氩弧钎焊工艺对镀锌钢板表面锌层影响研究

针对电弧钎焊连接镀锌钢板时的锌层破坏行为进行了系统的研究，使用氩气作为保护气体，分别对当电流为直流和交流，燃弧时间从1s至5s时的镀锌钢板表面宏观形貌和微观形貌进行了分析。结果表明当采用直流电弧加热镀锌钢板时表面Zn层除蒸发外，还有熔化并形成FeZn合金表层熔膜，但基体Q235钢没发生熔化。但因交流电弧“阴极锌层气化一剥离作用”使表面锌层严重破坏，并影响钎料的润湿铺展，因此交流电弧不能连接镀锌钢板。     

Q235和镀锌钢板氩弧钎焊电弧形态及其比热流分布对比分析

在电弧钎焊的高速摄像中发现Q235钢和镀锌钢板的电弧呈现不同的电弧形态,在相同钎焊参数下镀锌钢板电弧的有效加热半径要比Q235的大.产生这种不同的原因主要是镀锌钢板在电弧钎焊过程中其表面镀锌层的蒸发产生大量金属Zn蒸汽充斥于电弧气氛之中,导致电弧直径增大,根据电弧空间热流的高斯分布规律可知镀锌钢板表面单位面积吸收的能量减少,热流密度峰值降低.最后根据实际钎焊过程得出Q235钢板和镀锌钢板在钨极氩弧加热情况下的板材吸收的净能量公式,并用有限元软件数值模拟法和热电偶测温法得出电弧加热后的镀锌钢板和Q235钢板表面中心点的热循环曲线,验证了公式的正确性.     

Q235和镀锌钢板氩弧钎焊电弧形态及其比热流分布对比分析

在电弧钎焊的高速摄像中发现Q235钢和镀锌钢板的电弧呈现不同的电弧形态，在相同钎焊参数下镀锌钢板电弧的有效加热半径要比Q235的大。产生这种不同的原因主要是镀锌钢板在电弧钎焊过程中其表面镀锌层的蒸发产生大量金属Zn蒸汽充斥于电弧气氛之中，导致电弧直径增大，根据电弧空间热流的高斯分布规律可知镀锌钢板表面单位面积吸收的能量减少，热流密度峰值降低。最后根据实际钎焊过程得出Q235钢板和镀锌钢板在钨极氩弧加热情况下的板材吸收的净能量公式，并用有限元软件数值模拟法和热电偶测温法得出电弧加热后的镀锌钢板和Q235钢板表面中心点的热循环曲线，验证了公式的正确性。     

直流GTAW电弧钎焊温度场的数值模拟及分析

用数值模拟的方法计算了直流钨极惰性气体保护(GTAW)电弧钎焊在移动热源情况下镀锌钢板的温度场分布,分析了不同的钎焊工艺参数对特定温度(锌层熔点及钎料熔点)场的影响以及在GTAW电弧加热的非稳态条件下温度场对钎料铺展润湿的影响.从而得出钎焊工艺不同对镀锌层破坏以及钎料润湿铺展的影响,这对确定实际的电弧钎焊工艺起到一定的指导作用.     

直流GTAW电弧钎焊温度场的数值模拟及分析

用数值模拟的方法计算了直流钨极惰性气体保护(GTAW)电弧钎焊在移动热源情况下镀锌钢板的温度场分布，分析了不同的钎焊工艺参数对特定温度(锌层熔点及钎料熔点)场的影响以及在GTAW电弧加热的非稳态条件下温度场对钎料铺展润湿的影响。从而得出钎焊工艺不同对镀锌层破坏以及钎料润湿铺展的影响，这对确定实际的电弧钎焊工艺起到一定的指导作用。     

脉冲直流GTAW电弧条件下钎料润湿铺展数值模拟及分析

通过有限元法模拟镀锌钢板脉冲GTAW电弧钎焊温度场，研究了改变钎焊参数对692K(镀锌层熔化温度)和1323K(钎料熔化温度)的两条温度线的宽度变化的影响。经实验验证，计算结果与实测值结果相接近。研究表明，采用有限元数值模拟方法可以用于优化钎焊工艺。     

脉冲直流GTAW电弧条件下钎料润湿铺展数值模拟及分析

通过有限元法模拟镀锌钢板脉冲GTAW电弧钎焊温度场,研究了改变钎焊参数对692 K(镀锌层熔化温度)和1 323 K(钎料熔化温度)的两条温度线的宽度变化的影响.经实验验证,计算结果与实测值结果相接近.研究表明,采用有限元数值模拟方法[1]可以用于优化钎焊工艺.     

脉冲直流电弧钎焊温度场计算机模拟及分析

通过有限元法模拟镀锌钢板脉冲GTAW电弧钎焊温度场.研究了改变钎焊参数对692K(镀锌层熔化温度)和1 323K(钎料熔化温度)的两条温度线的宽度变化的影响,经实验验证,计算结果与实测值结果相接近.本研究表明,采用有限元数值模拟[1]方法可以用于优化钎焊工艺.     

脉冲直流电弧钎焊温度场计算机模拟及分析

通过有限元法模拟镀锌钢板脉冲GTAW电弧钎焊温度场。研究了改变钎焊参数对692K（镀锌层熔化温度）和1323K（钎料熔化温度）的两条温度线的宽度变化的影响，经实验验证，计算结果与实例值结果相接近。本研究表明，采用有限元数值模拟^[1]方法可以用于优化钎焊工艺。     

直流GTAW电弧条件下钎料润湿铺展温度场的数值模拟及分析

对在直流钨极惰性气体保护(GTAW)电弧钎焊过程中电弧加热的非稳态条件下温度场对钎料铺展润湿的影响进行了模拟研究.分析了不同的钎工艺参数对特定温度(锌层熔点及钎料熔点)场影响.从而得出钎焊工艺不同对镀锌层破坏以及钎料润湿铺展的影响,对实际的电弧钎焊工艺起到一定的指导作用.     

AlSi5钎料在Q235钢板上的铺展试验研究

采用TIG电弧钎焊试验方法，研究了在TIG电弧加热条件下，焊接参数变化对Al-Si钎料在Q235钢板上润湿、铺展行为的影响，结果表明燃弧时间和电流的增加，或弧长在一定范围内增加皆有利于AlSi5钎料在Q235钢板上的润湿和铺展；另外添加合适钎剂对提高AlSi5钎料铺展性能有利；同时表明交流电源时，由于正负极在不断变化，可导致Q235钢板上的氧化膜破坏，使钎料得到良好铺展。     

TIG电弧钎焊钎料液滴内部流场数值模拟及分析

在对TIG电弧钎焊过程中钎料液滴铺展、润湿试验研究的基础上,建立了钎料液滴在满足受重力、表面张力以及电弧压力等作用下的控制方程和边界条件,并将其转化为有限容积方程,最后利用PHOENICS软件的SIMPLEST算法计算得出钎料液滴内部的流场行为,并通过与常规的TIG焊熔池的流场行为进行对比的方法进行了分析,以此来更好地理解钎料液滴自由表面的演化规律及其最终成型。     

铝／钢电弧钎焊界面现象及行为

主要研究在TIG电弧加热条件下，不同焊接参数对Al-Si钎料在钢上的润湿过程中的铺展行为，Al-Si钎料与母材Q235钢的界面冶金行为的影响。通过SEM/EDAX以及热力学方法分析了钎焊接头组织及钎缝的成分分布，研究发现在电弧钎焊条件下，铝/钢界面上容易形成富铝的金属间化合物Fe2Al5,并且随着燃弧时间的增加，Fe2Al5会和Al继续反应生成FeAl和FeAl3，另外2种铁/铝金属间化合物。通过本研究可为铝/钢连接提供理论基础也可为铝/钢制品的轻量化研究提供技术借鉴。     

船舶中压电网高阻接地方式机理研究

高阻接地方式用于船舶中压电网时,对其机理和规律迄今还缺乏定量研究.在对船舶中压电网单相接地故障进行理论分析的基础上,以一个具有励磁电压控制及柴油机调速的单机系统为例,结合Simulink暂态仿真,研究阻抗比、发电机频率偏移、燃弧时刻角以及故障点过渡电阻等对熄弧恢复电压、重燃过电压、中性点位移电压以及故障电流的影响.结果表明：随阻抗比增加,熄弧电压恢复过渡时间越长,恢复电压峰值越大,重燃过电压也越严重;提高阻抗比可减小故障电流,但减小程度逐渐趋缓,还会使重燃过电压增加;发电机频率偏移可能会引起较大的暂态过电压;燃弧时刻对故障电流几乎没有影响.最后给出高阻接地方式的一般配置原则.     

几种交流TIG焊电弧稳定性的比较研究

交流TIG焊接电源可用来焊接铝、镁等表面有致密氧化膜的金属。该电源电弧容易引起周期性的熄灭和引燃,因此如何保证电弧稳定燃烧成为关键。其电弧稳定与否,主要取决于电流过零瞬间的电弧空间电离度、电极发射电子能力及再引燃电压的上升速度。文中比较研究了几种交流TIG焊电弧稳定性机理,并提出了提高电弧稳定性的有效措施。     

铜极板间空气电弧净辐射系数试验研究

为了提高混合型限流熔断器的高速开断特性,建立合适的电弧模型是研究高速开断特性的关键。论文采用链式电弧模型,利用净辐射系数法求解辐射热功率,因此必须计算电弧净辐射系数;利用铜极板间电弧实验数据对电弧的热平衡关系进行简略的分析,进行了净辐射系数的试验研究,并归纳出净辐射系数随电流、极板间距的变化规律。     

纳米Al2O3复合镀铁层的结构与性能

为提高船机零部件的耐磨性,减少零部件的磨损,通过在电镀液中添加Al2O3纳米颗粒的方法,制备出含有Al2O3纳米颗粒的复合镀铁层。对制备出的镀层进行硬度、表面形貌、元素成分和摩擦磨损性能分析。结果表明：Al2O3纳米颗粒成功进入了镀层,含有Al2O3颗粒的复合镀层相对普通镀铁层有明显提高；含有40g/L Al2O3的复合镀层的摩擦系数相对普通镀层下降了25%,磨损量也大幅下降；经过摩擦磨损后复合镀层的表面状态良好。     

船体零件等离子切割机割嘴监控装置的开发及应用

以等离子弧切割机割嘴为研究对象,分析船体零件切割机工作过程中切割电流和不同切割距离的健康指数变化,建立基于切割电流监控的切割机割嘴监控装置,确定电流传感器布置方案和合理的参数范围。试验结果表明:当切割厚度为12 mm、坡口为0°的板件时,采用切割机电流监控装置,割嘴切割距离提升了8%,零件切割质量问题数减少了56%。     

锌铝药芯钎焊丝钎焊铝/铜接头性能及组织

采用5种不同成分的锌铝药芯钎焊丝钎焊铝/铜接头,研究钎料成分对接头剪切强度和耐蚀性的影响.研究结果表明：对于同成分的锌铝药芯钎焊丝,采用火焰钎焊的铝/铜接头抗剪强度比炉中钎焊高,Zn80Al20药芯钎焊丝钎焊的铝/铜接头强度最高;随钎料中Al含量降低,铝/铜接头的耐蚀性变差,Zn72Al28药芯钎焊丝钎焊的铝/铜接头耐腐蚀性最好.相同条件下,火焰钎焊铝/铜接头的耐蚀性明显好于炉中钎焊的接头;Zn80Al20药芯钎焊丝钎焊的铝/铜接头钎缝组织呈块状.锌铝药芯钎焊丝中适中的Zn,Al含量有利于使铝/铜接头铜侧界面得到固溶体组织,并避免铝侧母材的过度熔蚀.     

合拢弯矩作用下复合材料曲梁突变屈曲的研究

研究了复合材料曲梁在受到合拢弯矩作用下发生的屈曲情况,并给出一种理论解析方法来分析这种很可能发生在复合材料弯曲结构中的脱层耦合屈曲问题.该方法是基于曲梁大变形理论及断裂力学而提出来的.文中并用该解析方法分析了一个特定的常见的情况,在该题例中脱层发生在非常靠近内表面处并且突变屈曲就发生在该薄脱层.在文中也对脱层裂纹的弧角对极限载荷的影响进行了研究.