【摘 要】
：
激光焊接技术是提高超高强钢固体火箭发动机加工精度、加工效率和服役安全性的重要技术手段.梳理了国内外超高强钢中厚壁结构全位置激光焊接、单道全穿透焊接、功率调制激光焊接和激光焊熔池动力学仿真模拟等关键技术的研究进展,系统地展示了这些新进展在超高强钢固体火箭发动机壳体激光焊接质量控制方面的潜在应用价值.所述的研究进展可为我国超高强钢固体火箭发动机壳体的优质高效制造提供参考.
【机 构】
：
西安航天动力机械有限公司 陕西西安710038;西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,陕西西安710049
论文部分内容阅读
激光焊接技术是提高超高强钢固体火箭发动机加工精度、加工效率和服役安全性的重要技术手段.梳理了国内外超高强钢中厚壁结构全位置激光焊接、单道全穿透焊接、功率调制激光焊接和激光焊熔池动力学仿真模拟等关键技术的研究进展,系统地展示了这些新进展在超高强钢固体火箭发动机壳体激光焊接质量控制方面的潜在应用价值.所述的研究进展可为我国超高强钢固体火箭发动机壳体的优质高效制造提供参考.
其他文献
针对高含量陶瓷相的熔覆层容易出现裂纹的问题,研究了不同工艺参数下Ni45+20％Cr3C2熔覆层的成形特性,为调节工艺参数制备出高含量陶瓷相的无裂纹熔覆层提供相应的理论指导.研究结果表明:随着激光电流的增加,稀释率、熔高及熔宽均增大,熔宽的增加值大于熔高的增加值,熔覆层的组织比较粗大,晶距较大,晶粒生长方式由细小的树枝晶向胞状树枝晶转变;在优化的工艺参数下(电流150 A,扫描速度200 mm/min,搭接率60％),熔覆层的稀率为25.3％,多道熔覆层的硬度值略低于单道熔覆层,但性能相对均匀稳定.对于高
为研究淬火对AS300/MBW500不等厚钢激光填丝焊接头组织性能的影响,在AS300/MBW500不等厚钢激光填丝焊基础上,进行水淬热处理试验.通过分析焊接接头的微观组织、维氏硬度和元素组成,获得水淬热处理对焊接接头的影响规律.结果表明:随着淬火温度的升高,焊接接头组织中Al元素聚集含量增加,焊缝硬度降低;930℃时,薄板与焊缝、焊缝与厚板之间的硬度阶梯值相等,焊缝抗拉强度为908 MPa,伸长率为7.5％,提高了不等厚钢激光填丝焊接接头的力学性能.
对选区激光熔化技术(SLM)成形316L不锈钢样件的成形性能进行试验研究,利用能量密度公式建立不同参数与成形性能之间的关系,针对不同的能量密度对样件致密度、耐磨性能的影响进行探究.结果表明,当激光能量密度从34.72 J/mm3增加到69.44 J/mm3时,试样件致密度从91％增加到99％.能量密度的增加,导致熔池内部的流动性提高,从而使金属溶液表面张力减少,致密度随之增加.之后能量密度从86.81 J/mm3增加到121.53 J/mm3,致密度没有明显变化;而试样件的耐磨性随着能量密度的增加呈现先增
针对激光透射焊接过程中温度变化难以通过试验手段准确反映的问题,以基于锌粉吸收剂的聚芳砜(PASF)激光透射焊接为研究对象,在COMSOL中建立反映焊接过程的三维有限元模型.通过仿真得到的焊缝宽度与实际焊缝宽度对比验证了模型的准确性.分析了不同焊接工艺参数(激光功率、焊接速度和锌粉吸收剂水平)对温度场的影响规律.结果表明:随着激光功率的增大,最高温度升高;随着焊接速度的提高,最高温度降低;随着锌粉吸收剂水平的提高,最高温度升高但升温速率在下降,且达到最大值后开始下降.
采用Nd:YAG激光器进行TC4钛合金与50钢异种材料激光焊接,研究了接头的裂纹扩展与焊缝的微观组织以及物相成分.结果表明,裂纹类型及位置与工艺参数有关.裂纹在焊缝中以穿晶的方式进行扩展,接头断裂为脆性断裂.焊缝中有高碳马氏体的形成,高碳马氏体有中脊存在.焊缝中的Ti-Fe相为TiFe、TiFe2金属间化合物,并且TiFe数量多于TiFe2.高碳马氏体与TiFe、TiFe2金属间化合物的高硬度以及差的韧性与塑性是裂纹萌生与扩展的主要原因.
为了改善传统激光熔覆涂层中出现的粗大柱状晶、裂纹和气孔等缺陷,在42CrMo钢表面进行超声振动辅助激光熔覆制备Ni基WC+CeO2涂层的试验,并研究了不同超声波功率对涂层物相组成、微观组织、显微硬度以及耐磨性的影响.结果表明:超声波的引入并未改变涂层的物相组成,涂层物相均由固溶体γ-Ni(Fe)、金属间化合物Ni3Fe、WC、Cr23C6、M7C3(M=Fe、Cr)等组成.随着超声波功率的升高,空化效应以及声流作用对涂层的细化作用增强.当超声波功率为350 W时,涂层的组织形貌改善最为明显,涂层底部粗大柱
为了研究真空激光焊接TA2工业钛板时正离焦量对焊缝成形质量、显微组织和力学性能的影响,采用真空舱和大功率碟片激光器,在4.0×10-1 Pa的真空度下进行不同离焦量的焊接.结果表明:正离焦量可有效完成板材的焊接.在真空环境中,随着离焦量的增加,焊缝表面的成形质量提升,焊缝熔宽增加.离焦量的增加会导致光斑能量分散,因此当离焦量达到+4 mm时,焊缝熔宽达到最大值,随后开始呈下降趋势.在不同的正离焦量下,焊缝与热影响区晶粒的尺寸、形式均不同,随着离焦量的增加,晶粒尺寸逐渐降低.0 mm离焦时,焊缝显微硬度提升
基于激光冷却技术,理论研究了冷却光参数对镱原子永磁体塞曼减速器的影响.通过对冷却光的光强、有效系数进行计算分析,得到永磁体塞曼减速器的最佳长度.研究永磁体塞曼减速器磁场分布对冷却光偏振和失谐量的依赖关系,发现将塞曼捕获速度设为310 m/s时,若采用失谐量为-400 MHz的σ-光,永磁体塞曼减速器的磁场幅值可较小,此时原子在塞曼减速器末端更容易脱离共振减速过程.根据优化后的冷却光参数,本文结合磁偶极子模型,提出了适用于冷镱原子光晶格钟的横向磁场永磁体塞曼减速器,为星载钟以及可搬运光钟的发展奠定基础.
采用脉冲激光焊技术,搭接DP590双相钢与6061铝合金薄板,对焊接接头的组织形貌、元素分布及力学性能进行了测定和分析.结果表明:采用脉冲激光焊技术,可以实现DP590双相钢/6061铝合金薄板的搭接,焊缝区主要为晶粒粗大的柱状晶组织,热影响区组织为晶粒较为细小、均匀的马氏体和连续分布的铁素体.钢侧显微硬度(3 N试验力)的最大值位于热影响区,为440.1 HV;铝侧显微硬度的最大值位于焊缝区,为325.4 HV.钢/铝焊接接头最大抗拉强度可达35.0 MPa.当其为浅熔深接头时,直接从焊缝界面剥离,而深
为了避免利用2D图像提取特征点并进行三维重建的烦琐,同时满足芯片引脚3D测量指标的高精度要求,采用点云处理技术,提出一种基于法向量差异的点云水平校准方法,将该方法与最小外包围盒算法相结合来剔除芯片内部引脚点云。对剩余点云进行聚类分割后,利用采样一致性算法对芯片各外部引脚、上下表面进行平面方程参数拟合并求解各引脚区域的中点。通过以上获取的数据计算芯片高度、引脚栈高以及引脚翘起度。最后,通过试验验证了