单电源VPPA-GTA双面穿孔焊缺陷机理分析与工艺优化

针对铝合金传统单电源VPPA-GTA双面穿孔焊缝黑色氧化物夹渣问题,借助电信号传感、图像采集及图像处理手段对缺陷机理进行探究,获取焊接匙孔形成前后的电弧电压及电弧形态变化。分析发现匙孔形成后穿透电弧截面积明显变小,工件上阴极斑点大幅消失,造成工件反极性电压阶跃下降,阴极雾化作用减弱。为消除黑色氧化物夹渣缺陷,提出一种新型单电源VPPA-GTAW双态电弧穿孔焊接方法。通过优化变极性等离子弧电源DCEN段和DCEP段输出电流的流向,可在电源不同输出时间段形成等离子焊枪与工件间的正极性等离子电弧和等离子焊枪与TIG焊枪间的反极性穿透电弧。这两种电弧交替形成的双态电弧兼具变极性等离子弧的氧化膜清理作用和单电源穿孔电弧能量集中的优点,可获得良好的焊缝成形。

小型低压蔬菜培养装置研制

针对开展模拟低压高氧条件下蔬菜气体交换技术研究的需求,通过结构系统、温湿度与通风控制系统、大气总压与分压控制系统、植物培养系统以及测量与控制系统的设计,研制了小型低压蔬菜培养装置并进行了验证试验。结果表明,研制完成的小型低压蔬菜培养装置,运行稳定,环境参数如温度、湿度、总压、氧和CO_2分压等均能进行有效的测量和控制;装置各项实际性能指标基本满足设计和试验要求,可用于低压高氧蔬菜培养试验,为建立低压环境受控生态生保系统奠定了一定的技术基础。

航天工业中胶接技术的研究现状分析

针对目前我国航天产品,尤其是航天精密机电产品的胶接装配技术研究不足的现状,介绍了航天胶接技术的应用类型,以及胶接技术在耐超高/低温性、高密封性、多功能性、高稳定性或低蠕变性、低挥发性等方面的应用特点。在此基础上总结分析了胶接装配的机理、关键工艺、静/动态力学性能、疲劳/老化特性等方面的研究进展。最后给出了航天工业胶接装配技术在工艺参数量化、动态力学特性以及先进胶接装备等方面的发展方向。

铝合金厚板FSW接头组织特征与金属流动行为

针对60 mm厚5A06-H112铝合金开展搅拌摩擦焊试验,完成搅拌工具选型和接头特征区域组织分析。发现在厚板接头上层内部易出现体积型孔洞缺陷,当搅拌针直径相对轴肩尺寸较大时,轴肩难以包覆向上流动的塑性金属,焊缝金属在轴肩和搅拌针双重离心作用下溢出焊接区域形成飞边,并致使上层接头内部因塑性金属未及时回填而形成体积型缺陷;在厚板接头中下层存在束腰状典型区域,该区域热机影响区塑性金属流线呈偏转聚集,分析认为在搅拌针外沿瞬时空腔和搅拌针后方瞬时空腔的双重泵吸作用下,在接头中下部出现局部低压区域,影响塑性金属流动进而形成束腰状接头。厚板接头沿厚度方向力学性能存在差异,上层焊缝拉伸性能相对较低,中下层束腰区焊缝拉伸性能未受影响且其抗拉强度系数达到母材95%以上。

用于FBG解调的阵列波导光栅设计与性能分析

首先从理论上详细分析阵列波导光栅的串扰、插入损耗和带宽对解调系统的动态范围、波长分辨率及解调精度的影响。结果表明,带宽越大,解调系统的动态范围越大,但波长分辨率会有所下降;串扰越小,解调精度越高。然后从理论上研究影响阵列波导光栅输出光谱带宽的因素,如阵列波导光栅的衍射级数、阵列波导数及喇叭口宽度等。结果表明,当阵列波导数越小和锥形波导的开口宽度越大时,则阵列波导光栅的通带带宽越大。最后设计一款基于2%折射率差二氧化硅材料体系的阵列波导光栅,其具有带宽宽、损耗低和串扰低等特点,为基于阵列波导光栅的光纤光栅解调系统的研究提供理论指导,并指明器件及系统的优化方向。