焊接结构件中焊接接头的疲劳破坏研究

本文主要论述了焊接结构件因承受多次交变载荷而导致的疲劳破坏的机理,同时引进入疲劳强度和断裂韧度的概念,并对其影响因素进行了分析,以及提出了提高焊接接头疲劳强度的措施.     

大型薄壁不锈钢箱体的焊接工艺

大型薄壁不锈钢箱体在焊接过程中由于受热不均会产生局部应力而变形,对箱体的性能、尺寸精度和稳定性产生影响,从而影响箱体质量。本文主要介绍了此类箱体的焊接应力和变形产生的主要因素、形成过程以及焊接应力的消除、变形的预防、控制和矫正等方面的焊接工艺。     

铝合金激光焊接变形测量

摘要： 首先从激光焊接铝合金薄板的激光光谱入手,发现波长为600～650 nm激光的光强几乎不变,选择了合适的窄带宽滤光片,使得CCD相机采集的整个焊接过程图片光强均一,整个过程不受焊接过程中激光光强的影响.然后在最佳的焊接参数下焊接,用2台CCD相机在脉冲信号下同时进行图像采集,通过匹配计算分析得到板件在整个焊接过程中全场三维变形量、形貌和应变,能够实时地再现变形过程,得到任意时刻的三维上的焊接变形量以及该时刻的形貌及应变.     

浅议焊接结构疲劳寿命预测及抗疲劳措施

基于焊接结构疲劳破坏分析,从焊接接头形式与应力集中、焊接热影响区金属性能的变化及应力特征、焊接缺陷与环境介质等角度分析了焊接结构疲劳断裂的影响因素.结合已有的研究,从疲劳裂纹萌生机理与疲劳断裂过程的主要阶段分析了焊接结构疲劳失效的机理与过程,焊接结构疲劳失效的主要阶段包括初始疲劳裂纹在应力集中初的萌生、疲劳裂纹的亚临界...     

焊接速度对铝合金搅拌摩擦焊接头性能的影响

以厚度3 mm的6061-T6铝合金板材搅拌摩擦焊对接接头为研究对象,建立热力耦合有限元模型,准确模拟了焊接过程的温度场分布及演变规律,采用光学显微观察、电子背散射衍射、显微硬度测量以及拉伸试验等表征方法,研究了焊接速度对焊接接头成形特性、显微组织和力学性能的影响机理.结果表明:接头焊核区在焊接过程中经历了完全动态再结晶,形成细小等轴晶;后退侧热影响区经历了动态回复,晶粒显著长大,晶界强化作用弱于焊核区晶粒;当焊接速度为300～800 mm/min时,接头焊缝成形良好,拉伸断裂均在焊缝后退侧热影响区,在焊接过程中受温度(400～480℃)影响显著,析出强化相溶解导致力学性能明显降低,在此焊接速度范围内,随速度的提高,接头强度增加,最高强度系数为80.86％(800 mm/min);当焊接速度进一步增加至1200 mm/min时,接头的焊接成形性变差,焊核区出现未焊合和隧道缺陷,接头拉伸试验时在焊核区发生断裂.     

热透镜效应对激光焊接模式及其过程稳定性的影响

热透镜效应是影响激光焊接质量的重要因素之一。本文描述了激光焊接的模式转变规律，实验测定了透镜焦距变化量与激光功率、激光作用时间的关系，研究了热透镜效应对焊接过程及焊缝成形的影响。结果发现，大功率激光焊接时，热透镜效应使聚焦透镜的焦距缩短并可能使焊接过程逐渐偏离预先设计的稳定焊接模式，从而导致焊接过程的不稳定和熔深的剧烈波动。并通过分析热透镜效应引起焊接模式转变的机理，提出了防止这种因热透镜效应引起的不稳定现象的措施。     

轴对称焊接残余应力场的简化计算模型

本文提出了一个统一的二维轴对称焊接残余应力场的简化计算模型。运用该模型分析了几种不同条件下的焊接残余应力场,与实验结果基本相符,说明了该模型能够综合反映轴对称焊接应力场的形成机理、分布特征和主要影响因素,可用于工程估算和焊接结构的教学。     

低合金钢焊接热影响区的微观组织和韧性研究进展

对钢结构而言,诸如海洋平台、船舶、桥梁、建筑和油气管线等,焊接后的性能直接决定了其服役寿命和安全性,重要性不言而喻.在针对焊接相关问题的研究中,焊接热影响区的韧性提升一直是重点和难点.焊接热影响区会经历高达1400℃的高温,从而形成粗大的奥氏体晶粒,如果焊接参数控制不当,不能通过后续冷却过程中的相变细化组织,就会造成韧性的降低.而多道次焊接的情况更为复杂,前一道次形成的粗晶区还会在后续焊接过程中经历二次热循环,从而形成链状M-A,造成韧性的急剧下降.本文旨在对一些现有焊接热影响区的相关研究结果进行总结,探讨母材的成分、第二相及焊接工艺等因素对热影响区微观组织和性能的影响,为低温环境服役的大型钢结构的焊接性能改善提供一些设计思路.     

镀锌钢激光焊接锌烧损研究

锌烧损是镀锌钢板激光焊接过程中的关键问题之一.本文通过测量焊后上下层锌烧损宽度、中间层锌的相对含量及腐蚀前后增重比,实验研究了激光搭接焊接工艺参数与焊接过程中光致等离子体谱线信息与锌烧损的相关性.研究结果表明:锌烧损的主要影响工艺因素主次顺序为焊接速度、激光功率、辅助气体流量和离焦量;锌的烧损量随着锌谱线Zn I 328.2nm和Zn I 330.3nm的平均强度的增大而增大;气孔因镀层锌的蒸发而产生,直径越大,局域锌元素含量越高.锌谱线强度可用于在线监测镀锌钢激光焊接时气孔的产生及锌烧损量的动态变化.     

焊接时间对碳纳米管-Ti焊接效果的影响

利用高频超声波的软化效应焊接金属Ti上的碳纳米管,研究焊接时间对碳纳米管焊接效果的影响.结果表明,焊接时间太短,碳纳米管松散分布在Ti金属表面,不能与金属形成紧密接触;焊接时间过长,金属基体被破坏,同样达不到焊接要求.只有选择合适的焊接时间(0.1～10 s),才能使碳纳米管与Ti有效焊接,呈现较小的两端电阻.     

地下嵌入式焊接气溶胶外排系统方案设计

通过对焊接车间作业区工作环境的全面分析,指出传统的防止焊接气溶胶危害的方法———安装壁式排气扇及佩戴防护口罩不能从根本上排除气溶胶做上升运动使工人吸入有害物质的风险。地下嵌入式排气系统设计方案使气溶胶以最短路径做下降运动并排出车间,有效地减少了气溶胶与焊接工人脸部的接触,从而将焊接气溶胶对焊工的危害降到最低,改善了整个车间的工作环境。在此设计方案的基础上,结合国家相关规定,依据能量守恒定律得出排气泵的输出功率计算公式。     

镍钛形状记忆合金与不锈钢异种材料焊接的研究进展

镍钛形状记忆合金(nickel titanium shape memory alloys,Ni-Ti SMA)因具有超弹性和生物相容性而广泛应用于航空航天、医疗器械等领域。为了满足越来越高的应用要求,Ni-Ti SMA与其他材料的连接成为研究的热点。针对Ni-Ti SMA与不锈钢焊接中的关键问题进行了综述,总结了熔焊、压力焊和钎焊等方法的研究进展,比较了不同焊接方法对焊接结果的影响。分析了Ni-Ti SMA与不锈钢焊接接点的微观结构和断裂特征,并指出抑制金属间化合物的形成是Ni-Ti SMA与不锈钢成功焊接的关键,固态焊更有利于抑制金属间化合物的形成。     

甘肃半干旱区城乡气溶胶光学特性的观测与分析

利用CE318型太阳光度计(532nm波段)在2004年5月-2007年5月的城乡观测资料,反演分析了半干旱地区城乡气溶胶的光学特征.得到了气溶胶光学厚度(AOD)的年季变化,并对不同季节气溶胶的光学厚度以及波长指数的变化规律进行了讨论.结合兰州市郊区资料,对城郊大气气溶胶光学特征进行了对比及原因分析.认为较城市而言,半干旱区乡村大气总体上较城市更为洁净.城市气溶胶受到冬季采暖期等人为因素的影响,出现了AOD冬季大、夏季小的特点.气溶胶主要以工业粉尘和沙尘气溶胶为主,夜间逆温层对AOD的日变化影响较大.乡村春季沙尘天气较多,气溶胶浓度变化受季节的影响,春季AOD最大.气溶胶主控粒子多为沙尘粒子.     

基于多特征参数的OMI遥感产品气溶胶分类研究 ——以广东省为例

为了解决气溶胶分类精度低和特征参数冗杂的问题,基于OMI(Ozone Monitoring Instrument)遥感产品的气溶胶特征参数,利用随机森林算法,将广东省2014年的气溶胶类型划分为沙尘型气溶胶(Desert Dust, DST)、生物质燃烧型含碳气溶胶(Carbonaceous Aerosols Associated with Biomass Burning, CRB)和硫酸盐型城镇-工业气溶胶(Sulfate-based Urban-industrial Aerosols,SLF)3种类型. 并统计分析随机森林以及特征参数的重要性,将分类结果的空间分布与OMI气溶胶类型产品的空间分布进行对比. 结果表明:(1)随机森林算法仅需少量训练样本点即可达到97%以上的总体分类精度. (2)通过计算不同气溶胶特征参数在随机森林分类过程中的重要性高低,得到重要性排名前六的特征参数依次为α指数、UVAI、RI₃₈₈、RI₃₅₄、SSA₅₀₀、AAOD₅₀₀,表明在分类过程中,气溶胶粒径分布和吸收能力起到了最关键的作用. (3)3种气溶胶类型的空间分布显示,SLF型气溶胶为广东省最主要的气溶胶类型;DST型和CRB型气溶胶在珠三角地区占比最高,在粤东、粤北地区的占比最低.     

大型船体装焊车间焊接烟尘扩散模式理论探讨

目前国内外对焊接烟尘主要集中在发生机理、性质和治理等方面的研究，但对其在室内的扩散方式、运动轨迹等方面几乎没有具体的探讨。这里利用成熟的室外大气污染物扩散理论—梯度输送理论和箱模式理论，提出焊接烟尘在室内的扩散模式和浓度分布的理论计算方法。     

大气复合污染新型观测技术研究进展

 大气中的污染物种类繁多,来源和演化过程复杂,而且污染物之间在一定的条件下发生相互作用,形成一种彼此耦合的复杂污染体系,被称为复合污染。为了研究大气复合污染的形成原因及其控制手段,必然要求对各种大气污染的主要物种浓度进行测量,特别是超细粒子、有机气溶胶和挥发性有机物组分复杂,对检测技术要求较高。介绍了针对大气复合污染的新型观测技术,综述了以下3项技术的发展：超细气溶胶颗粒物观测新技术、气溶胶有机物组分分析新技术和挥发性有机物分析新技术,同时综述了大气复合污染的其他监测手段。     

Coupling and feedback between iron and sulphur in air-sea exchange

Iron in surface seawater has been demonstrated to be the limiting nutrient factor for primary productivity in certain oceanic regions where other major nutrients are abundant[1—5]. The available Fe to the phytoplankton in seawater is related to the uptake of carbon dioxide through the ocean and, in turn, to the global greenhouse effect[6—11]. Recent reports showed that the available Fe in the seawater is closely correlative to nitrogen fixation in the ocean[12—17]. Understanding which Fe s…     

高速埋弧焊烧结焊剂的研制

探讨了高速埋弧焊焊缝咬边的机理、影响因素和解决途径。研制了一种新型的焊速可大于80m/h的高速埋弧焊烧结焊剂,并介绍了这种焊剂的性能。阐述了焊接工艺参数的焊剂成份对高速焊焊接工艺性的影响。利用这种焊剂对16Mn和20g材料进行了焊接工艺实验评定,结果表明:利用这种焊剂可以解决高速焊咬边和焊接工艺性的问题,并能满足压力容器和锅炉钢焊接要求,是一种较为理想,可推广使用的焊剂。     

Size distribution and element composition of dust aerosol in Chinese Otindag Sandland

Dust aerosol is one important component of atmos-pheric aerosols, and plays important roles in the Earth’s climate system and the biogeochemical cycle. Large amounts of dust aerosols produced from windblown soils and deserts are emitted annually into the atmosphere and transported over long distance to downwind land and ocean areas[1]. The deserts and desertification soils in northern China are important sources of East Asia dust aerosols. It is estimated that 800 Mt of dust aerosols emit-t…     

A satellite view of aerosols in the climate system

Anthropogenic aerosols are intricately linked to the climate system and to the hydrologic cycle. The net effect of aerosols is to cool the climate system by reflecting sunlight. Depending on their composition, aerosols can also absorb sunlight in the atmosphere, further cooling the surface but warming the atmosphere in the process. These effects of aerosols on the temperature profile, along with the role of aerosols as cloud condensation nuclei, impact the hydrologic cycle, through changes in cloud cover, cloud properties and precipitation. Unravelling these feedbacks is particularly difficult because aerosols take a multitude of shapes and forms, ranging from desert dust to urban pollution, and because aerosol concentrations vary strongly over time and space. To accurately study aerosol distribution and composition therefore requires continuous observations from satellites, networks of ground-based instruments and dedicated field experiments. Increases in aerosol concentration and changes in their composition, driven by industrialization and an expanding population, may adversely affect the Earth's climate and water supply.