焊接烟尘浓度分布规律实验研究

针对电焊所产生的焊接烟尘危害,对J422和J502两种焊条在自然通风和局部通风下进行了多工况条件的焊烟浓度进行了实验测定。分析了焊接烟尘浓度在空间上的分布特征,提出了其随时间的变化规律,总结了焊条类型对焊接烟尘浓度的影响。研究结果对焊接烟尘的危害评估与治理具有较强的理论和实践指导意义。     

超大焊接厂房自然通风方式模拟与对比研究

针对超大焊接厂房通风防尘风流路线长易导致焊接烟气滞留,严重威胁作业者职业健康的问题,研究最不利自然通风条件下保障厂房环境的通风方式。基于焊接烟羽热扩散机理,建立将超大焊接厂房分为上、中、下三层的模型框架,确定下层通风、中层通风、上层通风、下进上出通风四种通风方式。采用k-ε两方程湍流模型对四种通风方式下厂房焊接烟尘流动进行了三维模拟实验,得到了四种通风方式下焊接烟尘扩散随风量变化的空间分布规律。通过对比研究,得出下进上出通风方式能够在焊接烟尘最高允许浓度下获得最大纵向防尘深度,适合超大厂房焊接烟尘防治。     

分层空调下高大焊接厂房双扩散对流

利用计算流体力学技术并结合现场实测分析分层空调系统设计关键参数如送风量、送风速度及分层高度等对某高大焊接厂房室内双扩散对流及通风空调效果和效率的影响。同时,还分析高大焊接厂房分层通风空调系统的适用性。研究结果表明:厂房下部风口排风比宜取为75%;送风量安全系数Ks可取为2.5~4.0;提高送风速度、下部排风口底部安装高度及降低分层高度均无法有效提升厂房通风空调效果和效率;各工况下厂房室内流体运动、热、质输运为双扩散混合或自然对流,焊接表面Nusselt数及Sherwood数基本不变;当厂房焊接烟尘散发量大时,分层空调节能性是一大挑战。将焊接热和污染源简化为稳态散发的条缝形热和污染面源,室内焊接烟尘质量浓度模拟值与实测值较好地吻合,相对误差为11.2%。     

封闭大空间焊接烟尘污染控制的实验研究

针对船舱里的焊接烟尘污染，采用吹吸气流装置为控制手段对焊接烟尘进行控制．运用相似理论制作了模型。以ＣＯ２模拟污染物，进行了实验研究．通过对ＣＯ２进出口浓度的分析，得出了临界断面的位置和极限工况，而且用乙二醇发烟，作为示踪剂，进行流场显示．     

吸烟焊枪在药芯焊丝CO2气保焊中的作用

采用吸烟焊枪进行药芯焊丝CO₂气保焊,通过记录烟尘扩散形态和焊接电流电压变化,采用高速摄像分析熔滴过渡过程,以及对比焊缝表面成形和采用X射线探伤揭示焊缝缺陷,并与未吸烟时对比,研究了不同吸烟功率和焊枪倾角下吸烟焊枪的吸烟行为及其对焊接过程和焊接质量的影响. 结果表明:焊接烟尘被有效吸入吸烟焊枪,其烟尘扩散形态整体呈锥形,并随吸烟功率的增加,其气流挺度增加,吸尘效果增强. 熔滴过渡仍表现为大滴排斥过渡,吸烟只是使熔滴过渡频率稍有增加. 采用不同功率以及焊枪倾角,均能得到表面成形良好和无缺陷的焊缝.     

钢铁企业烟尘排放运动规律的数值模拟研究

为了研究钢铁企业所排放烟尘的运动规律,本文基于三维平流扩散数学模型,以湖北某钢铁企业为例,利用Gnuplot软件实现了对某钢厂烟囱排放烟尘运动规律的数值模拟。研究结果表明:烟尘浓度的变化与扩散时间、扩散范围、与污染源的距离等因素密切相关。随着距离的增大,浓度逐渐减小。模拟输出的图像形象地反映出烟尘的具体扩散浓度分布情况以及排放过程中烟尘浓度与污染源距离的关系、烟尘最大浓度随时间推移的变化规律。     

爆炸焊接压力焊机理研究

实验表明，爆炸焊接界面虽然具有熔化、扩散和压力的特征，但不能用熔焊和扩散焊机理来解释爆炸焊接界面的成因。通过实验和理论研究，提出并证实了爆炸焊接是一种特殊的压力焊。为了获得没有熔化的微小波状的良好界面，爆炸焊接装药参数应取焊接窗口的下限。     

激光焊接技术应用及其发展趋势

激光焊接是激光加工材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属于热传导型．即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化．形成特定的熔池。由于激光焊接作为一种高质量、高精度、低变形、高效率和高速度的焊接方法，随着高功率CO2和高功率的YAG激光器以及光纤传输技术的完善、金属钼焊接聚束物镜等的研制成功，使其在机械制造、航空航天、汽车工业、粉末冶金、生物医学微电子行业等领域的应用越来越广。目前的研究主要集中于CO2激光和YAG激光焊接各种金属材料时的理论．包括激光诱发的等离子体的分光、吸收、散射特性以及激光焊接智能化控制、复合焊接、     

真空扩散焊接在研究原子扩散中的应用

利用扩散偶来研究碳原子、氮原子和氧原子在钢中的扩散是一种很有用的方法。但是扩散偶在制作过程中需要进行焊接。以往的焊接法,由于焊接温度很高,在焊接过程中扩散偶内部扩散组元已发生显著地扩散。本文作者把当前在焊接工艺中已用于生产的真空扩散焊接工艺用来制作扩散偶,并为此设计制作了一台专门用于制作扩散偶的小型真空扩散焊接设备。实际使用结果表明:用它制作的扩散偶,焊接温度很低≤750℃,焊接面平直,扩散组元无明显扩散(焊接过程中产生的扩散层厚≤0.02mm),且焊接强度较大,经拉伸实验证明不会在焊接面开裂。已使用这种方法制作的扩散偶研究了碳原子、氮原子和氧原子在不同成分的钢中的扩散规律,并测出了这些原子的扩散系数。有关这方面的工作已在其它文章中发表。     

烟尘污染扩散模式的解析和教学

在烟尘污染扩散模式的教学中,为了培养学生借助数学工具观察、分析事物能力,本文详细介绍了模式的实验依据及其它的解析。     

焊接气溶胶形成机理与焊接发尘量影响因素研究进展

焊接过程中产生的气溶胶影响作业环境和工作人员身体健康.总结了熔化极气体保护焊中焊接气溶胶的形成机理以及影响焊接发尘量的因素,并对每一种影响因素的研究现状和研究结论进行归纳,展望了未来研究焊接气溶胶的形成机理以及影响焊接发尘量的因素的方法和发展趋势.后期需要建立一个基于动态条件下的统一模型研究气溶胶的形成机理和多因素影响...     

输煤巷道煤尘扩散的数值模拟

研究了井下皮带输煤巷道中煤尘的扩散规律。提出煤尘扩散的数学模型,对空气流运动采用雷诺平均数值模拟,再与澳博利恩公式耦合模拟出巷道中煤尘的浓度分布。选取三种不同大小的煤尘分别进行模拟。选定五个观测点,分别绘出浓度在y向的变化曲线,揭示了煤尘的起尘规律以及煤尘的颗粒直径对起尘浓度的影响。研究表明颗粒的起尘浓度与颗粒直径成反比。巷道中的气粒两相流从非均质流向均质流演化,演化的速度与颗粒的直径成正比。呼吸性煤尘起尘浓度大,煤尘颗粒主要集中在输送带到其上方1 m处。     

碳化硅晶须增强铝复合材料扩散焊的研究──焊接表面状态对接头性能的影响

By using a Gleeble-1500 thermal and mechanical material testing machine, the authors have welded the Al-Matrix composites material by the diffusion welding method, and studied the effects of the surface treatment conditions of the joint before welding on the joint performance and painted out there are a lot of the different surface treatment conditions. These influences and the influence excessively by high grinding of the surface of joints before welding are helpful to raising the strength of the joint in vacuum diffusion welding. The suitable grinding with suitable welding parameters, the joint strength can reach 90% of that of the base material, and also studied the reason thoroughly by using SEM. XRD. etc.     

井巷紊流风流中粉尘的沉降

本文对井巷紊流风流中粉尘的沉降从理论和实验上进行了探讨。根据矿山井巷的实际情况,在只考虑了分子扩散,紊流扩散和重力作用的基础上,提出了井巷紊流风流中粉尘沉降的通用数学模型。经实验验证,理论和实验结果基本一致。     

CA/MC法模拟焊缝凝固微观组织形成

基于焊接冶金学原理,将元胞自动机(cellular automaton,简称CA)法和蒙特卡罗(Monte Carlo,简称MC)法相结合,建立了一类焊缝凝固微观组织演变模型.模型采用CA法和MC法构建凝固形核和长大演变规则,并且通过耦合有限差分法来计算温度场和溶质场.模型被用来模拟低碳铁素体不锈钢焊缝凝固组织的形成,...     

Fractal Characteristics of Aerosols Deposition in the Fiber Surface

To study the effects of particle motion mechanism and size distribution on fractal dimension of dust cake structure,the process of aerosol particles deposition in fibrous filtration medium was simulated on basis of Diffusion-Limited Aggregation(DLA)improving model.In this study,effects of inertia movement and diffusion movement on particles deposition would be considered.In the mean while,ratio of inertia movement to diffusion movement was defined as Pe number.The results show that surface curve of dust cak...     

激波卷扬可燃粉尘的理论模型

本文描述了激波卷扬可燃粉尘床形成燃烧反应边界层的理论模型,由此揭示出该反应边界层的基本结构由诱导区、反应区、扩散区构成.另外,燃烧粉尘云轮廓及颗粒点火时间的理论值与实验结果较一致,说明此模型能很好地描述上述流动特征.     

激波卷扬附壁煤尘的湍流模型

本文建立了激波卷扬煤尘的气固湍流边界层方程,其中考虑了气固两相间的耦合效应和气固相湍流效应。模型认为颗粒上扬是激波后气固流动的剪切升力和湍流效应的结果。数值计算结果与文献实验结果较一致。     

扩散焊接条件下复合材料接合区界面行为研究

对复合材料SiCw-6061A1扩散焊接接合区基体-基体、弱吉相-基本、弱强相-增强相三种界面行为进行了探索性的研究,分析了接头微观组织及其力学性能。研究表明,在试验范围内,当焊接温度低于复合材料固相线温度时,基体-基体界面可以实现良好结合,而增强相-基体-增强相-增强相界面难以实现结合。发现在铝基复合材料SiCw-6061Al液、固两相温度区间存在一个“临界温度”,当焊接温度达到该温度时,接合区出现一定数量的液态基体金属,不仅基体-基体、增强相-基体界面可以实现较好结合,而且增强相-增强相界面将转化为增强相-基体-增强相界面,焊接接头强度达到母材强度;在此基础上首次提出“非夹层液相扩散焊接”新工艺,成功实现复合材料SiCw-6061Al扩散连接。