中的安全性问题,分析了弹体在侵彻靶板过程中炸药装药的动态特性和受力特点,得出了炸药侵彻过载条件下的点火机制;指出了单层靶侵彻时冲击波点火可能不是影响侵彻安定性的主要因素,但是其对弹体内部炸药装药有一定的损伤;多层靶侵彻时,由于炸药预损伤的存在,冲击波点火可能成为影响多层靶侵彻安定性不可忽视的因素。

龙门刨床的全数字直流调速控制系统

设计了一种龙门刨床全数字直流调速系统,该系统采用西门子全数字直流调速装置(6RA70),取代原来的F-D模拟调速系统,实现了龙门刨床工作台的无级调速;用可编程控制器(PLC)代替大量的继电器、接触器,大大减小了系统的占地面积。由现场运行表明,该系统安全、可靠,大大提高了生产效率。

碳弧气刨电源种类及极性对刨槽质量的影响

在金属结构生产及维修过程中,焊接缺陷的清除,焊缝的清根,局部件的切除,碳弧气刨是普遍采用的工艺方法.根据不同的刨削材料,如何选择气刨电源种类及极性,将直接影响气刨电弧燃烧的稳定性和刨削质量,以及焊接质量.由于目前对这一问题尚无一致观点,因此,有必要进行试验和探讨.1 试验设备及方法利用研制的HZB-500型自动碳弧气刨机(设有电弧电压自动调节系统)、镀铜碳棒、碳弧气刨电源,分别采用直流正极性、反极性及交流电源依次在不同金属材料试件上刨削试验,并利用示波器观察电弧电压的波形.2

刨床数控改造后的自动刀架及其控制

介绍了对刨床进行数控化改造中刀架结构的改进及其自动控制的实现。

基于插削实现高精度深内孔长键槽的加工方法

在采煤机零件加工中,常常遇到深内孔长键槽的加工,由于精度的要求,用插削的方法很难保证加工质量,用拉削方法又不适宜。本文结合采煤机零件的生产实践,介绍了通过改进插削方法等措施,实现了插削加工高精度深内孔键槽的制造方法,并经生产实践的验证效果很好。

标准大模数直齿圆柱齿轮的插削

介绍了一种用普通插床插削大模数圆柱直齿轮的方法,并用实例详细阐述加工齿轮的基本原理及加工计算方法。对同等类型的标准大模数直齿圆柱齿轮的加工具有指导意义。

RDX热分解研究

为了更加全面的探究黑索今(RDX)热安全性,利用绝热加热法及DSC-TG-DTG法两种实验方法分析了RDX的热分解过程。通过对比两种实验方法可以总结出RDX在密闭条件下热分解初始速度比在开放系统中低5.4℃,实验条件对分解过程及相关参数影响较大。