送丝速度对铝/钢激光熔钎焊接头组织与性能的影响

采用ER2319焊丝进行了6061-T6铝合金/Q235镀锌钢光纤激光熔钎焊接,分析了送丝速度对接头成型、显微组织与力学性能的影响。结果表明:当激光功率为1.2 kW,焊接速度为1.2 m/min时,送丝速度在1.2~3.0 m/min范围内均可获得有效接头。接头的抗拉强度随着送丝速度的增加呈现先上升后减小的趋势,当送丝速度为2.4 m/min时平均抗拉强度达到最大值,为116.15 MPa。当送丝速度为1.8、2.4 m/min时,接头的上下表面的金属间化合物层可控制在10μm以内,而对接界面处的金属间化合物层厚度随着送丝速度的改变变化不明显,对接界面的IMC层主要由FeAl、FeAl_(2)、Fe_(4)Al_(13)相组成。接头的断裂形式为典型的解理断裂模式,而位于润湿铺展在钢表面的铝合金处则为韧性断裂。

非等温包覆机头胶料流场挤出均匀性的研究

对非等温包覆机头胶料流场挤出均匀性进行研究。结果表明:非等温包覆机头胶料流场压力、温度和流动速度的模拟变化趋势与实际相似,模拟试验是分析包覆机头胶料流场的一种有效方法;确定了影响胶料包覆均匀性的包覆机头流道参数(进料口位置、进料口直径和芯线牵引速度)的相关变化规律,为包覆工艺及包覆机头流道参数的合理选择提供了理论依据;确定了包覆过程中芯线牵引速度与进料口胶料流量匹配性的评价方法。该研究为包覆工艺及包覆机头流道参数的确定提供了理论指导。

基于参数匹配分析法的全自动焊接技术管理研究

国内长输管道的快速建设推动了全自动焊接技术的发展。全自动焊接设备与参数的稳定性对焊层尺寸、焊接合格率影响较大,是全自动焊接技术的管理重点。对全自动焊接参数与焊层厚度进行测量与分析,结果表明:焊接参数的匹配性是影响焊层厚度与稳定性的重要因素。焊接速度与送丝速度两个参数的相对变化情况对熔池内熔化金属量具有较大影响,会导致焊接厚度的变化。通过匹配焊接线能量与单位长度焊接面积,单位焊接体积能量更为稳定,焊丝金属在熔池内与母材金属能够良好熔合,从而保证焊缝质量合格。焊接参数的平稳性有利于焊层厚度更为均匀,实现薄层多道焊。全自动焊接标准化管理为全面开展长输管道全自动焊接的推广应用提供了管理思路。

回火焊道焊接技术中焊接接头几何尺寸影响因素的分析

试验针对核电压力容器用钢SA508-3钢进行,采用TGS-56焊丝和TIG焊,在100 mm厚SA508-3钢板进行单道次堆焊,通过对焊缝断面的宏观金相观察,分析不同焊接工艺参数对回火焊道焊接技术中焊接接头几何尺寸的影响.结果表明.回火焊道焊接技术的实现与焊接电流和送丝速度关系明显,焊接电流对热影响区深度d尺寸影响较大,送丝速度主要起改变焊道余高(b)的作用,焊接电流越小或送丝速度越大,b+h(焊缝熔深)与d的差值越小,越利于回火焊道焊接技术的实现;焊接速度对焊接接头各几何尺寸影响均较大,焊接速度变化不能明显地改变b+h与d的差值.

高频感应熔化金属丝气雾化制备球形钛粉

提出了新型低成本球形钛粉气雾化制备技术——高频感应熔化金属丝气体雾化技术(Wire induction heating-gas atomization,WIGA),研究了雾化气体压力、熔体温度、送料速度对粉末性能的影响。结果表明:所制钛粉末的形貌为球形,球形度较高,粉末表面存在少量"卫星球"颗粒,占比约为1%;提高雾化压力、熔体温度和降低送丝速度均使粉末平均粒径D50减小。实验所得最佳雾化参数为:雾化气体压力4.0 MPa,熔体温度2 000℃,送料速度0.8m/min,在此条件下得到的钛粉末平均粒径为41.8μm。

20钢光纤激光填丝焊工艺与焊缝组织的研究

采用配置送丝系统的数控光纤激光焊接机,对4 mm厚20钢进行激光填丝焊接试验,研究了离焦量、激光功率、焊接与填丝速度等工艺参数对缝宽、熔深的影响,结果表明:合理的工艺参数可以获得深而窄、均匀美观的焊缝;焊后对焊接接头进行金相分析和拉伸试验,研究发现:热影响区组织细小、性能优良,焊缝冷却后出现树枝状魏氏体组织,提高了焊缝的抗拉强度,拉伸断裂位置位于母材,说明获得了力学性能好于母材的焊接接头。

不锈钢自动水下焊接工艺优化

针对微型排水罩式局部干法水下焊接方式,通过排水密封试验,优化排水罩的密封排水效果.在此基础上,通过一元化脉冲MIG焊接中送丝速度和活性气体工艺试验对比分析,对304不锈钢水下平板直行堆焊工艺参数进行优化.焊接过程的质量监控表明,送丝速度的增加和添加活性气体可以优化焊接过程的熔滴过渡状态.

基于TL494的PWM等速送丝电路的设计

通过对电压负反馈配合电流正反馈的送丝调速系统与转速负反馈调速系统的比较,得出了这两种调速系统的等效条件.设计了一种基于TL494芯片的电压负反馈配合电流正反馈的CO2焊机送丝调速电路.该电路通过PWM脉宽调制,实现转速的均匀调节,并具有过电流截止保护功能.通过实验,验证了该调速电路的可靠性.实验中,当电源电压由342V变到418V,负载从25N变到50N时,送丝速度的变化率小于5%,符合JB/T9533 1999专业标准要求.

6061Al-DP590冷金属过渡焊点焊件组织与性能

应用冷金属过渡焊技术对6061Al铝合金和DP590镀锌钢板进行搭接点焊,研究不同送丝速度下6061Al-DP590焊接试样焊点的宏观形貌,Fe、Al金属间化合物过渡层厚度及形貌和焊接试样的力学性能。结果表明：送丝速度分别为5、5.6和6.2 m/min时,Fe、Al金属间化合物过渡层的厚度分别为2.3、8和16μm;由于靠近钢板一侧冷却速度较快,容易形成平面晶,紧邻钢板一侧的Fe、Al金属间化合物过渡层界面较为平滑,而靠近铝板一侧由于Al-Fe合金结晶温度区间较大,容易形成柱状晶;当送丝速度为5.6 m/min,焊接速度为1.2 m/min、弧长修正为0时,焊接接头最大载荷可以达到4.5 kN,其力学性能为最佳。

钙处理技术在鞍钢ASP生产线的应用

针对鞍钢股份有限公炼钢总厂四工区连铸生产铝镇静钢钙处理钢水口堵塞问题,采取了氧化性顶渣改质、控制顶渣干稀程度以及控制钙处理钢水的钙含量和喂线速度等一系列措施,取得了良好的效果,连铸因絮流断浇的次数从平均每月1次降低到3个月1次。

硅片多线切割的温度场仿真研究

硅片切割的温度场分布对硅片表面加工质量具有十分重要的影响。以硅材多线切割的温度场为研究对象,在分析硅片多线切割工作原理的基础上,建立了数值分析模型,充分考虑了切割发热机理以及空气与切削液的冷却作用。采用参数化编程与生死单元技术,仿真分析了硅片切割的温度场分布情况,研究了线锯张力、硅材进给速度对硅片温度场分布的影响。仿真结果显示:硅切片的温升与线锯张力成正比关系,张力越大,温升越明显;进给速度对硅切片的温升曲线有一定的影响,但硅材在不同进给速度下的最终温度几乎相同。论文为研究硅片的切割变形机理、改善硅片表面质量等提供了一定的理论参考。

基于FLUENT模拟的熔融沉积快速成型喷头工艺参数研究

喷头是熔融沉积快速成型工艺最重要的部件之一。对喷头结构进行介绍,分析出喷头几种重要的工艺参数,进行有限元理论分析,建立喷头三维模型,用FLUENT软件对喷嘴直径为0.2、0.5、0.7 mm时的喷头结构进行分析。分析其温度场、速度场、压力场,找到不同送丝速度下的挤丝速度、压力损失、喷嘴处温度之间关系。仿真分析结果表明:在成型过程中选择合适的工艺参数,可以防止材料在喷头内堵塞,提高成形表面的表面品质。

基于ANSYS球化处理时喂线速度的研究

基于传热传质理论,采用ANSYS软件对喂线法球化处理时芯线钢带在铁水中的溶解过程进行了模拟。结果表明:直径为准13mm,钢带厚度为0.4mm的芯线喂入1500K的高温铁水中,即形成0.073mm厚的粘铁层,粘铁层从形成到完全溶解仅需0.063s;当钢带的碳含量为4%时,0.5mm厚的钢带溶解时间是0.3mm厚钢带溶解时间的3倍;计算的喂线速度与工厂实际应用的速度基本一致;得到的最佳喂线速度公式可用于指导实际生产。

基于模糊PI控制的全数字送丝系统研究

熔化极气体保护焊是重要的焊接方法之一,其送丝系统的稳定性和可靠性直接影响气体保护焊的焊接质量,提高送丝系统性能的主要途径是通过改进送丝机的硬件性能和控制方法。采用TMS320F2808作为控制核心,用MOSFET实现送丝电机的功率驱动,采用转速负反馈方式对送丝电机进行闭环控制,采用模糊PI调节控制技术实现数字化送丝控制系统。模糊PI控制的直流送丝电机调速具有很快的响应速度,更好的稳态精度,静态和动态性能优良。基于模糊PI控制的全数字化送丝系统,硬件电路简单,简化了调试难度,配合软件基本实现了送丝系统的全数字化。

机器人MIG焊工艺参数对焊缝尺寸的影响

为了进一步探讨平板单层熔敷成形中的焊接工艺,为后续成形试验提供理论指导和技术支持,研究了与机器人MIG焊金属快速成形焊接过程密切相关的重要焊接参数.采用单因素试验方法,获得了各焊接参数对成形焊缝尺寸(余高和熔宽)的影响规律.通过分析可知,送丝速度和焊接速度对焊道几何尺寸影响显著;焊枪倾角、工件坡度及干伸长对成形焊道几何尺寸的影响相对较小,可以用于对焊道精细规划中的焊缝尺寸(余高和熔宽)进行微调.

GMAW焊机数字化送丝系统研究

采用数字化控制技术对送丝电机进行控制。采用光电编码器进行送丝速度反馈,利用相应的控制算法使实际送丝速度值与预置值趋于一致,从而改善其稳定性,保证焊接质量。送丝系统的数字化可实现与数字化焊接电源的接口。

逆变CO_2焊接电源动特性对焊缝成形影响分析

介绍了逆变CO_2气体保护焊接电源的动特性要求,设计了一种双闭环控制的电子电抗器,内环为电流负反馈,外环为电压负反馈。整个焊接过程中,电压反馈实时监控电弧负载状态,使得系统具有良好的自身调节能力。分析了电子电抗器的控制原理,在短路过渡的短路阶段和燃弧阶段使用不同的电子电抗器参数,使两个阶段电源动特性合理匹配。通过试验研究了在恒定电弧平均电压和恒定送丝速度下,电源动特性对焊缝成形的影响规律,结果表明,随着燃弧阶段时间常数与短路阶段时间常数的变化,电流平均值也发生相应变化,导致焊缝熔深变化。随着燃弧阶段时间常数的增大,焊接平均电流减小,焊缝熔深减小,而随着短路阶段时间常数增大,焊接平均电流增大,焊缝熔深增大。

基于感应电压负反馈的数字化送丝系统

分析了受限单极式可逆PWM调速系统中电枢感应电压和旋转频率的关系,设计了基于DSP的数字化控制PWM调速送丝系统,通过采样电流断续时的电枢感应电压,采用数字PI方法调节PWM占空比,维持电枢感应电压恒定,实现送丝电机旋转频率恒定.该方法消除了负载电流对送丝速度的影响,具有和旋转频率负反馈相同的效果,但其结构和控制方法简单、成本较低.结果表明,电网电压波动以及送丝软管从平直状态到软管中部弯绕400mm一圈情况下,送丝速度变化率均小于±3%,满足标准规定的要求.

一种新型CO_2弧焊送丝调速系统

介绍了一种新型CO2弧焊送丝调速系统。该系统采用PWM脉宽调速,通过光电测速进行速度反馈调节,结构简单,控制精度高,动态响应快,值得推广。

金刚石线锯切割对砷化镓切片表面质量的影响

采用金刚石线锯对直径65 mm的单晶砷化镓棒材进行切割实验,锯丝线速度分别为0.8,2.5 m.s-1,进给速度分别为0.6,1.5,2.5 mm.min-1.应用原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)测量切割后砷化镓切片的表面粗糙度,根据脆塑转变中的滑移理论分析了金刚石线锯切割砷化镓晶体的加工过程.结果表明:当进给速度为0.6 mm.min-1,线速度为2.5 m.s-1时,切割表面平整,无崩碎现象,表面粗糙度值达55.21 nm.提高线速度,表面粗糙度减小;提高进给速度,表面粗糙度增加.当进给速度较大时,提高线速度,表面粗糙度减小不明显,其主要原因是由于进给速度过高后系统振动、冲击增强所致,而锯丝磨损、磨粒脱落也是切割表面质量降低原因之一.