铝合金气体输送活性钨极氩弧焊方法

针对铝合金，提出了一种气体输送活性钨极氩弧焊，即GTFA—TIG焊（gas transfer flux activating TIG welding）．该方法改变了活性元素的引入方式，通过自动送粉装置将活性剂输送到保护气体中，由保护气体将其引入电弧一熔池系统进行施焊，使得电弧收缩，熔池金属流态改变，熔深增加，同时省却了涂覆活性剂工序，实现了焊接过程自动化．进行了普通交流TIG焊和8种单组元活性剂的GTFA—TIG表面熔焊，分析了不同活性剂对焊缝成形、拉伸性能以及缺陷的影响．结果表明，大多数卤化物和氧化物活性剂都能使熔深增加到传统TIG焊的2．5～3倍以上，单质碲增加熔深效果较差．采用V：O，的焊缝抗拉强度接近母材金属，而采用MnCl2和AlF3的焊缝有一定程度降低．焊缝X射线探伤结果表明，采用V2O5，MnCl2和AlF3的焊缝评片结果均为I级，而采用碲的焊缝为Ⅲ级．

上甸子区域本底站大气痕量活性气体的变化规律

利用TE公司C系列气体监测仪,于2005年1月1日—12月31日,在北京上甸子区域大气本底站连续观测SO2,CO,NO-NO2-NOx和O3的浓度.分析了晴天、雨天、霾天和沙尘天气条件下,不同气体的变化特征及影响因素.结果表明:(1)痕量活性气体在不同天气条件下具有不同的浓度及日变化特征,晴天和雨天日变化最小,而霾天日变化最大;(2)风向和风速是影响上甸子气体浓度变化的重要因素,同时,夏季降水对SO2和NOx的去除作用较为明显;(3)上甸子O3白天最大值与夜间最小值的比值低于4,远低于城区,不利于光化学污染的形成.

氧引入对气体熔池耦合活性TIG焊电弧的影响

气体熔池耦合活性TIG焊接方法是一种新型的活性焊接方法,该方法采用内外两层气体进行TIG焊,内层惰性气体保护熔池金属和钨电极,外层气体引入活性元素O,使焊缝熔深增加,并通过调节内外喷嘴的相对位置,简单方便地调节外层活性气体与熔池表面的耦合度,实现对焊缝成形和焊缝性能的控制。外层气体的引入对焊接电弧有着重要的影响,因此针对气体熔池耦合活性TIG电弧,采用Boltzmann作图法分析了外层气体为O2时不同耦合度下电弧等离子体的温度分布,在此基础上研究了电弧电压和电弧形貌的变化规律。结果表明,与普通TIG电弧对比,气体熔池耦合活性TIG焊时,外层气体引入氧可使电弧略有收缩,电弧中心温度升高,同时电弧电压上升;与内外层气体都为Ar的情况相比,外层采用O2对电弧的收缩作用更明显。当耦合度从0增加到2时,电弧中心温度和电弧电压都略有上升。在气体熔池耦合活性TIG焊中电弧收缩不明显,进行不锈钢焊接时熔深显著增加的主要机理不是电弧收缩。

软开关双丝脉冲熔化极活性气体保护焊逆变电源

根据双丝脉冲熔化极活性气体保护(MAG)焊的工艺要求,将软开关技术、双闭环控制技术以及现场总线控制技术相结合,研制了一套软开关双丝高速脉冲MAG焊电源,并应用计算机信息测试采集平台对该系统进行测试.结果表明,系统具有良好的静、动特性,主从机协同控制稳定可靠,完全可以满足双丝高速脉冲MAG焊的技术要求.

气体熔池耦合活性TIG焊电弧传热传质过程的数值分析

针对气体熔池耦合活性TIG焊电弧,建立焊接电弧传热传质过程的数学模型.采用简化阴极边界层模型对阴极与电弧耦合求解,计算得到气体熔池耦合活性TIG电弧等离子的温度、氧气分布、等离子体流速、电势和电流密度等特征参数,并与传统TIG电弧进行对比.结果表明:氧气主要分布在电弧外围,只有少量进入电弧内部;与TIG电弧相比,相同焊接参数下气体熔池耦合活性TIG焊电弧温度上升,等离子体流速增大,电弧略有收缩,阳极表面电流密度、热流密度与电弧压力峰值均增大.

活性气体对马氏体不锈钢MAG焊熔敷金属性能的影响

针对大型水轮机转轮用ＺＧ０Ｃｒｌ３Ｎｉ５Ｍｏ高强马氏体不锈钢的熔化极气体保护焊工艺，研究了活性气体对焊丝 ＨＳ３６７Ｌ和 ＨＳ１３５Ｌ熔敷金属化学成分和力学性能的影响。

气体熔池耦合活性TIG焊弧长影响电弧压力机理的数值分析

针对气体熔池耦合活性TIG(GPCA-TIG)焊电弧压力随弧长增加而减小的现象,运用FLUENT软件及其UDF的二次开发功能,建立GPCA-TIG焊电弧的二维轴对称稳态模型,通过提取相同电流不同弧长等离子体轴向的电磁力和粘度,分析电弧压力随弧长增加而减小的机理.结果表明:随着弧长增加,沿电弧轴向的电磁力几乎没有变化,而近阳极表面的氩等离子体温度下降使其粘度增大,最终导致氩等离子体沿电弧轴向的流速下降,阳极表面的电弧压力下降.

气体熔池耦合活性TIG焊熔池N元素分布骤冷分析

采用骤冷法处理不锈钢气体熔池耦合活性TIG焊高温熔池金属,通过控制开始冷却时间,在不影响焊缝成形的前提下,保留N元素在高温熔池内的分布状态,并采用俄歇电子能谱(auger electron spectroscopy,AES)分析了不同位置处N元素的分布规律.结果表明,在熄弧前0.6 s开始冷却时,骤冷效果最好.熔池内N元素沿深度方向整体呈现均匀分布,局部存在较大范围波动;熔池前部和后部边缘位置的氮含量略高于中心位置,熔池中部边缘位置的平均氮含量略低于中心位置;熔池后部总的平均氮含量略高于熔池前部,熔池中部总的平均氮含量介于两者之间.

氮氧元素联合过渡对气体熔池耦合活性TIG焊电弧的影响

针对外层引入氮氧混合气体的气体熔池耦合活性TIG焊电弧,采用Boltzmann作图法分析在不同耦合度下电弧等离子体的温度分布和电弧电压的变化规律,并与传统TIG焊及外层只引入氧气的气体熔池耦合活性TIG焊进行比较.结果表明,氮氧联合过渡时气体熔池耦合活性TIG焊电弧的中心区域温度和电弧电压均高于传统TIG焊与外层只引入氧气时的气体熔池耦合活性TIG焊的数值;当耦合度由0变为+2时,电弧中心区域温度与电弧电压均略有升高.

考虑金属蒸汽的定点活性钨极惰性气体保护焊电弧与熔池交互作用三维数值分析

建立包括钨极、电弧和阳极的定点活性钨极惰性气体保护(Activating tungsten inert gas,A-TIG)焊电弧熔池交互作用统一数学模型。通过麦克斯韦方程组、连续性方程、动量守恒方程、能量守恒方程和组分输运方程的耦合求解,得到了电弧和熔池的温度、等离子体运动速度、熔池流动速度、电弧压力、电势、电流密度和金属蒸汽分布等结果。因为在A-TIG焊中,熔池的内向流动造成了大量的热被传入到熔池底部,热量的利用率更高,导致焊接熔池的表面温度比TIG焊的表面温度要高,从而引起了金属蒸汽浓度的增加,所以考虑金属蒸汽的A-TIG焊的电弧等温线较考虑金属蒸汽的TIG焊的电弧等温线有一定程度收缩。结果表明,考虑金属蒸汽对A-TIG焊熔深的模拟结果具有一定的影响,熔深减小约6%,该结果与有关试验研究结果吻合良好。

窄间隙旋转电弧熔化极活性气体保护焊视觉焊缝偏差检测

针对旋转电弧窄间隙熔化极活性气体保护焊多层单道焊焊缝跟踪需要,提出一种基于被动视觉传感的焊缝偏差识别方法.首先通过旋转电弧位置传感器和处于触发工作模式的CCD摄像机获取电弧旋转到坡口左侧和坡口右侧时的焊接图像,然后根据图像灰度直方图特点,构建了自适应双阈值获取算法.大阈值用于获取电弧区域进而得到电弧中心位置;小阈值用于获取坡口工件区域,进而通过计算水平方向一阶差分得到坡口边缘.通过对比一个电弧旋转周期内获取的两幅图像,可计算电弧旋转中心和坡口中心的偏差,得到焊缝偏差.该偏差检测算法高效、可靠且可避免坡口底部改变带来的误差,同时可用于不同偏差算法的比较和融合.

海洋中生源活性气体的来源与迁移转化

海洋生源活性气体主要包括二甲基硫(DMS)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、一氧化碳(CO)、挥发性卤代烃(VHCs)和非甲烷烃(NMHCs)等。它们通过海-气交换进入大气,不仅在全球碳、氮和硫循环中发挥关键作用,而且会直接或间接地对环境和气候变化产生重要影响。海洋释放的活性气体一类属于温室效应气体(CH_4、N_2O、VHCs和CO等),另一类会在大气中发生化学反应,控制着大气氧化平衡和臭氧浓度(VHCs和NMHCs)。而DMS属于负温室效应气体,其在大气中被快速氧化形成硫酸盐气溶胶,进而对云的形成和辐射强迫产生重要影响。本文综述了国内外海洋生源活性气体的研究现状,着重介绍了DMS、CH_4和N_2O的来源、迁移转化、海-气通量及其影响机制,并指明了该领域存在的科学问题及今后的研究方向。

湿地生态系统影响气候变化的活性气体交换通量的研究进展

湿地生态系统是影响气候变化的活性气体的重要“源”或“汇”,随着人类活动的增加和气候变化的加剧,湿地生态系统活性气体对全球气候变化的影响越来越受到关注。已开展的研究主要集中于二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)和二甲基硫(DMS)等活性气体。本文综述了湿地生态系统CO2、CH4、N2O和DMS的交换通量、时空变化特征以及影响因素。然而,目前对湿地生态系统活性气体的研究还不够系统和深入,对不同类型湿地的活性气体的源汇格局,碳氮硫的耦合作用机制、人类活动和环境压迫的影响等开展系统地研究,才能定量评价其对全球气候变化的贡献,并阐明变化趋势。

活性剂钨极惰性气体保护电弧焊接熔池行为的观察

利用高速数字摄相机对涂敷活性剂与不涂活性剂条件下的熔池表面流体流动形态及等离子体行为进行观察。利用X射线实时焊缝数字观察系统,用钨粒子示踪法测试熔池流体流动的规律。试验结果表明,活性剂使电弧收缩、改变熔池流体的流动方向并使流体流动速度加快,有活性剂时的涡流流动速度比无活性剂的涡流流动速度增加4倍,强烈的熔池流体向内对流是活性剂钨极惰性气体保护电弧焊熔深增加的主要原因,验证了数值模拟得到的结果。

活性熔化极气体保护焊接技术

提出了可增加焊接熔深,改善难熔焊接结构熔合不良,获得高质量焊接接头的活性熔化极气体保护焊焊接新方法。对铝合金、耐候钢两种材料进行活性熔化极气体保护焊接工艺试验,研究焊缝成形、焊接工艺、焊接电弧特征、断口形貌及力学性能等。试验结果表明:活性熔化极气体保护焊电弧收缩显著,电弧形态更加集中,焊缝表面及焊接接头内部质量高;同等焊接热输入下,活性熔化极气体保护焊比熔化极气体保护焊的熔深增加显著,在不降低拉伸弯曲力学性能的同时,冲击韧性得到提高。

红外非活性气体对CO超精细红外谱带吸收系数影响的研究

作者在研究了Ｈ２对ＣＯ红外吸收系数影响的基础上。进一步研究了Ｈｅ，Ｎ２，ＣＨ４与ＣＤ４对ＣＯ超精细红外谱带吸收系数的影响．实验结果表明，单原子分子、非极性双原子分子和多原子分子ＣＨ４与ＣＤ４，对红外活性分子ＣＯ谱带吸收系数都会产生影响，吸收系数随气体分压的增大而增大．ＣＯ谱带吸收系数还受气体种类的影响，它随气体分子量的增加而增大，与气体分子量近似呈线形关系．

电化学方法检测非电活性气体二氧化碳的若干问题研究

就非电活性气体ＣＯ２检测所遇到的若干电化学问题，诸如ＣＯ２电还原和直接电流法测定、Ｏ２的干扰以及ＣＯ２和Ｏ２气体的同时检测等，进行了系统的研究．先后提出并建立了微电流法、耗尽电解除氧法、调制电位脉冲－电流／库仑法等电化学测量方法，最终实现了常温下ＣＯ２和Ｏ２气体的快速电化学方法联合检测，既消除了Ｏ２的干扰，又无需ＣＯ２在电极上直接还原．

微生物和化学添加剂对畜禽粪便堆肥过程活性氮气体的减排研究

堆肥是将畜禽粪污进行资源化的有效手段之一,但是氮素的流失会造成堆肥产品质量的降低,排放的氨气(NH_(3))和氧化亚氮(N_(2)O)会加剧空气污染和温室效应。为了减少堆肥过程中活性氮气体的排放、提高堆肥产物的氮素含量,选用猪粪和鸡粪作为原料进行室内模拟堆肥,设置接种微生物、加入化学添加剂或两者联用的试验处理。结果表明,加入化学添加剂的处理以及微生物和化学添加剂联用的处理能够显著减排活性氮气体,实现高效保氮的目的。在猪粪堆肥过程中,相对于未接种、未加入化学添加剂的对照,加入化学添加剂的处理、Bacillus sp.H3-1和化学添加剂联用的处理以及B.sp.H5-9和化学添加剂联用的处理NH_(3)减排11%~21%,N_(2)O减排4%~6%,堆肥产物中NH 4+-N含量增加6.7~7.7倍。在鸡粪堆肥过程中,相对于未接种、未加入化学添加剂的对照,加入化学添加剂的处理、B.sp.H1-10和化学添加剂联用的处理N_(2)O减排25%~26%,堆肥产物的NH_(4)^(+)-N含量增加3.3~3.9倍。因此,加入化学添加剂以及微生物和化学添加剂联用可协同减排NH_(3)和N_(2)O,实现堆肥产物保氮,该研究可为畜禽粪便绿色高效资源化和农业碳中和提供重要依据。

活性气体保护焊(MAG)在大型不锈钢溶液储罐中的应用

该文通过某电厂脱硝环保改造项目不锈钢尿素溶液储罐工程,在储罐焊接过程中对活性气体保护焊(MAG)应用的尝试,总结出活性气体保护焊(MAG)焊接大型不锈钢储罐的焊接工艺。通过合理工艺设计,采用活性气体保护焊(MAG)可以满足溶液储罐设计要求,并能有效控制焊接变形,降低制造成本,缩短工期,提高效率。

熔化极活性气体保护焊在压力容器制造中的试验分析

针对在压力容器生产制造过程中,传统的焊条电弧焊有着生产效率低、成本高等缺点,应用熔化极活性气体保护焊对压力容器进行施焊。通过试验分析,结果表明该焊接方法优于一般的焊条电弧焊,适用于压力容器焊接,对采用该方法施焊的焊接接头性能试验结果表明,具有满意的机械性能,能够满足压力容器焊接质量要求,也实现了提高效率和降低成本的目的。