水平射流鉆頭真空擴散焊中間層材料對接頭性能的影響試驗

異種材料焊接接頭固有的熱應(yīng)力會損害接頭的連接強度、高溫性能及抗熱震性能,選擇或設(shè)計合適的中間層是降低異種材料焊接接頭熱應(yīng)力的有效手段。概括介紹了異種材料接頭熱應(yīng)力緩沖中間層的基本類型及其降應(yīng)力原理;重點綜述了國內(nèi)外對于復(fù)層中間層、吸能夾層中間層、復(fù)合材料中間層及功能梯度中間層等四種熱應(yīng)力緩沖中間層的研究現(xiàn)狀,并對各中間層的優(yōu)缺點進行了評述。綜合考慮異種材料焊接工藝的難易程度、經(jīng)濟性、連接質(zhì)量及適應(yīng)性,認為復(fù)合材料中間層和含吸能夾層的復(fù)層中間層最具發(fā)展前景。

采用電鍍納米鎳中間層,對鈦合金ta17與不銹鋼ocr18ni9ti進行擴散焊焊接試驗研究。利用能譜對焊接接頭的元素分布進行分析,結(jié)果表明:采用電鍍納米鎳層作中間層能有效防止鈦合金中的ti、v、al等元素與不銹鋼中fe、ni、c等元素的相互擴散和遷移,很好地抑制了金屬間化合物tife、tife2及脆性相tic的形成。通過計算接頭處擴散層的激活能可知納米鎳的擴散性能比鎳箔的好。

分別用自制i01,i02和i03ni基合金作中間層對10cr9mo1vnb鋼管進行tlp連接,分析了不同中間層對10cr9mo1vnb鋼管tlp連接接頭的力學(xué)性能和顯微組織的影響。研究表明,在合理的工藝參數(shù)下,用i03作中間層tlp連接10cr9mo1vnb鋼管,接頭組織與母材的接近,抗拉強度和抗彎強度超過母材;在中間層的選用過程中,除化學(xué)成分要接近母材外,降熔元素的含量也是關(guān)鍵因素之一。

手工自蔓延焊接(mshs)技術(shù)因在野戰(zhàn)應(yīng)急搶修方面的獨特優(yōu)越性而受到廣泛關(guān)注。應(yīng)用經(jīng)過配方優(yōu)化后的燃燒型焊條對q235鋼進行立焊焊接時,其焊接工藝對焊接接頭的微觀組織和力學(xué)性能有較大的影響。本文針對燃燒型焊條的焊接特點,通過金相分析及力學(xué)性能試驗,研究了焊條傾角對其焊接接頭的顯微組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,隨著焊條傾角的變化,焊條的熔敷效率、母材的熔深及接頭的抗拉強度等均出現(xiàn)相應(yīng)的變化,同時接頭焊縫微觀組織形態(tài)也隨焊條傾角的改變而出現(xiàn)形貌上的相應(yīng)變化。

分別采用常規(guī)工藝和階梯狀工藝的方法,對添加ni+nb復(fù)合中間層的tc4鈦合金與1cr18ni9ti不銹鋼真空擴散焊進行了研究。利用光學(xué)顯微鏡(om)、掃描電鏡(sem)以及能譜分析(eds)對接頭的組織結(jié)構(gòu)、元素分布進行了分析,測試了接頭的力學(xué)性能并分析了斷口形貌和元素分布。結(jié)果表明,通過添加ni+nb中間層成功阻止了fe-ti金屬間化合物生成,接頭界面過渡區(qū)組織自不銹鋼側(cè)依次為fe-cr-ni固溶體、ni-nb反應(yīng)層、剩余nb及nb-ti固溶體。階梯狀工藝下接頭的結(jié)合質(zhì)量明顯優(yōu)于常規(guī)工藝下的接頭,在階梯狀工藝上限溫度900℃條件下接頭抗拉強度達到了396mpa,斷口分析表明,接頭斷裂于ni-nb形成的反應(yīng)層,該反應(yīng)層是由ni3nb和少量ni6nb7金屬間化合物組成的混合層,為接頭過渡區(qū)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

提出利用磨料水射流鉆頭解決在硬巖中鉆孔速度慢的問題.通過磨料水射流鉆頭工作原理分析得出噴嘴結(jié)構(gòu)制約了沖孔速度,是決定鉆頭破巖效率的關(guān)鍵因素.運用均勻設(shè)計法和fluent數(shù)值模擬對影響沖孔速度的主要參數(shù)進行了研究,確定了磨料水射流鉆頭噴嘴的最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)和實驗參數(shù),得出了噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)與泵壓和磨料濃度之間存在交互作用.實驗室?guī)r石鉆進實驗表明,優(yōu)化后的磨料水射流鉆頭硬巖鉆進速度是原三翼鉆頭的5.6倍,是對照組1的1.25倍,是對照組2的1.18倍,表明在硬巖中鉆進具有顯著優(yōu)越性.

鉆桿接頭螺紋退刀尺寸是指外螺紋接頭的臺肩面到螺紋消失前第一個完整螺紋之間的距離。gb9253．1－88規(guī)定退刀尺寸應(yīng)小于或等于12．7mm內(nèi)螺紋，鉆桿接頭內(nèi)螺紋的錘孔尺寸為16±2mm，以保證內(nèi)、外螺紋嚙合良好。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，從日本nkk公司進口的所有φ127mm鉆桿接頭外螺紋退刀尺寸都大于12．7mm，鏜孔尺寸為16～18mm。而apispec7k規(guī)定鉆桿接頭內(nèi)螺紋最小鏜孔尺寸為15．9mm。鑒于此，建議對我國的有關(guān)標(biāo)準作相應(yīng)修改，與api標(biāo)準保持一致。

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采用納米ni粉、納米ni鍍層、ni箔作中間過渡層,對ta17近α型鈦合金與0cr18ni9ti不銹鋼進行了脈沖加壓擴散連接,接頭抗拉強度分別達到了175,212,334mpa。在金相顯微鏡下,對拉伸斷口形貌進行了觀察和分析;利用掃描電鏡(sem)、能譜儀(eds)、x射線衍射分析(xrd)測定了連接接頭各區(qū)域內(nèi)的微區(qū)成分和物相。結(jié)果表明,納米ni粉致密度不夠高,納米ni鍍層質(zhì)量不夠高,在很大程度上限制了接頭強度的提高;ni箔中間層的存在成功地阻止了fe與ti之間的互擴散,避免了形成脆而硬的fe-ti系金屬間化合物。

信息技術(shù) 132 柔性化的mes系統(tǒng)接口中間層設(shè)計 【摘要】基于面向服務(wù)架構(gòu)（soa），支持opc、ftp、webservice等主流 接口標(biāo)準，自主開發(fā)設(shè)計介于發(fā)動機制造執(zhí)行系統(tǒng)（ptmes）和車間工業(yè)自 動化設(shè)備（plc/工控機）之間的柔性化接口中間層，上位it系統(tǒng)與下位自動 化設(shè)備實現(xiàn)輕量化、可配置、松耦合的數(shù)據(jù)實時交互，可適應(yīng)大型整車企業(yè) 多基地、多產(chǎn)線擴張時，發(fā)動機制造執(zhí)行系統(tǒng)的快速集成部署。 【關(guān)鍵詞】制造執(zhí)行系統(tǒng)；接口中間層；soa；opc 引言 nse是上汽集團自主研發(fā)，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代小排量、高 性能系列發(fā)動機。nse生產(chǎn)線大量應(yīng)用了自動加工設(shè)備。企業(yè)自主開發(fā) 的發(fā)動機制造執(zhí)行系統(tǒng)實現(xiàn)了計劃管理、加工控制、生產(chǎn)監(jiān)控、質(zhì)量保 證、物料拉動等主要功能。隨著上汽集團自主開發(fā)的nle、sge等型號 的發(fā)動機將陸續(xù)投產(chǎn)，面對不同設(shè)備廠商提供的各型

基于面向服務(wù)架構(gòu)(soa),支持opc、ftp、webservice等主流接口標(biāo)準,自主開發(fā)設(shè)計介于發(fā)動機制造執(zhí)行系統(tǒng)(ptmes)和車間工業(yè)自動化設(shè)備(plc/工控機)之間的柔性化接口中間層,上位it系統(tǒng)與下位自動化設(shè)備實現(xiàn)輕量化、可配置、松耦合的數(shù)據(jù)實時交互,可適應(yīng)大型整車企業(yè)多基地、多產(chǎn)線擴張時,發(fā)動機制造執(zhí)行系統(tǒng)的快速集成部署。

選用不同的fenicrsib非晶箔合金作中間層,氬氣保護,對12cr1mov和tp304h鋼管進行了瞬時液相擴散(tlp)連接,分析了不同中間層接頭的顯微組織、力學(xué)性能。結(jié)果表明:工藝參數(shù)為1230℃和1240℃,保溫3min,壓力4mpa時,用fenicrsib(b)和fenicrsib(a)中間層連接的接頭,其室溫下的抗拉強度等于或超過基體,而fenicrsib(c)中間層連接的接頭性能最差。

射流鉆頭的破巖性能對井眼深度和大小有重要影響。本文對徑向水平井常用的2種射流鉆頭——多孔噴嘴和混合射流噴嘴采用室內(nèi)試驗的方法對它們的破巖規(guī)律和破巖性能進行了分析和對比。結(jié)果表明,沖擊時間、噴嘴壓降、噴距和圍壓對2種噴嘴破碎效果的規(guī)律基本相同,混合射流噴嘴的最優(yōu)噴距不明顯,多孔噴嘴的最優(yōu)噴距為5～6倍噴嘴當(dāng)量直徑,多孔噴嘴的破巖性能要優(yōu)于混合射流噴嘴,同時混合射流噴嘴在破碎孔徑大小方面優(yōu)于多孔噴嘴。本文可以為水力噴射徑向水平井射流鉆頭的選擇提供試驗依據(jù)。

采用ｖ＋ｃｕ復(fù)合夾層，對鈦合金ｔｃ４與不銹鋼１ｃｒ１８ｎｉ９ｔｉ擴散焊接頭的性能進行了試驗研究，結(jié)果表明：ｖ＋ｃｕ復(fù)合夾層可以有效地防止ｔｉ與不銹鋼中ｆｅ，ｃｒ，ｎｉ，ｃ的相互擴散和遷移，消除了ｔｉ－不銹鋼接頭中的脆性金屬間化合物和碳化物。接頭的性能與軟質(zhì)中間層ｃｉ的相對厚度有關(guān)。

通過對t91/p91窄間隙熱絲tig焊試驗,對比研究了焊接接頭各區(qū)包括焊縫、熱影響區(qū)、母材的顯微組織,以及各項力學(xué)性能比如常溫拉伸、高溫拉伸、硬度及沖擊性能,從而探究窄間隙熱絲tig焊對t91/p91鋼焊接性的影響。試驗結(jié)果表明,焊接接頭組織均勻,主要為回火馬氏體;抗拉強度達到了母材水平甚至比母材更強;焊縫區(qū)域硬度分布比較均勻,硬度值高于熱影響區(qū)和母材;焊縫的沖擊韌性也與母材相當(dāng)。研究結(jié)果表明,窄間隙熱絲tig焊可以改進t91/p91焊接接頭的焊接質(zhì)量,焊接接頭各項力學(xué)性能均滿足使用需求,從而獲得了較高質(zhì)量的焊接接頭。

用掃描電鏡組織觀察、能譜微區(qū)成分分析、x射線衍射等方法,研究了20鋼—液相h62黃銅—304不銹鋼液固相擴散結(jié)合區(qū)的組織.結(jié)果表明,通過碳鋼、不銹鋼與黃銅液相中間層的液固相擴散,低碳鋼與不銹鋼可以獲得良好的冶金結(jié)合;在黃銅/不銹鋼界面,液相黃銅中cu,zn原子沿固相晶界的擴散比較顯著,形成網(wǎng)狀黃銅包圍奧氏體晶粒的組織;在碳鋼/黃銅界面,固相向液相中的溶解比較明顯,形成島狀富鐵相分布于黃銅基體的組織;富鐵相中含有較多的cr和ni元素,冷至室溫仍為奧氏體.

針對鉆桿接頭反臺肩處存在的外加厚過渡不全及幾何缺陷,在靜態(tài)純彎曲條件下,用電阻應(yīng)變片測試了所引起的應(yīng)力集中系數(shù).通過彎曲疲勞試驗對鉆桿使用壽命的影響規(guī)律進行了試驗研究.結(jié)果表明,這種缺陷對鉆桿壽命影響很大,在臺肩深度相同時,缺陷半徑越小,鉆桿壽命越短.對鉆桿接頭缺陷的檢驗標(biāo)準與鉆桿的分級管理提出了合理建議.

可調(diào)對接頭，顧名思義，是一種可以進行調(diào)節(jié)和對接的部件，通常應(yīng)用于各種管道、線路的連接中。它的主要作用是實現(xiàn)不同尺寸、不同規(guī)格的管道或線路之間的靈活對接，以滿足實際工程需求。

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采用真空釬焊方法對3a21鋁合金進行了試驗,針對固態(tài)高純鎂在真空下加熱揮發(fā)的特性,試驗研究了爐膛中放置不同質(zhì)量的活性元素鎂對鋁合金真空釬焊接頭性能的影響。采用材料萬能試驗機和金相顯微鏡獲得并分析了接頭力學(xué)性能和顯微組織。結(jié)果表明,比較爐膛內(nèi)放置三種不同質(zhì)量鎂的釬縫抗剪強度,當(dāng)單位體積鎂質(zhì)量達到235g/m3時其強度最高,達到78mpa;金相組織顯示,真空釬焊接頭中主要強化相為mg2si,單位體積鎂質(zhì)量達到235g/m3時釬縫區(qū)寬度最小,約0.06mm;通過獲取不同產(chǎn)品在325℃以上的停留時間,可定量掌握爐膛預(yù)置固態(tài)鎂質(zhì)量。

采用銅(純銅及含稀土元素釔的銅)+鈮的復(fù)合中間層進行了鈦合金與不銹鋼板的真空熱軋焊接試驗,測試了接頭拉伸強度,并利用金相顯微鏡、掃描電鏡、xrd、能譜對連接界面的微觀結(jié)構(gòu)、斷口形貌及中間層材料銅的組織進行了分析,結(jié)果表明,連接界面結(jié)合良好,無未焊合或開裂處;焊后未生成金屬間化合物,在鈮-鈦合金界面處存在一厚度約為2.5μm的過渡層,而銅-不銹鋼、鈮-銅界面的過渡層厚度約為1.9μm;焊后銅晶界處產(chǎn)生了空洞,斷口形貌顯示出現(xiàn)了沿晶開裂的現(xiàn)象;稀土元素r的加入可以細化銅的晶粒,在相同的焊接工藝參數(shù)時含有稀土元素y的銅層中未形成空洞,隨著釔在銅中的質(zhì)量百分含量由0.01%增加到0.02%,細化晶粒的效果更加顯著,與采用純銅作為中間層材料時的抗拉強度(326.9mpa)相比分別提高了51.3mpa(銅中含釔0.01%,質(zhì)量分數(shù))和61.7mpa(銅中含釔0.02%質(zhì)量分數(shù))。

目的:探討在鑄造純鈦表面電火花沉積技術(shù)制備中間層對鈦瓷結(jié)合強度的影響。方法:將40個純鈦試件平均分為4組,分別用硅、鋯及鈷鉻合金電極通過電火花沉積技術(shù)在其表面制備中間層,對照組不作沉積處理,噴砂后測各組試件的表面粗糙度。參照is09693(1999)amd.12005(e)標(biāo)準在試件中份燒結(jié)ti-22瓷粉,測鈦瓷間的三點彎曲結(jié)合強度。對鈦瓷結(jié)合界面進行掃描電鏡觀察及x射線能譜分析。用x射線衍射分析儀分析硅電極組中間層的結(jié)構(gòu)。結(jié)果:噴砂后各組試件表面粗糙度差異無顯著性,硅電極組鈦瓷間的三點彎曲結(jié)合強度最高,為(33.38±3.67)mpa,較其他3組結(jié)合強度差異有顯著性(p<0.05),其他3組間鈦瓷結(jié)合強度差異無顯著性。掃描電鏡觀察顯示各組試件鈦瓷結(jié)合界面均未見明顯氧化層,硅電極組可見中間層與鈦基材間有約15～20μm的過渡層。x射線衍射分析結(jié)果提示硅電極組中間層中有tin、ti5si3及tisi2生成。結(jié)論:通過電火花沉積技術(shù)用硅電極在鑄造純鈦表面制備中間層可提高其鈦瓷結(jié)合強度。