窄间隙脉冲激光辅助缆式焊丝GMAW电弧物理行为及接头性能影响机制研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51705218
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0508.成形制造
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Twisted multi wire arc welding is a kind of high efficiency, energy saving, high quality welding method. Unique arc rotating and coupling effect both with vortex flow of molten pool can increase the liquidity of metal. However, coarse grains will appear in the heat affected zone in the condition of large parameters welding, which will result in a decline in joint performance. Based on the above background, a innovative hybrid pulsed laser-twisted wire arc welding method is proposed to applied in narrow gap welding in this project. By make use of the arc voltage-drop effect of laser to reduce the heat input and the cyclical impact of laser to change the crystallite size and orientation to acquire high quality welding seam. The combination of numerical approaches and the experimental tests will makes it possible to get the influence law of process parameters on welding specification, establish the correlation between arc welding procedure parameters, coupling behavior, molten pool and weld form through the study of the arc coupling mechanism, droplet transfer and molten pool fluid behavior, and optimize hybrid pulsed laser-twisted multi wire arc welding process. This project can promote the systematical understanding of hybrid pulsed laser-twisted multi wire arc welding and lay a foundation both in theory and technique for high-efficient, high quality narrow gap welding.
缆式GMAW是一种高效、优质、低耗的焊接方法,独特的电弧旋转耦合行为可改善焊缝侧壁熔透性,解决窄间隙侧壁熔合不良的问题。然而这种焊接方法在大线能量焊接时,接头热影响区组织会出现晶粒粗大现象,导致接头性能下降。本项目针对上述问题,提出在缆式GMAW中加入脉冲激光用于窄间隙焊接,在改善窄间隙侧壁熔透性的同时,利用激光的周期性冲击作用破坏粗大晶粒,适当减小系统热输入,细化晶粒,提高焊缝质量。拟采用数值模拟和试验检测相结合的方法,分析大侧壁拘束条件下电弧形态、熔滴过渡形式、匙孔行为及熔池的动态特征,并根据流体动力学与热力学构建接头热、力及流体流动的数值分析模型,对热源系统在时空尺度上的能量耦合行为进行定量研究,阐明热源耦合机制及熔池流体流动行为规律,确立“焊接规范参数-电弧耦合行为-小孔和熔池形态-焊缝成形”之间的相关性,为厚板窄间隙高效、优质的焊接提供理论和技术基础。

结项摘要

缆式焊丝电弧焊是一种高效、优质、低耗的焊接方法,独特的电弧旋转耦合行为可改善焊缝侧壁熔透性,解决窄间隙侧壁熔合不良的问题。然而这种焊接方法在大线能量焊接时,接头热影响区组织会出现晶粒粗大现象,导致接头性能下降。本项目针对上述问题,提出在缆式焊丝电弧焊中加入脉冲激光用于窄间隙焊接,利用激光降低电弧电压的特性,减小系统热输入,同时激光的周期性冲击作用还可以破坏粗大晶粒,细化组织,提高焊缝质量。拟采用数值模拟和试验检测相结合的方法,分析大侧壁拘束条件下电弧形态、熔滴过渡形式、匙孔行为及熔池的动态特征,并根据流体动力学与热力学构建接头热、力及流体流动的数值分析模型,对热源系统在时空尺度上的能量耦合行为进行定量研究,阐明热源耦合机制及熔池流体流动行为规律,确立“焊接规范参数-电弧耦合行为-小孔和熔池形态-焊缝成形”之间的相关性,为厚板高效、优质的焊接提供理论和技术基础。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Effect of forces on dynamic metal transfer behavior of cable-type welding wire gas metal arc welding
力对缆式焊丝熔化极气体保护焊动态金属过渡行为的影响
  • DOI:
    10.1007/s00170-018-1939-4
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    International Journal of Advanced Manufacturing Technology
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Yang Zhidong;Fang Chenfu;Chen Yong;Liu Bin;Hu Qingxian;Gu Xiaoyan
  • 通讯作者:
    Gu Xiaoyan
Physical Characteristics of Coupled Plasma and Its Influence on Weld Formation in Hybrid Laser-Double-Arc Welding
激光-双弧复合焊中耦合等离子体的物理特性及其对焊缝成形的影响
  • DOI:
    10.3390/ma12244207
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Materials
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Xiaoyan Gu;Yuchen Liu;Wenhang Li;Yujun Han;Kai Zheng
  • 通讯作者:
    Kai Zheng
Study on the alternative burning behavior of arcs in hybrid laser-double-arc welding
激光-双弧复合焊电弧交替燃烧行为研究
  • DOI:
    10.1007/s00170-019-03330-z
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    International Journal of Advanced Manufacturing Technology
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Gu Xiaoyan;Di Yong;Luo Jinshan
  • 通讯作者:
    Luo Jinshan
Lyapunov exponent analysis for the evaluation of hybrid laser double-arc welding process stability
复合激光双弧焊工艺稳定性评价的Lyapunov指数分析
  • DOI:
    10.1364/ao.57.009053
  • 发表时间:
    2018-10-20
  • 期刊:
    APPLIED OPTICS
  • 影响因子:
    1.9
  • 作者:
    Gu, Xiaoyan;Li, Huan;Luo, Jinshan
  • 通讯作者:
    Luo, Jinshan
YAG激光+脉冲双电弧复合焊接 等离子体物理特性研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    电焊机
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘宇晨;顾小燕;李 桓;郑 凯
  • 通讯作者:
    郑 凯

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其他文献

盐酸吡哆辛在聚对氨基苯磺酸修饰电极上的 电化学行为与测定
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    2015
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  • 通讯作者:
    唐鹏鹏
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 影响因子:
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  • 作者:
    李桓;杨立军;顾小燕;高莹
  • 通讯作者:
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  • 发表时间:
    2013-06
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    顾小燕;李桓;杨立军;高莹
  • 通讯作者:
    高莹
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  • 作者:
    盛洪超;靳朝相;顾小燕
  • 通讯作者:
    顾小燕

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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