水平射流鉆頭真空擴(kuò)散焊中間層材料對(duì)接頭性能的影響試驗(yàn)

異種材料焊接接頭固有的熱應(yīng)力會(huì)損害接頭的連接強(qiáng)度、高溫性能及抗熱震性能,選擇或設(shè)計(jì)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(diǎn)綜述了國(guó)內(nèi)外對(duì)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(duì)各中間層的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了評(píng)述。綜合考慮異種材料焊接工藝的難易程度、經(jīng)濟(jì)性、連接質(zhì)量及適應(yīng)性,認(rèn)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(duì)鈦合金ta17與不銹鋼ocr18ni9ti進(jìn)行擴(kuò)散焊焊接試驗(yàn)研究。利用能譜對(duì)焊接接頭的元素分布進(jìn)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(kuò)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(guò)計(jì)算接頭處擴(kuò)散層的激活能可知納米鎳的擴(kuò)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(duì)10cr9mo1vnb鋼管進(jìn)行tlp連接,分析了不同中間層對(duì)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(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度超過(guò)母材;在中間層的選用過(guò)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(dú)特優(yōu)越性而受到廣泛關(guān)注。應(yīng)用經(jīng)過(guò)配方優(yōu)化后的燃燒型焊條對(duì)q235鋼進(jìn)行立焊焊接時(shí),其焊接工藝對(duì)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(duì)燃燒型焊條的焊接特點(diǎn),通過(guò)金相分析及力學(xué)性能試驗(yàn),研究了焊條傾角對(duì)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(qiáng)度等均出現(xiàn)相應(yīng)的變化,同時(shí)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(duì)添加ni+nb復(fù)合中間層的tc4鈦合金與1cr18ni9ti不銹鋼真空擴(kuò)散焊進(jìn)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(duì)接頭的組織結(jié)構(gòu)、元素分布進(jìn)行了分析,測(cè)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(guò)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(guò)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(qiáng)度達(dá)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(guò)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(wèn)題.通過(guò)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(yùn)用均勻設(shè)計(jì)法和fluent數(shù)值模擬對(duì)影響沖孔速度的主要參數(shù)進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室?guī)r石鉆進(jìn)實(shí)驗(yàn)表明,優(yōu)化后的磨料水射流鉆頭硬巖鉆進(jìn)速度是原三翼鉆頭的5.6倍,是對(duì)照組1的1.25倍,是對(duì)照組2的1.18倍,表明在硬巖中鉆進(jìn)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(tái)肩面到螺紋消失前第一個(gè)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(cè)發(fā)現(xiàn)，從日本nkk公司進(jìn)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(duì)我國(guó)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)作相應(yīng)修改，與api標(biāo)準(zhǔn)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(guò)渡層,對(duì)ta17近α型鈦合金與0cr18ni9ti不銹鋼進(jìn)行了脈沖加壓擴(kuò)散連接,接頭抗拉強(qiáng)度分別達(dá)到了175,212,334mpa。在金相顯微鏡下,對(duì)拉伸斷口形貌進(jìn)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(cè)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(qiáng)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(kuò)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(jì) 【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(zhǔn)，自主開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)介于發(fā)動(dòng)機(jī)制造執(zhí)行系統(tǒng)（ptmes）和車間工業(yè)自 動(dòng)化設(shè)備（plc/工控機(jī)）之間的柔性化接口中間層，上位it系統(tǒng)與下位自動(dòng) 化設(shè)備實(shí)現(xiàn)輕量化、可配置、松耦合的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互，可適應(yīng)大型整車企業(yè) 多基地、多產(chǎn)線擴(kuò)張時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)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(tuán)自主研發(fā)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代小排量、高 性能系列發(fā)動(dòng)機(jī)。nse生產(chǎn)線大量應(yīng)用了自動(dòng)加工設(shè)備。企業(yè)自主開(kāi)發(fā) 的發(fā)動(dòng)機(jī)制造執(zhí)行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)劃管理、加工控制、生產(chǎn)監(jiān)控、質(zhì)量保 證、物料拉動(dòng)等主要功能。隨著上汽集團(tuán)自主開(kāi)發(fā)的nle、sge等型號(hào) 的發(fā)動(dòng)機(jī)將陸續(xù)投產(chǎn)，面對(duì)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(zhǔn),自主開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)介于發(fā)動(dòng)機(jī)制造執(zhí)行系統(tǒng)(ptmes)和車間工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備(plc/工控機(jī))之間的柔性化接口中間層,上位it系統(tǒng)與下位自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)輕量化、可配置、松耦合的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互,可適應(yīng)大型整車企業(yè)多基地、多產(chǎn)線擴(kuò)張時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)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(hù),對(duì)12cr1mov和tp304h鋼管進(jìn)行了瞬時(shí)液相擴(kuò)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(shí),用fenicrsib(b)和fenicrsib(a)中間層連接的接頭,其室溫下的抗拉強(qiáng)度等于或超過(guò)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(duì)井眼深度和大小有重要影響。本文對(duì)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(yàn)的方法對(duì)它們的破巖規(guī)律和破巖性能進(jìn)行了分析和對(duì)比。結(jié)果表明,沖擊時(shí)間、噴嘴壓降、噴距和圍壓對(duì)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(shí)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(yàn)依據(jù)。

采用ｖ＋ｃｕ復(fù)合夾層，對(duì)鈦合金ｔｃ４與不銹鋼１ｃｒ１８ｎｉ９ｔｉ擴(kuò)散焊接頭的性能進(jìn)行了試驗(yàn)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(kuò)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(duì)厚度有關(guān)。

通過(guò)對(duì)t91/p91窄間隙熱絲tig焊試驗(yàn),對(duì)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(xiàng)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(duì)t91/p91鋼焊接性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,焊接接頭組織均勻,主要為回火馬氏體;抗拉強(qiáng)度達(dá)到了母材水平甚至比母材更強(qiáng);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(jìn)t91/p91焊接接頭的焊接質(zhì)量,焊接接頭各項(xiàng)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(kuò)散結(jié)合區(qū)的組織.結(jié)果表明,通過(guò)碳鋼、不銹鋼與黃銅液相中間層的液固相擴(kuò)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(kuò)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(duì)鉆桿接頭反臺(tái)肩處存在的外加厚過(guò)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(cè)試了所引起的應(yīng)力集中系數(shù).通過(guò)彎曲疲勞試驗(yàn)對(duì)鉆桿使用壽命的影響規(guī)律進(jìn)行了試驗(yàn)研究.結(jié)果表明,這種缺陷對(duì)鉆桿壽命影響很大,在臺(tái)肩深度相同時(shí),缺陷半徑越小,鉆桿壽命越短.對(duì)鉆桿接頭缺陷的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與鉆桿的分級(jí)管理提出了合理建議.

可調(diào)對(duì)接頭，顧名思義，是一種可以進(jìn)行調(diào)節(jié)和對(duì)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(shí)現(xiàn)不同尺寸、不同規(guī)格的管道或線路之間的靈活對(duì)接，以滿足實(shí)際工程需求。

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采用真空釬焊方法對(duì)3a21鋁合金進(jìn)行了試驗(yàn),針對(duì)固態(tài)高純鎂在真空下加熱揮發(fā)的特性,試驗(yàn)研究了爐膛中放置不同質(zhì)量的活性元素鎂對(duì)鋁合金真空釬焊接頭性能的影響。采用材料萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)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(qiáng)度,當(dāng)單位體積鎂質(zhì)量達(dá)到235g/m3時(shí)其強(qiáng)度最高,達(dá)到78mpa;金相組織顯示,真空釬焊接頭中主要強(qiáng)化相為mg2si,單位體積鎂質(zhì)量達(dá)到235g/m3時(shí)釬縫區(qū)寬度最小,約0.06mm;通過(guò)獲取不同產(chǎn)品在325℃以上的停留時(shí)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(jìn)行了鈦合金與不銹鋼板的真空熱軋焊接試驗(yàn),測(cè)試了接頭拉伸強(qiáng)度,并利用金相顯微鏡、掃描電鏡、xrd、能譜對(duì)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(jìn)行了分析,結(jié)果表明,連接界面結(jié)合良好,無(wú)未焊合或開(kāi)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(guò)渡層,而銅-不銹鋼、鈮-銅界面的過(guò)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(kāi)裂的現(xiàn)象;稀土元素r的加入可以細(xì)化銅的晶粒,在相同的焊接工藝參數(shù)時(shí)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(xì)化晶粒的效果更加顯著,與采用純銅作為中間層材料時(shí)的抗拉強(qiáng)度(326.9mpa)相比分別提高了51.3mpa(銅中含釔0.01%,質(zhì)量分?jǐn)?shù))和61.7mpa(銅中含釔0.02%質(zhì)量分?jǐn)?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(duì)鈦瓷結(jié)合強(qiáng)度的影響。方法:將40個(gè)純鈦試件平均分為4組,分別用硅、鋯及鈷鉻合金電極通過(guò)電火花沉積技術(shù)在其表面制備中間層,對(duì)照組不作沉積處理,噴砂后測(cè)各組試件的表面粗糙度。參照is09693(1999)amd.12005(e)標(biāo)準(zhǔn)在試件中份燒結(jié)ti-22瓷粉,測(cè)鈦瓷間的三點(diǎn)彎曲結(jié)合強(qiáng)度。對(duì)鈦瓷結(jié)合界面進(jìn)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(wú)顯著性,硅電極組鈦瓷間的三點(diǎn)彎曲結(jié)合強(qiáng)度最高,為(33.38±3.67)mpa,較其他3組結(jié)合強(qiáng)度差異有顯著性(p<0.05),其他3組間鈦瓷結(jié)合強(qiáng)度差異無(wú)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(jiàn)明顯氧化層,硅電極組可見(jiàn)中間層與鈦基材間有約15～20μm的過(guò)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(guò)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(qiáng)度。