酸性焊条烟尘粒子谱分布研究

本文利用计算机控制的ＤＭＰＳ法和ＴＥＭ，ＥＤＳ分析方法测定了钛钙型焊条烟尘粒子的谱分布，晶体结构，化学组成及形貌，首次发现焊态下的粒子谱呈多峰复分布 。对粒子谱进行分区间分析的结果表明，各粒子群一般都各自遵从对数正态分布。     

焊接气溶胶粒子的形貌特征

在应用电子显微镜观察大量焊接气溶胶粒子形貌的基础上，根据基本特征对气溶胶粒子进行了分类，指出焊接气溶胶粒子的形貌与焊条的药皮组分密切相关。     

焊接烟尘的扩散特性

把焊接电弧作为一个发尘点源，应用大气湍流扩散理论。建立了焊接过程中烟尘扩散的数学模型，焊态下焊接烟尘在上升过程中逐渐成发散状态的喇叭口形，其烟尘浓度为一双正态分布函数。烟尘分布区域与湍流扩散系数Ｋ，距电弧发尘点源正上方的距离以及烟尘的上升速度有关。     

焊后焊接烟尘粒子的凝并

通过对焊接气溶胶粒子粒度分布随时间变化实测结果的分析，应用气溶胶粒子凝并的基本理论，推导了焊后烟尘粒子的凝并方程，并利用凝并方程的解计算了焊接气溶胶粒子的粒度分布与实测结果进行了比较，二者基本一致。     

萤石焊条气溶胶动态特性研究

用ＤＭＰＳ法对焊态及焊后萤石焊条气溶胶粒子尺度谱的动态变化进行了实时观测，证实焊接气溶胶是不稳定的，尺度谱变化反映质量转移，凝聚输送是控制环节。引入等效凝聚系数及相对危险系数对描述焊接气溶胶凝聚特性，评定焊接材料及其施焊环境卫生指标具有重要意义。     

单组分焊条气溶胶中非晶态物质的形态特征研究

证实单组分焊条气溶胶粒子中存在非晶态物质，并获得了它们的非晶型漫射环图像，非晶态物质主要由ＳｉＯ２及它与其它氧化物，氟化物的熔体在焊接急冷条件条件下所形成；主要呈晴蜓翅膀状，或吴壳层状包裹在晶态粒子周围。     

电镜分析焊接烟尘的直接采样法研究

开发了几种适合于电镜分析焊接烟尘的采样方法。传统制样方法多属间接型，观察前一般要对样品作中间处理，因而不利于保持样品的真实结构。本文开发的沉积法，静 样法可以掩映焊接烟尘的真实结构，尤其是静电采样法可在焊态或焊后，施焊环境的不同位置，不同时间采集烟尘样品，无需中间处理即可直接供电镜观察，具有效率高，重复性性好，适应性强等优点。     

焊接气溶胶的ATEM分析方法

阐述了分析电子显微镜应用于焊接气溶胶研究的方法，并列举了分析结果，指出分析电子显微镜特别适宜于气溶胶粒子的形貌观察，放大倍数在５０００－２００００倍之间已可获得足够的信息。     

碱性焊条气溶胶粒子的物相构成及其形态

用Ｘ射线，电镜分析技术研究碱性焊条焊接气溶胶粒子的物相构成其微观形态的结果表明，Ｊ５０７焊条的主要物相是ＮａＦ，ＣａＦ２等氟化物以及Ｆｅ３Ｏ４等尖晶石相，和含ＳｉＯ２的非晶态物质。尖晶石型粒子一般呈链，网状，非Ｆｅ元素含量随粒径增大而增多；氟化物型粒子较大；可以孤立存在，非晶物质多包裹在晶态粒子表面上，或以层片状出现。     

焊条药皮物质对其可吸入尘量的影响

通过对单组分，少组分及试验焊条的设计和烟尘测定结果表明，可把药皮物质按其产生烟尘的情况分为３类：１．物质本身产生的烟尘高其组成焊条的烟尘也高，如大理石，萤石；２．物质本身产生的烟尘较低其组成焊条的烟尘也低，如金红石；３．物质本身产生的烟尘较高其组成焊条时不一定高，如菱苦土，探讨了药皮物质的不同组成比例对条接烟尘产生的影响。     

焊接结构二次变形与焊接变形的关系

在理论上分析了焊接变形和二次变形的机理，并推导了它们的数学表达式，通过实验论证得到结论；二次变形和焊接变形方向相反，即焊接变形是收缩变形，二次变形是伸长变形；在单道焊时，二次变形和焊接变形在数值上成正比，在多道焊时二次变形小于焊接变形。     

2205DSS焊接结构在酸性环境下腐蚀速率研究

试验研究了2205DSS焊接结构的母材区、融合区、热影响区分别在草酸、硝酸和盐酸溶液中的腐蚀速率。研究发现:该结构在草酸和沸腾的硝酸溶液中有较好的耐腐蚀能力,而在盐酸溶液中较差;熔合区腐蚀速率最快,母材区次之;在盐酸溶液中腐蚀速率随着温度的升高而加快,随着盐酸溶液浓度的增加先增加后降低,随着腐蚀时间的进行而降低。建立了腐蚀速率与盐酸溶液的温度、浓度、腐蚀时间之间的数学模型,该模型能快速计算该焊接结构在盐酸溶液中的腐蚀速率。     

焊接结构变形的微机预测

根据焊接接头经焊接热循环后的应变形成机理，研究了金属结构焊接变形的形成规律，建立了预测焊接变形的数学模型，运用数值方法，微机技术，编制了相应的微机预测程序，该程序综合考虑了焊接工艺参数，装配，焊接顺序，结构中的原始应力状态，散热，板厚，塑性区重叠等对焊接变形的影响，同时对工程实例的焊接变形进行了预测，计算结果与实测结果基本一致，精度满足工程实际要求。     

2205DSS焊接结构在酸性环境下腐蚀速率研究

试验研究了2205DSS焊接结构的母材区、融合区、热影响区分别在草酸、硝酸和盐酸溶液中的腐蚀速率。研究发现:该结构在草酸和沸腾的硝酸溶液中有较好的耐腐蚀能力,而在盐酸溶液中较差;熔合区腐蚀速率最快,母材区次之;在盐酸溶液中腐蚀速率随着温度的升高而加快,随着盐酸溶液浓度的增加先增加后降低,随着腐蚀时间的进行而降低。建立了腐蚀速率与盐酸溶液的温度、浓度、腐蚀时间之间的数学模型,该模型能快速计算该焊接结构在盐酸溶液中的腐蚀速率。     

焊接结构疲劳损伤的实时监测

采用声发射技术监测了焊接梁疲劳试验的过程，准确地监测到了焊缝和应力集中部位处的裂纹萌生及扩展。根据累积声发射振铃计数与时间的关系曲线定义了焊接梁损伤的三个阶段，并在此基础上提出了描述材料疲劳累积损伤的模型。     

小波滤波的频率结构分析及其在表面形貌分析中的应用

分析论证了Ｍａｌｌａｔ快速小波变换和小波包数据分析的频率结构关系，为小波方法在工程中的应用提供了理论依据，并给出了小波变换及其频率结构关系在表面形貌分析中的应用方法和技巧。     

2205双相不锈钢焊接结构疲劳裂纹扩展速率研究

在不同应力比R下,采用标准SE(B)试样,在PLG -200高频试验机上对2205双相不锈钢的焊缝(WM)、热影响区(HAZ)和母材(BM)进行疲劳裂纹扩展速率试验,获得了2205双相不锈钢在各种应力比下的回归方程和扩展速率da/ dN与应力强度因子△K的关系曲线.结果表明:2205双相不锈钢焊接结构中焊缝裂纹扩展速率...     

T91与钢102异种钢焊接接头氢致裂纹研究

用甘油法分别测定了CM-9Cb、R347和国内新研制的T91专用焊条熔敷金属中的护散氢含量，通过阴极电解渗氢和定载延迟开裂试验，研究了选用不同焊条焊接时、T91与钢102异种钢接头的氢致裂纹倾向，确定了临界启裂应力。     

基于结构应力法的焊接构架应力状态研究

采用结构应力法研究焊接构架焊接接头的应力状态.首先,结合结构应力法和BS EN15085-3:2007标准,提出焊接接头应力因数的计算方法,并归纳总结出确定焊接构架焊接接头应力状态等级的技术路线;其次,建立了包括焊缝在内的某焊接构架有限元模型,依据疲劳试验大纲中提供的疲劳载荷谱,分析了构架焊缝的结构应力分布特点,并利用结构应力法的98%可靠度-2σ的S-N曲线,对焊缝进行疲劳寿命预测,构架评估焊缝的总损伤均小于1,满足疲劳寿命设计要求;接着,基于构架评估焊缝的等效结构应力计算焊缝的应力因数,应力因数的最大值为0.79;最后,由应力因数的值,确定构架支撑座附近焊缝的应力状态等级为中.     

焊接结构抗疲劳设计若干问题的思考

针对当前轨道交通装备中焊接结构抗疲劳设计中的误区,基于多年的科研体验提出了两个见解:①内因与外因的对立统一,是抗疲劳设计的一个重要出发点;②在比较中追求相对最优,是抗疲劳设计的一个重要落脚点.基于对主S-N曲线法内涵的深刻理解,给出了降低应力集中的三个策略:①传力路径与焊缝之间的以“疏”治“堵”;②降低应力集中的以“柔...