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电子束钎焊接头组织分析

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2006.02.008

采用自主开发的电子束钎焊系统,对不锈钢毛细管板结构进行钎焊,通过电子探针显微分析仪研究了不同电子束钎焊规范下BNi-2钎料与管壁基体界面合金元素的分布,分析了钎料和界面区各相的化学组成.研究表明:在加速电压60kV,束流6.5 mA,加热时间37 s,扫描幅值O.5的电子束钎焊规范下,管板接头质量满足技术规范要求;随着电子束输入功率或功率密度增大,钎料和管壁的相互扩散作用增强,导致过渡层厚度增加,毛细管壁显著减薄;母材和钎料中合金元素的相互扩散导致过渡层的形成,过渡层主要由硼化铬、硼化镍和镍的固溶体组成.

关键词: 电子束钎焊 , 管板接头 , 镍基钎料 , 显微组织 , 过渡层

四毛细管-板结构件扫描电子束钎焊

李少青 , 张毓新 , 王学东 , 芦凤桂 , 姚舜

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.02.005

开发了一个基于虚拟仪器的扫描电子束钎焊系统,采用四叶形扫描轨迹对四毛细管-板结构件进行钎焊,升温速度采用PID控制方法.结果表明:扫描电子束钎焊中最高温度为1 050℃时,钎焊接头质量满足结构技术规范,此情况下钎焊接头平均升温速度为25℃/s,高温停留时间为10 s,温度控制精度为±1℃,避免了薄壁毛细管出现溶蚀、熔穿和堵塞等缺陷.

关键词: 扫描电子束钎焊 , 扫描轨迹 , 管板接头

基于电子束能量分布控制的异种金属的焊接

李少青 , 张毓新 , 王学东 , 姚舜

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2005.09.011

在通用真空电子束焊机的基础上配置两对电子束偏转线圈、工控机、多功能数据采集卡、功率放大器以及虚拟仪器软件,构建一个电子束能量分布控制系统.利用该系统可对电子束扫描加热区域的能量密度分配进行离线编辑、计算和预测,并将电子束焊接过程中的三维能量分布实时显示在工控机屏幕上.对铌钛异种合金采用不对称热输入的扫描加热方式进行焊接,获得了铌、钛熔化量相当,焊缝形状对称的焊接接头.

关键词: 电子束焊接 , 异种金属 , 能量控制

TIG焊接电弧与熔池统一模型有限元分析

芦凤桂 , 唐新华 , 李少青 , 姚舜 , 楼松年

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.03.010

根据磁流体动力学理论以及焊接的实际情况,建立了三维TIG焊接电弧与熔池的统一数学模型,避免了对电弧以及熔池界面条件的假定,使得对焊接电弧与熔池行为的分析与实际情况更近了一步.运用该数学模型对TIG焊接电弧和熔池的流场和热场进行了有限元分析.采用等效比热法来确定液相分数,假定固液相等同区来解决工件熔化区与非熔化区的移动边界.结果表明:用数学模型模拟出的电弧行为特征以及熔池形状与试验结果相吻合.

关键词: TIG焊接 , 电弧与熔池 , 统一数学模型 , 有限元分析

等离子堆焊涂层成分优化及耐磨性能研究

鲁建波 , 姚舜 , 楼松年 , 杜则裕 , 李少青

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.03.011

为了提高材料表面的耐磨性,在Ni60基体合金粉末中加入了铬、锰、钨粉末,配置了一种新的合金粉末,并在Q235钢板上进行了等离子堆焊试验.以铬、锰、钨粉末的含量为因子,以硬度为指标,采用三水平三因子正交表进行统计分析,得到了较优粉末配方为:ω(Cr)=10%,ω(Mn)=4%,ω(W)=7%,余为Ni60基体合金粉末.磨损试验结果表明:Q235钢板表面的耐磨性得到了提高,且随堆焊层硬度的增加,其耐磨性增强.

关键词: 等离子堆焊 , 正交试验 , 成分

毛细管板接头真空电子束钎焊工艺

张毓新 , 李少青 , 芦凤桂 , 姚舜

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2005.07.010

应用自制柔性化电子束钎焊系统对毛细管板接头的钎焊工艺进行了研究,探讨了钎焊工艺参数对钎料扩散深度以及钎脚高度的影响.结果表明:随着电子束输入功率或功率密度的加大,钎料向毛细管壁的扩散深度逐渐增大,钎脚高度的增长趋势显著.在一定范围内,钎料扩散深度及钎脚高度随钎料量及装配间隙的增加而增大.工件表面状态对钎脚高度的影响规律是:铰制过的试板,最有利于钎料铺展,钎脚高度最高,酸洗的试板次之,未经任何处理的试板钎脚高度最低.电子束钎焊的优化工艺参数为:加速电压60 kV,束流6.5 mA,加热时间37 s,钎料质量25 mg,聚焦电流654 mA,装配间隙0.027mm.

关键词: 毛细管板 , 电子束 , 钎焊工艺

扫描电子束钎焊温度场数值分析

李少青 , 梁智 , 芦凤桂 , 姚舜 , 徐培全

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.01.008

根据不锈钢毛细管板结构的钎焊特点,建立了扫描电子束钎焊温度场三维有限元分析模型.有限元计算结果与试验结果一致,证明所建立的温度场模型是合理的.利用该模型预测了束斑直径、扫描半径和束流三个工艺参数对扫描电子束钎焊温度场的影响.结果表明:大束斑直径、大扫描半径和小束流的扫描方式可以获得钎焊所需的局部均匀的温度场.利用有限元分析得到的优化工艺参数对毛细管板结构件进行了扫描电子束钎焊试验,获得了良好的钎焊接头.

关键词: 扫描电子束钎焊 , 温度场 , 有限元

电子束钎焊温度场PID控制系统

王学东 , 李少青 , 姚舜

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.02.023

为了将电子束应用于精密构件及热敏感性材料钎焊,以适应复杂形状曲线钎焊缝的要求,采用电子束扫描轨迹编辑及在线调节、钎焊温度实时采集及PID控制器构建真空电子束钎焊温度闭环控制系统.研究表明:本控制方法可实现在焊接过程中电子束按设定轨迹对工件进行扫描加热的同时,对被加热工件温度进行在线检测及实时调节.采用电子束扫描轨迹编辑及在线调节可以适应各种形状曲线钎焊缝、特殊材料及热敏感性材料的钎焊要求;只要适当选取PID参数,采用PID控制器可以对钎焊温度进行有效控制.该方法提高了电子束钎焊温度控制的精确性和适应性,有利于钎焊质量的提高.

关键词: 电子束钎焊 , 扫描轨迹 , 钎焊温度 , 闭环控制 , PID控制

青钢负能炼钢概述

刘树海 , 牛锡云 , 朱珉

连铸

介绍了青钢第二炼钢厂实现炼钢-连铸全工序负能炼钢的现状和在生产中为降低能耗所采取的技术措施,并对炼钢工艺流程和负能炼钢工序构成进行了改进.

关键词: 转炉 , 工艺优化 , 负能炼钢

DAR青成色剂的合成

刘玉婷 , 吕峰 , 邹竞 , 张大德 , 姚祖光

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2004.06.016

以1-羟基-N-[4-(2,4--特戊基-苯氧基-丁基)-2-萘甲酰胺为母体,以2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑为吸附基团,分别以1-甲酰基-2-(4-氨基)苯肼,1-乙酰基-2-(4-氨基)苯肼和1-三氟乙酰基-2-(4-氨基)苯肼为增强基团合成了3种DAR青成色剂.结构经IR、1H NMR、MS及元素分析等检测确证.

关键词: DAR成色剂 , 合成

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