40mm厚度Q500MC钢板大热输入焊接试验

采用Mg-Ti复合氧化物冶金处理方式试制了40 mm Q500MC钢板,并进行了热输入为276 KJ/cm的大热输入焊接实验。结果表明,钢板各项力学性能满足GB/T 1591要求,且韧脆转变温度T VE低于-60℃。焊接接头各项力学性能满足标准要求,热影响区各位置0℃、-20℃冲击韧性满足标准要求且有一定余量。对比母材,焊接热影响区0℃冲击吸收能量降低约56%,-20℃冲击吸收能量降低约77%,热影响区韧脆转变温度T VE约为-18.4℃。经过大热输入焊接后,粗晶热影响区获得以晶内针状铁素体为主的组织,韧性水平较理想,热影响区正火区域宽度可达5~6 mm,组织以铁素体+珠光体为主,对应区域硬度较低,软化严重。

基于单步预测输出差值抑制超调的改进预测控制算法

为抑制传统预测控制算法中产生的超调量同时减小计算规模,提出了一种基于单步预测输出差值抑制超调的改进广义预测控制算法.通过在性能指标函数中引入单步预测输出差值项K[y(k+d+2/k)-y(k+d+1/k)]2有效抑制了2次预测输出之间的剧烈波动,从而有效抑制了超调量的产生,同时计算量的增加很小.算法中同时考虑了系统的时滞特性对控制过程的影响,即单步预测输出差值项施加在当前的输入控制量Δu(k)开始在预测输出中起作用之后.通过柔化系统输入Δu(k+j)有效避免了矩阵求逆运算,因此算法的计算量进一步减小.仿真实验证明该算法不仅可以有效抑制超调的产生而且可以加快算法的跟踪速度.

超轻型火炮自动调炮技术研究

针对超轻型火炮具有柔性环节和基座晃动等特点,研究一种自动调炮技术,采用以正弦加速度安排过渡过程的柔化输入、复合控制算法、输出解耦控制等方法,以适应超轻型火炮的自动调炮控制。试验结果表明,该技术能够满足超轻型火炮的自动调炮控制要求。

1600MPa级超高强钢低热输入气体保护焊接头组织和性能分析

采取一种低热输入气体保护焊工艺对1 600 MPa级超高强钢FP4130进行焊接,并对焊接接头进行拉伸、硬度测试,结合金相组织分析和扫描电镜进行观察。结果表明,焊接热影响区(HAZ)和焊缝部分区域发生软化现象,其与接头的受热状态、母材和焊接材料的化学成分有关。研究结果为超高强钢的特殊应用积累了数据。

热输入对超高强钢DP1000激光焊接接头微观组织和断裂机制的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)观察超高强双相钢DP1000激光焊接接头微观组织的变化,通过显微硬度的测试、拉伸试验研究其不同热输入下焊接接头的力学性能.结果表明,随着热输入的增加,由回火区和两相区组成的软化区的组织发生了明显的变化,软化区内平均硬度值减小,其宽度尺寸增加,导致拉伸试样的断裂位置发生变化.当热输入不高于52 J/mm,焊接试样的抗拉强度是母材的97.75%,软化区宽度最大约为506μm,断裂发生在母材上;当热输入达到72 J/mm,软化区宽度约为621μm,断裂发生在软化区内.

三电平APF谐波电流及中点电位平衡控制

针对三电平有源电力滤波器,提出一种基于带柔化输入的模型预测控制方法用于谐波补偿。同时,为避免直流侧中点电位的波动和偏移问题给系统稳定性带来的不利影响,采用基于平衡因子和简化SVPWM算法的中点电位平衡控制策略。模型预测控制方法根据实际有源电力滤波器控制系统设计电流预测模型,同时将预测输出与实际输出的偏差及时反馈,结合滚动优化,使有源电力滤波器的补偿电流快速跟踪参考值。直流侧母线电压控制采用简化三电平SVPWM算法,简化了算法的同时保证了中点电位平衡。建立了APF预测电流控制的等效模型,并进行了仿真验证。所提方法有效柔化电流输入从而减小超调,较传统预测控制方法更为稳定,减少了谐波含量,改善了补偿精度,保证了直流母线电压的稳定和中点电位快速平衡。仿真结果验证了所提控制策略的有效性与可行性。

X80钢焊接热影响区脆化软化现象热模拟试验研究

为了研究X80管线钢焊接热影响区(HAZ)组织及力学性能随冷却速度和焊接线能量的变化规律,采用热模拟试验的方法,对特定化学成分和原始金相组织的26.4 mm厚X80管线钢进行了热模拟试验。试验结果表明:通过采用加速冷却或高熔敷率低线能量焊接工艺,可以适当提高热影响区冷却速度,达到细化热影响区晶粒、改善或消除热影响区脆化软化的目的,有效改善了X80管线钢热影响区强韧匹配,提高了产品合格率。

X80管线钢焊接热影响区软化问题研究

为了提高管线钢焊接热影响区组织性能,控制热影响区软化问题,分析了当前超低碳微合金X80直缝埋弧焊管焊接热影响区的软化现象,以及热影响区软化导致的弯曲开裂等质量问题。采用焊接热模拟及批量生产检验数据统计分析等方法,研究了影响X80管线钢焊接热影响区软化的因素。研究结果表明,母材合金元素、焊接热输入、母材强度以及三者之间的匹配是影响焊接热影响区软化的关键因素。指出,母材合金设计应考虑焊后热影响区的强度,母材强度应与热影响区强度相匹配。

线能量对高强钢激光填丝接头组织及性能影响

利用5kW碟片激光器对1.1mm厚的先进高强钢进行对接填丝焊,采用正交试验设计激光工艺参数,并借助万能力学试验机、显微硬度仪、光学显微镜和扫描电镜对焊接接头的拉伸强度、显微硬度、表面与截面组织进行分析,研究激光工艺参数对焊接接头力学性能及组织的影响。结果表明,在试验参数范围内,激光功率与焊接速度是影响接头性能最重要的参数。在合理的工艺参数下,即线能量大于阈值时,可以获得均匀、连续以及表面光滑的焊缝形貌,抗拉强度为母材的90%以上。接头均存在熔合区硬化和外侧热影响区软化现象,熔合区组织主要由板条马氏体和先共析铁素体组成,热影响区组织因回火马氏体的大量出现而发生软化,从而影响接头拉伸性能。

V含量对深海管线钢HAZ软化区的影响研究

通过焊接热模拟试验研究了管线钢的焊接热循环过程,结合扫描电镜、背散射电子衍射系统、透射电镜和硬度试验表征和分析了热影响区软化区的组织变化、晶体学特征和第二相析出行为。结果表明,对于母材组织为多边形铁素体和针状铁素体的深海管线钢,焊接热影响区的软化区出现在峰值温度为1000~900℃的细晶区。采用V微合金化和低的焊接热输入量可以使组织有效晶粒尺寸减小、小角度晶界比例和位错密度增加,从而有效地改善热影响区细晶区的软化问题。