低温温差条件下不同尺寸比例钢化真空玻璃变形特征研究

钢化真空玻璃导热差且具有冷收缩性能,当两侧玻璃温度差异较明显时,在冷收缩作用下,导致钢化真空玻璃弯曲变形,甚至出现真空环境失效,这极大限制了钢化真空玻璃在寒带地区的推广应用。基于此,进行了低温温差下钢化真空玻璃的变形测试和数值模拟,分析了低温温差和不同尺寸比例下,钢化真空玻璃两侧玻璃之间的协同变形规律。结果表明:试验与数值模拟结果相对误差在2%以内,钢化真空玻璃热-力学耦合模型具有可靠性;低温条件下玻璃整体向上弯曲变形,中心点向内凹陷,变形与温差呈正比关系;同一温差下,钢化真空玻璃长边长度相同时,随着长宽比的减小,长边上的最大变形量会增大。能够为钢化真空玻璃在极寒地区的推广应用及生产工艺的改进提供理论依据。

钢化真空玻璃封接工艺及封接接头性能研究

用自主研发的Sn-0.3Ag-0.7Cu-0.6Ga-0.8Sb低Ag无铅焊料对覆Ag玻璃基板进行真空封接。封接温度为270、280、290、300℃,保温时间为15、20、25、30 min。通过剪切强度测试、气密性测试、扫描电镜观察及EDS能谱分析对钢化真空玻璃封接接头的性能与组织进行分析。结果表明:封接接头依靠焊料合金中的Sn与Ag层中的Ag相互扩散形成冶金结合。封接接头剪切强度随封接温度上升、保温时间延长先增后降,封接温度为290℃、保温20 min时,接头剪切强度最高,为14.01 MPa,此时接头内部的IMC层组织厚度适中,分布均匀,接头断裂位置位于Ag层与玻璃结合部位,封接接头气密性在该封接工艺下达到最佳,为1×10^(-9)Pa·m^(3)/s。

温差作用下大尺寸钢化真空玻璃性能研究

温差作用下封边开裂是导致钢化真空玻璃失效的主要原因。不同封边工艺的真空玻璃,其耐两侧温差性能不同。针对金属封接的真空玻璃,通过温差变形失效试验和数值模拟,得出钢化真空玻璃温差变形失效时封边焊料的应力分布特征。结果表明:金属封接钢化真空玻璃温差变形失效的极限温差约为150℃;钢化真空玻璃温差变形均呈曲面且变形量与钢化真空玻璃长边尺寸为正相关关系;钢化真空玻璃受温差影响失效时,封边焊料应力分布大致相同,最大拉应力出现在钢化真空玻璃角点处;封边部位的极限应力大小为1.571 MPa,等效安全应力为0.943 MPa。

Sb对Sn-0.3Ag-0.7Cu-0.6Ga无铅焊料合金性能的影响

用CXZG-1真空感应熔炼炉制备6组Sn-0.3Ag-0.7Cu-0.6Ga-x Sb(x=0,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1%,质量分数)焊料合金,通过差示扫描量热法、润湿铺展试验、抗拉强度测试、扫描电镜观察、EDS能谱分析及X射线衍射物相分析等研究了Sb添加对新型低银系Sn-0.3Ag-0.7Cu-0.6Ga-x Sb焊料合金综合性能的影响。结果表明:Sb添加对焊料的熔化温度及熔程影响较小;Sb可改善焊料合金的润湿性能,当Sb的质量分数为0.8%时,焊料的铺展系数为71.01%;Sb可细化焊料合金中的金属间化合物提升焊料的塑性,当Sb的质量分数为0.8%时,金属间化合物由长条状转化为不规则块状,此时焊料合金的抗拉强度为49.13 MPa,仅比质量分数为1%时小0.08 MPa。得出,Sb在Sn-0.3Ag-0.7Cu-0.6Ga-x Sb焊料合金中最佳的质量分数为0.8%。

添加不同含量Ga对新型SnInAg无铅焊料合金耐酸碱性的影响研究

为改进Sn-11In-1.5Ag无铅焊料合金焊料的耐蚀性,采用失重法和电化学实验研究了Sn-11In-1.5Ag-xGa(x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,质量分数,%)焊料合金在腐蚀环境中的腐蚀行为。利用扫描电镜(SEM)观察Sn-11In-1.5Ag-xGa焊料合金的表面形貌,利用X射线衍射仪(XRD)对焊料表面的腐蚀产物进行表征。结果表明:无论是在酸性还是碱性溶液中,添加的Ga均能提高Sn-11In-1.5Ag焊料合金的耐蚀性。随Ga含量的增加,焊料的耐蚀性也随之增强。对于相同成分的焊料合金,其耐蚀性在碱性溶液中优于酸性溶液。SEM观察表明,在Sn-11In-1.5Ag合金中加入Ga可以明显减轻焊料的腐蚀程度。XRD分析表明,焊料合金在酸性和碱性溶液中的腐蚀产物均为In_(2)O_(3)。

风冷钢化玻璃应力分布特征及不均匀度评价

钢化玻璃表面应力分布的不均匀性对其钢化品质、安全性都产生重要影响,但风冷钢化玻璃应力分布不均匀是无法消除的,因此需对钢化玻璃应力分布不均匀性给予一定的客观评价。本文基于不同刚化程度玻璃表面应力的测试结果,分析了其应力分布特征,并采用标准偏差对其应力分布不均匀度进行评价,研究结果表明:钢化玻璃表面应力分布总体上是边部应力较大,中间应力偏小,但任一钢化玻璃表面应力分布形态各异,无规律可循。钢化玻璃表面应力分布不均匀度基本在0~0.05范围内,建议采用标准偏差衡量的钢化玻璃表面应力不均匀度应不大于0.05为佳。

复合钢化真空玻璃隔声性能理论与分析

真空玻璃作为新一代节能环保玻璃,不仅具有安全和高强度的特征,而且还具有隔热、隔声等优越性能。通过建立复合钢化真空玻璃的声波传递模型,采用波传递法(WTM)理论推导了其隔声量计算公式,并理论分析了不同因素影响下的复合钢化真空玻璃隔声量。研究结果表明,复合真空玻璃的隔声性能显著优于单片玻璃,且玻璃厚度越大,隔声量越高。钢化真空玻璃真空层支撑物数量越少,玻璃隔声量越高。真空层厚度在高中低频时的隔声量不同,真空层厚度约为0.25 mm时,钢化真空玻璃隔声性能相对最佳。该研究对其它类似结构隔声性能的分析及建筑隔声结构的选择具有重要的指导意义。

真空玻璃封接接头残余应力的影响因素分析

采用正交设计和有限元模拟的方法研究了真空玻璃的钎焊温度、保温时间、钎料厚度和施加压力等工艺参数对真空玻璃封接接头残余应力的影响,并分析不同钎焊工艺对真空玻璃封接接头剪切强度的影响,确定了最优水平组合。结果表明:钎料的厚度对接头残余应力的影响最为显著,施加压力对接头残余应力的影响较为显著,钎焊温度和保温时间的影响较小;钎焊温度为275℃,保温时间为20 min时,接头剪切强度最高。最优的水平组合为钎焊温度275℃,保温时间20 min,钎料厚度为0.3 mm,施加压力为8.56 N。优化的参数设计能够减小接头的残余应力,有利于提高接头的强度。

钢化真空玻璃支撑点的排布方式

钢化真空玻璃即为两片钢化玻璃间抽真空的结构件。为了保证在外界大气压力下真空层的存在,在两片玻璃之间要放置支撑物。针对钢化真空玻璃中支撑点的排布对玻璃力学特性的重要影响,本文通过建立钢化真空玻璃力学模型,数值分析了不同支撑点排布方式下钢化玻璃的力学性能。研究结果表明:随着支撑间距增大,单位面积支撑点数急剧减少,使钢化玻璃最大变形量和最大应力迅速增大。对于5mm厚的钢化玻璃,在满足力学性能和支撑点数最少的条件下,支撑点正方形排布时支撑点间距可采用8cm,单位面积支撑点数169个;支撑点正三角形排布时,支撑点间距可采用8cm,单位面积支撑点数188个;支撑点正六边形排布时支撑点间距可采用6cm,单位面积支撑点数290个。由此,建议优先采用支撑点间距8cm的正方形排布方式,其次采用支撑点间距为8cm的正三角形排布,此研究对制造钢化真空玻璃中支撑点的排布方式提供理论指导。

高硅铝合金(CE11)/钠钙玻璃的钎焊工艺及接头性能研究

用自制Sn-Cu-In-x Ce钎料进行镀Ni高硅铝合金与覆Ag钠钙玻璃的真空钎焊,研究接头界面组织及断裂机制,分析稀土元素Ce及钎焊工艺对接头剪切强度的影响。结果表明:添加适量稀土元素Ce可增强接头剪切强度,当Ce的质量分数为0.2%时,增强效果最佳;随钎焊温度升高和保温时间延长,接头剪切强度先升后降,当钎焊工艺为280℃、25min时,接头剪切强度达最大值(21.13 MPa),此时接头界面结构为高硅铝合金/Ni/(Ni+Cu)6Sn5/Cu6Sn5+Ag3Sn/Ag/钠钙玻璃;剪切试验接头断裂于钎料/Ag层界面,以脆性断裂为主的脆韧混合断裂机制。

钢化玻璃应力在线检测系统的设计

钢化玻璃的表面应力是反映其质量的最重要指标,但现行的离线检测手段已不能满足智能化生产的需求。为了响应智能化生产线中对应力检测的要求,提出了一种钢化玻璃应力在线检测系统,通过远程监控、检测控制和运动执行的3层架构实现了与生产线结合的快速检测和实时监控,并介绍了在线检测系统的软/硬件设计和配置。试验结果表明:所设计的在线检测系统能够进行实时在线检测,且检测结果能实时反馈给生产线以调整钢化炉的工艺参数,从而保证产品质量,为钢化玻璃表面应力的在线检测提出了一种新的解决方案。

我国玻璃深加工设备的发展与现状

随着科技的日新月异,我国的玻璃使用量大幅度增加,与此同时对于我国玻璃深加工的要求也有着更高的要求,设备就是不可避免的硬性的要求,发展玻璃深加工的设备,给企业有利的技术支持,是我国现在玻璃行业的重点。

基于真空玻璃特性的节能定制方案

基于真空玻璃优良的保温隔热、抗结露、防噪音等的特性,根据国家关于门窗幕墙规范、居住建筑节能设计标准、被动房建筑对玻璃传热系数的要求等,从满足人体舒适度的角度出发,对国内寒冷区代表城市北京、夏热冬冷地区代表城市上海的典型户型,设计了最佳真空玻璃配置,并计算出使用定制真空玻璃后的节能数据。

钢化玻璃网印LOGO标识的关键细节

在钢化玻璃的生产过程中,由于国家3C认证的要求,LOGO标识的印刷往往是必不可少的。简单的LOGO标识一般包括3C认证标识和生产工厂代码。而对于汽车玻璃LOGO标识,就要相对复杂一些,它不仅要求有国家3C认证标识和生产工厂代码,而且往往要求有汽车品牌标识、欧洲E3认证标识和美国DOT认证标识、钢化标识,还要有玻璃的生产年份月份标识,甚至生产班组标识。

建筑用钢化玻璃影像变形解决方案

随着建筑市场的发展,人们对幕墙用玻璃的要求远不只限于安全性能的满足,视觉效果越来越成为追逐的焦点。因此如何提高钢化玻璃的平整度,改善影像变形成为玻璃深加工行业急需解决的问题。本文分析了钢化玻璃变形的原因,从加热到冷却、从工艺到设备提出了一系列改善影像变形的解决方案。

基于卡诺和人工免疫系统的顾客需求产品设计

为了全方位地满足顾客对于产品特性的需求,提出基于卡诺的工程特征映射模型和基于人工免疫系统的产品设计模型。利用卡诺模型将需求转化为产品设计的工程特征参数,并进行考虑顾客偏好的参数排序调整;采用改进的人工免疫算法对输出的工程特征参数进行编码,经过选择、交叉、变异和免疫应答更新现有记忆细胞库。对抗原进行免疫选择,得到产品的工程参数,从而获取满足顾客需求的产品设计方案。以全钢化真空玻璃的客户需求设计为例,验证了该模型的有效性和准确性。

发动机缸体卧式铣削组合机床设计

通过分析发动机缸体自动加工生产线的整个生产工艺规划并结合多年生产线工艺规划经验,根据生产线的输送形式及加工参数,确定了各个工序工件姿态及加工内容,进而确定了卧式单面铣削组合机床的整体方案,设计了专用夹具、强力铣削头、专用液压自锁等结构,说明了各自的工作原理。通过机床的设计和制造,测得精度和效率均达到了设计要求。此机床已经在某企业投入使用。

玻璃钢化季节性调压数值模拟

建立了风栅中玻璃的冷却模型,数值模拟玻璃冷却的温度和应力变化规律,反演了不同季节风温时的合理匹配风压。结果表明,在玻璃淬冷过程,约3s时玻璃表面拉应力达到最大,若该应力大于玻璃此时的抗拉强度,玻璃将破裂。此后玻璃从外到内降温速率逐渐减小,在约15～17s时玻璃表层受内部影响减弱,表面应力趋于稳定。与钢化玻璃表面应力测试结果相比,数值模拟结果略小,但相对误差不超过5%。随冷却风温降低,玻璃钢化所需的风压逐渐减小。在玻璃钢化程度接近的情况下,风压随风温降低近似线性减小,钢化风压调节量与环境温度变化量的相关系数为0.103 kPa/K。

玻璃钢化淬冷降温特征及影响因素

对风栅中玻璃的降温规律进行了实验测试,建立了玻璃降温的风栅模型,数值模拟了风压、风温、喷嘴到玻璃距离、出炉速度和玻璃摆动速度对玻璃降温规律的影响。结果表明,玻璃降温曲线的模拟结果与测试结果基本一致,即玻璃温度均随淬冷时间呈负指数降低。风压越大、风温越低,玻璃降温越快,即风压、风温对玻璃的降温规律影响显著。喷嘴到玻璃距离对玻璃降温有一定影响,出炉速度、玻璃摆动速度对玻璃降温规律的影响不明显。

钢化炉内玻璃温度不均匀特征的数值模拟

玻璃的钢化品质是其质量要求的重要标准,其中玻璃加热是重要的影响因素之一,为了优化玻璃加热过程的生产工艺,需对加热炉内玻璃的温变规律开展研究。本文基于玻璃加热后表面温度不均匀性测试,建立了玻璃-热气流相互作用的换热-传热物理模型,数值模拟了全对流加热炉内玻璃的温度变化规律。结果表明:在加热过程中,玻璃内外温度均升高,但升温速率逐渐减小;玻璃任意位置的温度与平均温度的差值先是迅速增大,而后逐渐减小,但不同位置的温度差值变化规律差异明显,即玻璃加热温度不均匀,这主要是受风孔位置及辊道等影响,特别是辊道影响尤为显著,因此,如何消除加热炉内辊道对玻璃受热的影响是提高玻璃加热均匀性的关键。