钛合金Ti6Al4V/纯铜T2冷金属过渡搭接焊焊接接头组织与性能

采用冷金属过渡(Cold metal transfer,CMT)技术,以镍铝青铜ERCuNiAl焊丝作为填充材料,对钛合金Ti6Al4V和纯铜T2异种金属薄板进行钛板在上铜板在下的搭接连接。使用扫描电镜和能谱分析研究焊接接头的显微组织和反应界面金属间化合物的组成,并通过横向拉伸试验对接头的力学性能进行评定。研究结果表明,冷金属过渡技术可以实现于钛/铜异种金属的有效连接。焊接过程中电弧比较稳定,焊缝成形良好。在电弧热的作用下,铜板完全熔透,与焊缝金属形成铜-焊缝界面,钛板部分熔化,铜板和焊丝熔化包围在钛板的周围,形成了钛和焊缝的三个界面,提高了接头的力学性能。钛侧金属间化合物层包含TiCu、TiAl、Ti2Cu、AlCu2Ti和铜基固溶体等多种金属间化合物。拉伸试验时,断裂发生在铜母材的热影响区,拉剪强度可达200 MPa。

不锈钢车体板材搭接与对接激光焊接接头的拉伸断裂行为研究

用1．5mm厚、牌号为301L-DLT、31L-HT的不锈钢冷轧板分别制备搭接部分熔透、无填料对接的激光焊接试件以研究焊缝结构对断裂行为和机械性能的影响。试件激光焊缝的金属柱状晶直径为10～20／Lm，金相组织为了奥氏体和少量6铁素体；焊缝平均硬度为HV215。实验结果显示：试件的热影响区很窄，晶粒尺寸为20～30μm；301LHT板材的搭接接头断裂模式为外板拉伸断裂，对接接头为焊缝断裂，2种接头的断裂变形都较小；301L—DLT板材的搭接接头表现为焊缝拉剪断裂，对接接头为板断裂，2种接头的断裂变形都很大；301LDLT板材焊件的断裂强度略高于301L—HT板材的同类焊件，同一板材的对接接头断裂强度高于搭接接头；301L板材的激光焊缝柱状晶金属的抗弯性能优异，抗拉强度超过800MPa。

冷作模具钢淬火裂纹的搭桥修复

低合金冷作模具钢多属于高碳钢 ,淬火中易出现淬火裂纹。对于尺寸较大、形状复杂、加工精度高的冷作模具 ,因出现淬火裂纹而报废 ,损失是十分惨重的。如何修复已出现淬火裂纹的模具 ,是工业生产中急需解决的问题。针对这一情况 ,提出了对已形成淬火裂纹的冷作模具进行搭桥修复的新思想 ,并进行了试验研究。即首先对淬火裂纹尖端进行脉冲放电 ,钝化裂纹尖端 ,阻止裂纹在焊合过程中扩展 ;然后 ,对模具表面裸露的淬火裂纹顶部用YG8电极进行火花放电修复 ,相当于在裂纹顶部搭上一座“桥”。修复后 ,由于焊合层的内侧也存在类似裂纹尖端的区域 ,会使模具在工作时引起应力集中 ,因此修复后再对焊合层与裂纹连接处进行第二次脉冲放电钝化止裂 ,使焊合层下的裂纹尖端钝化且变成拱形 ,极大地提高了焊合层的承载能力 。

车用薄镀锌板CMT搭接工艺特性

针对车用薄镀锌板材料,为了进一步降低冷金属过渡(cold metal transfer,CMT)时产生的飞溅,研究分析了薄镀锌板CMT搭接焊接工艺特性.采用Baumer HX 13工业级高速摄像机拍摄了CMT焊接熔滴过渡图像,利用NI PXI数据采集系统采集了CMT焊接电流电压信号.主要研究了短路前期阶段与短路后期阶段电流电压对CMT熔滴过渡的影响规律,同时分析了焊枪倾角对薄镀锌板CMT搭接焊接熔滴过渡行为的影响.结果表明,当CMT短路阶段电流小于基值阶段电流时,电信号波形未出现扰动现象,焊接过程稳定;当降低短路后期电流约5 A时,能够有效降低CMT搭接产生的飞溅;当焊枪与垂直平面呈30°夹角时,能够获得平稳的熔滴过渡,焊接飞溅最小,焊缝熔深最大,焊缝成形最佳.故短路阶段电流小于基值阶段电流且降低短路后期电流约5 A时,采用焊枪倾角30°的焊接工艺能够实现较小的焊接飞溅,为生产实践提供理论依据.

大盘卷冷镦钢表面折叠、裂纹的判别及形成原因分析

表面折叠、裂纹是大盘卷冷镦钢的主要质量缺陷,也是造成制造紧固件过程中出现表面开裂的主要原因。通过对表面折叠、裂纹缺陷的外观特征及微观检验,得出了缺陷的判别方法。分析了其形成的原因,提出了相应的措施。

冷轧扭钢筋的锚固和搭接长度的确定

通过参照中国建筑科学研究院结构研究所的试验结果，结合我省冷轧扭钢筋的几何特性及性能，给出了冷轧扭钢筋的锚固及搭接长度．

高强冷弯薄壁型钢搭接式连续檩条受力性能试验研究

对550MPa高强冷弯薄壁型钢帽型截面搭接式连续檩条受力性能进行了试验研究。27根试件的试验结果表明,搭接式连续檩条的承载力与搭接部分刚度、截面内力、有效截面模量等因素有关,因此,负弯矩作用下的中间支座搭接端部变截面处和正弯矩最大的跨中截面都有可能成为构件承载力的控制截面。在确定高强钢材强度折减系数γ的基础上,根据试验结果确定出各组试件合适的搭接段刚度系数β和承载力计算公式。

工装架对消失模铸造高铬铸铁衬铁冷隔缺陷的影响

针对高铬铸铁衬铁在生产过程中出现冷隔缺陷或浇不足缺陷的问题,对比分析了在工装架与横浇道之间未垫耐火砖和垫耐火砖两种工艺对冷隔缺陷或浇不足缺陷的影响。结果表明,在工装架与横浇道之间垫耐火砖工艺减缓充型铁液的降温速度,充型铁液的流动性较好,优于未垫耐火砖工艺。对于碳化物呈(Cr,Fe)7C3型的高铬铸铁衬铁而言,采用垫耐火砖工艺生产,可以消除衬铁的冷隔缺陷或浇不足缺陷。

酸洗-冷轧联合机组闪光焊接头断带原因分析

采用宏观分析、力学性能测试、金相检验和断口分析等手段对某酸洗-冷轧机组闪光焊低碳Stb35L钢薄板接头在冷轧过程中频繁出现断带的原因进行了分析。结果表明:闪光焊接头发生开裂和断带的主要原因是其热轧原料钢板的头尾板形较差,而闪光焊前又未对其进行校平或剪切,从而导致接头局部出现焊缝搭接错边现象;在冷轧过程中,焊缝搭接处产生折叠和缺口裂纹,裂纹不断扩展最终导致断带;另焊缝中存在未挤压干净的链状氧化物是导致接头开裂和断带的另一个原因。

冷绝缘高温超导电缆用绝缘材料PPLP在液氮中拉伸状态下的冲击绝缘击穿强度

对聚丙烯复合纤维纸(PPLP)在液氮中拉伸状态下的冲击绝缘击穿强度进行了实验研究,用韦伯概率分布的方法进行数据处理,得出不同拉伸应力下0.1%击穿概率的冲击绝缘击穿强度。根据实验结果,结合相关的设计方法,对110 kV冷绝缘高温超导电缆本体用PPLP绕包时的绕包厚度和绕包层数进行了设计。

串联GMAW焊缝中的冷搭接

探讨了串联GMAW焊缝中冷搭接缺陷的形成机理、影响因素及控制原理。结果表明,在串联GMAW焊缝焊趾处发现了3种形态的冷搭接,它们的性质属于焊缝焊趾微区未熔合缺陷,可能影响结构的疲劳寿命。焊接飞溅和熔化金属的溢流是形成冷搭接的必要条件,而飞溅物、母材及溢出金属的温度则是形成冷搭接的充分条件。建立了串联GMAW熔焊行为与冷搭接形成的关系,其要点是电弧稳定性和熔池作用力的平衡性遭受破坏时,冷搭接缺陷形成倾向增大。提出了限制冷搭接缺陷数量和尺寸的4个可能的工艺途径。

风吸力下冷弯薄壁檩条稳定承载力分析和设计建议

对在风吸力作用下各种常用规格、跨度的冷弯薄壁檩条进行了大量的稳定承载力分析.分析分两部分:一是对简支C型和Z型冷弯薄壁檩条在风吸力作用下的稳定承载力分析,以确定简支檩条在风吸力作用下的稳定承载力;二是嵌套搭接的Z型冷弯薄壁连续檩条在风吸力作用下的稳定承载力分析,以确定搭接长度、跨数等因素对连续檩条在风吸力作用下稳定承载力的影响.有限元分析结果与《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102:2002)中风吸力作用下檩条的稳定承载力公式计算结果对比表明,规程中公式计算结果相对保守.据此,本文提出了简支檩条在风吸力作用下稳定承载力的实用计算公式,以及嵌套搭接的Z型连续檩条在风吸力作用下的设计方法.

高强冷弯薄壁型钢搭接式连续檩条有限元分析

对550 MPa高强冷弯薄壁型钢帽形截面搭接式连续檩条试验试件进行了ANSYS有限元模拟,并在此基础上进行了参数分析。分析结果表明:对于试验和分析的搭接构造,在一定的搭接长度范围内,增加搭接长度能提高构件的极限承载力,而超过这个范围增加搭接长度反而使构件极限承载力降低。因此,靠增加搭接长度来提高搭接式两跨连续檩条极限承载力的做法是不经济的,在搭接长度较长时,应在搭接段沿试件长度方向增加自攻螺钉,且搭接长度不宜超过0.35L。在试验试件搭接段打自攻螺钉的截面上,腹板或翼缘增加一个自攻螺钉对试件极限承载力和破坏模态的影响不大。

解决薄壁铸铝件浇不足的措施

对薄壁铸铝件浇不足及冷隔的形成原因进行了分析 ,提出了增大铸型排气性、提高充型速度、控制出炉温度的解决措施 。

基于多源资料的一次弓状强飑线成熟结构研究

利用局地分析和预报系统(Local Analysis and Prediction System,LAPS),结合多源资料,分析了2018年3月4日暖区强飑线成熟阶段的热动力结构和大风形成机制。结果表明:暖区内层结不稳定范围向东扩展和强的垂直风切变,驱动飑线组织化加强并向前移动和发展。成熟阶段飑线热动力结构呈现出两支强入流和冷池的典型特征,即前侧入流在低层(0~3.0 km)辐合上升,部分气流在高层翻转流向系统前侧,无后向流出;后侧中层(4.0~5.5 km)入流进入云体后部,在水凝物强烈相变降温作用下,密度增大转而下沉;下沉气流区降雨蒸发冷却增强了雷暴冷池。相比于飑线南段单一的对流线,北段弓形特点突出,后侧入流下降,加之存在尾随层状云,有更大的潜在冷却作用,促进气流加速下沉增强地面雷暴高压,最终导致更强的极端大风。

蠕墨铸铁缸体铸件的生产工艺开发

介绍了蠕墨铸铁D13缸体铸件的结构及技术要求,对铸件进行了工艺难点分析,提出了相应的解决方案。详细阐述了轻量化蠕墨铸铁缸体在设计过程中工艺参数的确定,并利用数值模拟软件辅助分析铸造工艺的可行性,在开发初期的生产验证时,发现在回油道壁出现冷隔缺陷,在油泵孔处出现缩松缺陷。通过提高浇注温度,增加引流筋等措施,有效消除了回油道壁处冷隔缺陷;通过采用随型异形悬臂砂芯实现铸出孔,使油泵孔处壁厚处于均匀状态,彻底消除了厚大结构热节,解决了油泵孔处缩松问题。

消失模铸造在大型箱体铸件生产中的应用

根据大型箱体铸件的生产实践 ,介绍采用消失模铸造工艺生产大型箱体铸件的经验 ,包括模具制造、原辅材料选择、设备选用以及造型浇注工艺制定等 ,采用该工艺加工后综合废品率仅为 1.3 % ,工艺出品率提高 12 %。

ZM6镁合金薄壁油管类铸件冷隔缺陷的消除研究

镁合金因结晶温度范围大、流动性差,薄壁件在浇注过程中易出现冷隔、浇不足缺陷。以ZM6镁合金薄壁油管类铸件为研究对象,在研究过程中利用ProCAST软件模拟,通过调整浇注温度、增设排气孔等方式,最终解决产品冷隔、浇不足缺陷,提高了成品率。

冷轧带钢窄搭接焊接技术的改进

针对莱钢1 500 mm拉矫焊机存在的问题,从焊机工作原理分析、焊接模式优化以及生产工艺参数设置等方面入手,分别提出了解决办法,有效解决了焊接不牢、断带、机体短路、焊轮火化等问题,使焊缝断带率降低了62%,生产效率提高了23%。

热轧窄带钢Q195通条重皮缺陷成因分析与改进

针对某钢厂的Q195窄带钢在用于冷轧薄带生产过程中出现较多的重皮缺陷问题,对缺陷试样进行了分析,确定了冶炼过程中脱氧不充分和全氧含量过高为缺陷产生的主要原因。通过优化冶炼工艺,缺陷发生率由80%左右降到3%以下。