第一篇：鋁合金科研訓(xùn)練報(bào)告

本科科研訓(xùn)練報(bào)告

題

目： 鋁合金焊接 學(xué)生姓名： 韓紅生

學(xué)生學(xué)號(hào)： 201020401049 學(xué)

院： 材料學(xué)院

班

級(jí)： 材10-3 指導(dǎo)教師： 賈瑞靈

2013年11 月 29 日

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)科研訓(xùn)練報(bào)告

1、選題背景和意義

1.1 選題背景和目的

鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車(chē)、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了鋁合金焊接技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)焊接技術(shù)的發(fā)展又拓展了鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域，因此鋁合金的焊接技術(shù)正成為研究的熱點(diǎn)之一。

1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及研究意義

[1]高速列車(chē)底架用鋁合金焊接接頭疲勞裂紋擴(kuò)展特性

我國(guó)正在進(jìn)行高速列車(chē)材料和制造工藝的研究,列車(chē)車(chē)體底架是列車(chē)運(yùn)行時(shí)的主要承載部件之一。高速列車(chē)提速后對(duì)底架結(jié)構(gòu)承載能力提出了更高的要求,其中疲勞失效是主要的問(wèn)題。本文通過(guò)有限元模擬與試驗(yàn)分析相結(jié)合的方法,研究了高速列車(chē)底架用A7N01鋁合金在MIG焊接工藝下的焊接殘余應(yīng)力狀態(tài)及其對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展性能的影響,并研究了焊接接頭各區(qū)不同的組織結(jié)構(gòu)對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展的影響等。為了準(zhǔn)確模擬出高速列車(chē)底架結(jié)構(gòu)的焊接殘余應(yīng)力,本文首先基于有限元技術(shù)研究了材料熱物理-力學(xué)參量對(duì)焊接殘余應(yīng)力峰值的影響。得到了如下規(guī)律:隨著熱導(dǎo)率的降低與比熱容、密度、熱膨脹系數(shù)及彈性模量的增大,焊件中縱向殘余應(yīng)力峰值升高;隨著熱導(dǎo)率的降低與密度及彈性模量的增大,縱向殘余應(yīng)力峰值形狀從雙峰特征過(guò)渡到單峰特征。對(duì)于大多數(shù)的鋁合金材料來(lái)說(shuō),對(duì)焊接殘余應(yīng)力峰值變化量影響較大的參量有屈服強(qiáng)度和熱導(dǎo)率,而比熱容、彈性模量、熱膨脹系數(shù)及密度的影響略小,泊松比的影響可以忽略。在動(dòng)態(tài)工作載荷作用下,底架結(jié)構(gòu)的焊接殘余應(yīng)力將發(fā)生一定程度的松弛。采用動(dòng)態(tài)應(yīng)變法研究了A7N01鋁合金平板焊件中的焊接殘余應(yīng)力在工作載荷下的松弛行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:動(dòng)態(tài)與靜態(tài)工作載荷下,焊接殘余應(yīng)力發(fā)生松弛的條件都是殘余應(yīng)力與工作應(yīng)力疊加后要達(dá)到接頭材料的瞬時(shí)屈服強(qiáng)度。焊接殘余應(yīng)力松弛與載荷峰值有關(guān),載荷峰值越大,殘余應(yīng)力松弛越多。對(duì)于循環(huán)硬化或循環(huán)中性的材料而言,焊接殘余應(yīng)力松弛與載荷循環(huán)次數(shù)無(wú)關(guān),焊接殘余應(yīng)力松弛只發(fā)生在第一個(gè)循環(huán)內(nèi)。這是由于應(yīng)力松弛后,焊接殘余應(yīng)力水平降低,同時(shí)其屈服強(qiáng)度不會(huì)隨著循環(huán)次數(shù)增加而降低,因此焊接殘余應(yīng)力與循環(huán)工作應(yīng)力峰值之和不會(huì)再次超過(guò)瞬時(shí)屈服強(qiáng)度。

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而對(duì)于循環(huán)軟化的材料來(lái)說(shuō),焊接殘余應(yīng)力與循環(huán)工作應(yīng)力峰值之和不斷超過(guò)軟化后的瞬時(shí)屈服強(qiáng)度,那么隨著循環(huán)次數(shù)的增加焊接殘余應(yīng)力不斷發(fā)生松弛。針對(duì)接頭軟化特性對(duì)縱向焊接殘余應(yīng)力松弛的影響進(jìn)行了有限元分析,模擬結(jié)果表明:若接頭發(fā)生軟化,那么接頭處的縱向殘余應(yīng)力不僅發(fā)生釋放,還可能從拉應(yīng)力轉(zhuǎn)化成壓應(yīng)力,接頭全面屈服后焊縫處會(huì)產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力;若接頭不發(fā)生軟化,接頭處的縱向殘余應(yīng)力發(fā)生釋放,但不會(huì)從拉應(yīng)力轉(zhuǎn)化成壓應(yīng)力,接頭全面屈服后殘余應(yīng)力消除。鑒于母材及焊絲鋁合金的屈服應(yīng)力在250℃以下發(fā)生應(yīng)變硬化行為,在250℃以上發(fā)生應(yīng)變軟化行為,通過(guò)對(duì)有限元軟件進(jìn)行有效處理,在數(shù)值模擬中成功實(shí)現(xiàn)了不同硬化模型下屈服應(yīng)力隨溫度及塑性應(yīng)變的變化。模擬結(jié)果表明使用混合硬化模型下的真實(shí)屈服應(yīng)力模型計(jì)算的結(jié)果比理想彈塑性屈服應(yīng)力模型計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。對(duì)列車(chē)車(chē)體底架進(jìn)行模擬發(fā)現(xiàn),牽引梁的孔內(nèi)、牽引梁中孔附近焊縫、緩沖梁翼面補(bǔ)強(qiáng)板焊縫、緩沖梁與橫梁連接處焊縫為殘余應(yīng)力較高、工作應(yīng)力波動(dòng)較大的危險(xiǎn)部位,獲得了這些部位的應(yīng)力水平及有效應(yīng)力比。采用數(shù)值模擬方法從力學(xué)角度對(duì)A7N01鋁合金焊接接頭中較大尺寸及不同形狀的硬質(zhì)第二相粒子對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展的影響研究發(fā)現(xiàn):較硬的第二相粒子對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展產(chǎn)生雙重的作用,即促進(jìn)作用和抑制作用。位于裂紋尖端塑性區(qū)內(nèi)的第二相粒子提高了塑性區(qū)內(nèi)的應(yīng)力水平,進(jìn)而提高了裂紋尖端的最大應(yīng)力強(qiáng)度因子,促進(jìn)疲勞裂紋的擴(kuò)展。第二相粒子對(duì)疲勞裂紋產(chǎn)生一定地抑制作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:首先,第二相粒子使得疲勞裂紋擴(kuò)展路徑發(fā)生改變,提高了裂紋表面的粗糙度,粒子越大,產(chǎn)生的粗糙度也越大,增加了裂紋尖端的閉合效應(yīng);其次,第二相粒子與基體不協(xié)調(diào)變形,裂紋繞過(guò)粒子后,卸載過(guò)程中在裂紋尖端后方的“加塞”作用,增加了裂紋尖端的閉合效應(yīng);另外,疲勞裂紋擴(kuò)展時(shí)穿過(guò)的第二相粒子尖角處基體的塑性變形也比無(wú)第二相粒子時(shí)的基體的塑性變形大,這也增加了塑性變形引起的閉合效應(yīng)。裂紋閉合效應(yīng)導(dǎo)致了裂紋擴(kuò)展的有效應(yīng)力強(qiáng)度因子范圍的降低,從而在一定程度上抑制疲勞裂紋的擴(kuò)展。通過(guò)有限元法研究了疲勞裂紋尖端的焊接殘余應(yīng)力在塑性條件的演變,提出使用有效裂紋長(zhǎng)度尖端的焊接殘余應(yīng)力與工作應(yīng)力來(lái)計(jì)算Kmax*及ΔKeff*的方法,并提出了適合描述焊接殘余應(yīng)力作用下的疲勞裂紋擴(kuò)展速率曲線的表達(dá)式,該公式具有較好的歸一化效果。

鋁合金薄壁結(jié)構(gòu)攪拌摩擦焊熱—力學(xué)過(guò)程的研究及模擬

攪拌摩擦焊是一項(xiàng)先進(jìn)的固相焊接技術(shù),在航空航天等精密制造領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。但目前該方法在熱及力學(xué)過(guò)程方面的研究并不完善,嚴(yán)重影響了人們科學(xué)和準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)和應(yīng)用這項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)?；诖?本文深入研究攪拌頭和被焊材料的相互作用,建立了計(jì)算焊接生熱功率的生熱方程,理清了熱載荷和攪拌頭機(jī)械載荷對(duì)接頭殘

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余應(yīng)力和變形的影響,實(shí)現(xiàn)了工程結(jié)構(gòu)焊后殘余應(yīng)力和變形的高效預(yù)測(cè)。本研究具有基礎(chǔ)研究和生產(chǎn)指導(dǎo)兩方面的重要意義。設(shè)計(jì)和開(kāi)展不同工藝參數(shù)條件下的鋁合金攪拌摩擦焊試驗(yàn),通過(guò)測(cè)量攪拌頭扭矩和焊接溫度場(chǎng)的變化,系統(tǒng)分析了轉(zhuǎn)速、焊速和下壓力對(duì)攪拌摩擦焊生熱功率的影響規(guī)律,發(fā)現(xiàn)攪拌摩擦焊能始終保持固相過(guò)程的根本原因在于其生熱和溫度具有反饋平衡作用。以攪拌摩擦焊中的功熱轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ),結(jié)合工藝參數(shù)對(duì)生熱功率的影響規(guī)律,建立了能體現(xiàn)固相焊接過(guò)程并能全面反映轉(zhuǎn)速、下壓力和焊速影響的生熱方程,實(shí)現(xiàn)了直接依據(jù)工藝條件計(jì)算焊接熱輸入量、預(yù)測(cè)焊接溫度場(chǎng)、預(yù)測(cè)焊接所需主軸扭矩等目標(biāo)。針對(duì)鋁合金薄板在攪拌摩擦焊后殘余應(yīng)力和變形與電弧焊結(jié)果顯著不同的現(xiàn)象,利用數(shù)值模擬工具深入探索攪拌頭機(jī)械載荷對(duì)被焊結(jié)構(gòu)瞬態(tài)應(yīng)力應(yīng)變的影響規(guī)律和機(jī)制。發(fā)現(xiàn)攪拌頭下壓力具有增加攪拌區(qū)材料受力狀態(tài)中的靜水壓力成分、增大試板下表面和墊板之間的摩擦力、使攪拌區(qū)內(nèi)靠近試板上表面的材料產(chǎn)生面內(nèi)附加膨脹等作用,是鋁合金薄板攪拌摩擦焊后殘余變形與電弧焊結(jié)果相反的根本原因,同時(shí)對(duì)殘余應(yīng)力和變形的減小也有貢獻(xiàn),而攪拌頭扭矩主要導(dǎo)致焊接殘余應(yīng)力產(chǎn)生不對(duì)稱的分布特征,對(duì)殘余變形影響較小。根據(jù)攪拌頭與被焊材料之間相互作用的研究結(jié)果,建立了合理的攪拌摩擦焊應(yīng)力和變形數(shù)值分析模型,為提高殘余應(yīng)力和變形數(shù)值預(yù)測(cè)的效率,開(kāi)發(fā)了以溫度為控制變量、并且溫度載荷分段添加的溫度函數(shù)法。對(duì)于大型薄壁結(jié)構(gòu)件的焊接殘余應(yīng)力和變形,溫度函數(shù)法計(jì)算結(jié)果與移動(dòng)熱源法計(jì)算結(jié)果的差別在15%以內(nèi),但計(jì)算時(shí)間可以減少到移動(dòng)熱源法的10%以內(nèi)。利用溫度函數(shù)法實(shí)現(xiàn)了鋁合金薄壁結(jié)構(gòu)攪拌摩擦焊殘余變形的高效預(yù)測(cè)。

鎂鋁異種金屬激光膠接焊工藝及微觀組織研究

鎂合金和鋁合金是目前工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的兩種輕金屬。鎂合金和鋁合金的連接問(wèn)題一直受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注,實(shí)現(xiàn)二者之間的良好連接將極大地推進(jìn)這兩種輕金屬在更廣闊領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用。本文從鎂鋁異種金屬熔化焊接技術(shù)存在的問(wèn)題入手,率先采用將激光焊接與膠接相復(fù)合的激光膠接焊技術(shù),初步實(shí)現(xiàn)了鎂鋁異種金屬的良好連接。激光膠接焊技術(shù)將冶金連接與機(jī)械連接有機(jī)復(fù)合,充分利用激光焊接與膠接的各自優(yōu)勢(shì),使激光膠接焊試件在一定的范圍內(nèi)具有更高的連接性能。在此基礎(chǔ)上本論文主要針對(duì)鎂鋁異質(zhì)金屬激光膠接焊工藝、焊接接頭內(nèi)部組織、元素分布以及晶體結(jié)構(gòu)等方面開(kāi)展了如下研究：1.本文以AZ31B鎂合金和6061鋁合金為研究對(duì)象,對(duì)鎂鋁異種金屬激光焊接和激光膠接焊工藝開(kāi)展研究。首次采用激光膠接焊實(shí)現(xiàn)了上述鎂鋁異種金屬的良好連接。在本實(shí)驗(yàn)條件下,鋁合金上激光焊接模式為熱導(dǎo)焊模式時(shí),熔池內(nèi)部形成相對(duì)較少的金屬間化合物；而在鋁合金上為小孔焊接模式時(shí),激光焊接接頭和激光膠接焊接頭內(nèi)部都形成了大量的金屬間化合物,嚴(yán)重影響了焊接接頭性

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能,因此應(yīng)采用熱導(dǎo)焊模式下的參數(shù)進(jìn)行鎂鋁異種金屬的激光焊接及激光膠接焊。在最佳參數(shù)下得到的激光膠接焊(焊縫涂膠)試件具有比單獨(dú)激光焊接試件更加優(yōu)良的拉伸和剝離性能,因而膠粘劑的加入將會(huì)對(duì)鎂鋁異種金屬熔池組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生有益的影響。2.本文針對(duì)熱導(dǎo)焊條件下激光膠接焊組織進(jìn)行全面分析發(fā)現(xiàn),在鋁合金熔深小于0.3mm時(shí),由于此時(shí)激光功率較小,焊縫中的膠粘劑不能完全分解并逸出熔池,進(jìn)而在熔池底部形成膠粘劑的少量殘留,對(duì)接頭性能產(chǎn)生了不良影響；當(dāng)鋁合金上熔深為0.5mm時(shí),此時(shí)在鎂鋁異質(zhì)界面形成了相對(duì)較少的金屬間化合物獲得了具有最佳性能的焊接接頭；當(dāng)鋁合金上熔深大于0.8mm,熔池底部形成了相對(duì)較多的金屬間化合物,故性能略有降低。3.通過(guò)與鎂鋁異種金屬激光焊接接頭比較分析發(fā)現(xiàn)：在激光膠接焊中,膠粘劑的加入改變了鋁合金的表面狀態(tài),提高了鋁合金激光吸收率,在相同的焊接參數(shù)下增加了鋁合金的焊接熔深。通過(guò)對(duì)比激光焊接接頭和激光膠接焊接頭中的金屬間化合物種類和分布特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)：在激光焊接接頭中在熔池底部形成了連續(xù)分布的帶狀金屬間化合物,因?yàn)槿鄢氐撞孔钕饶?受到后凝固金屬的收縮應(yīng)力作用,金屬間化合物之間的界面極易形成裂紋,因而降低了接頭的性能。在鎂鋁異種金屬激光膠接焊接頭中,膠粘劑的加入改變了鎂鋁異種金屬在熔池中分布的特點(diǎn),使其主要處在鎂鋁異質(zhì)熔池中間區(qū)域,金屬間化合物厚度略有減薄,在熔池中主要以金屬間化合物Mg17Al12和非常薄的Mg2Al3形式存在,這樣則減小了鎂鋁異種金屬間化合物的不良影響,在一定程度上提高了焊接接頭的性能。4.通過(guò)對(duì)鎂鋁異種金屬激光焊接接頭和激光膠接焊接頭內(nèi)部裂紋的比較分析發(fā)現(xiàn)：由于激光膠接焊中的金屬間化合物分布相對(duì)分散、成分相對(duì)簡(jiǎn)單,部分區(qū)域的金屬間化合物厚度也小于激光焊接接頭,進(jìn)而減少了熔池內(nèi)部形成裂紋的趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)鎂合金和鋁合金熔池溫度的測(cè)量發(fā)現(xiàn),激光膠接焊內(nèi)部鎂合金熔池與鋁合金熔池溫度差小于激光焊接鎂合金熔池與鋁合金熔池的溫度差,在鎂鋁異種金屬激光膠接焊鎂鋁異質(zhì)熔池界面區(qū)域由于溫度差異引起的熱應(yīng)力也會(huì)小于激光焊接熔池,因而鎂鋁異種金屬激光膠接焊接頭具有相對(duì)更小的裂紋形成趨勢(shì)。5.使用透射電鏡對(duì)鎂鋁異種金屬激光膠接焊接頭熔池內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,通過(guò)對(duì)金屬間化合物的透射電鏡形貌和晶體結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn),Mg17Al12具有與鎂合金晶體更加接近的結(jié)構(gòu),因而能夠與熔化的鎂合金相互混合形成相對(duì)穩(wěn)定的共晶類組織,而Mg2Al3具有與鋁合金更加接近的晶體結(jié)構(gòu),所以在本實(shí)驗(yàn)中Mg2Al3的出現(xiàn)在一定程度上會(huì)降低焊接接頭的性能。通過(guò)對(duì)鋁合金熔池的晶體結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),晶粒上出現(xiàn)了大量的位錯(cuò)滑移現(xiàn)象,這主要是受到激光焊接產(chǎn)生的金屬蒸汽的反沖作用以及上層后凝固金屬收縮壓力作用在熔池底部形成的,這也證明了熔池底部存在著比較明顯的沖擊應(yīng)力。因此在鎂鋁異種金屬激光焊接接頭中,在熔池底部形成的金屬間

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化合物,更容易出現(xiàn)裂紋。

鋁、鎂輕合金焊接性研究及焊絲擠壓裝置設(shè)計(jì)

有色金屬材料占全世界金屬材料5%左右,處于補(bǔ)充地位,但是有色金屬的作用是鋼鐵或其他材料無(wú)法代替的,尤其是鋁、鎂輕合金,在制造和工程建設(shè)中應(yīng)用十分廣泛,已從原來(lái)的航空航天部門(mén)逐漸擴(kuò)展到電子、通信、汽車(chē)、交通運(yùn)輸和輕工業(yè)領(lǐng)域等。其結(jié)構(gòu)件的焊接問(wèn)題也變得日益突出,受到越來(lái)越多的關(guān)注。本文首先研究分析了有色輕合金中最具有代表性的鋁、鎂合金的焊接性,重點(diǎn)討論了焊接方法、焊接結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)對(duì)焊接性的影響。針對(duì)鎂、鋁合金各自的特性,分別進(jìn)行了兩組焊接性試驗(yàn),一組是采用進(jìn)口AZ61焊絲和AZ31鎂合金切料作為填充材料,分別對(duì)AZ31鎂合金進(jìn)行TIG焊平板對(duì)焊;另一組則是采用進(jìn)口5183焊絲和5083鋁合金切料作為填充金屬,分別對(duì)5083鋁合金進(jìn)行TIG平板對(duì)焊。在焊接試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用金相分析、掃描電鏡分析、拉伸性能試驗(yàn)等現(xiàn)代分析測(cè)試方法,對(duì)兩組焊接接頭的微觀組織特征及性能進(jìn)行了測(cè)試和分析。針對(duì)鎂合金焊接容易出現(xiàn)的焊縫合金成分變化的問(wèn)題,分別采用AZ31、AZ91焊絲對(duì)AZ31鎂板材,以及采用AZ61、AZ91焊絲對(duì)AZ61鎂板材進(jìn)行了焊接試驗(yàn),分析了焊絲化學(xué)成分和焊縫熔池反應(yīng)對(duì)鎂合金焊接接頭組織性能的影響。最后探討了混合稀土和微量元素對(duì)鎂合金焊接接頭的影響和作用。試驗(yàn)結(jié)果及分析表明,由于鎂、鋁合金的物理特性,采用電弧熔化焊方法所獲得的焊縫,其組織和性能不僅與母材的化學(xué)成分有關(guān),更與所有的焊接材料的化學(xué)成分有關(guān)。鑒于目前鎂、鋁合金尤其是鎂合金焊接材料的品種十分有限,而傳統(tǒng)的焊絲生產(chǎn)設(shè)備又存在著投入大、成本高、不便于試驗(yàn)室開(kāi)發(fā)應(yīng)用等缺點(diǎn),本文研究設(shè)計(jì)了一套便于實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)應(yīng)用的鎂、鋁合金焊絲熱擠壓裝置。該裝置包括動(dòng)力系統(tǒng)(電動(dòng)機(jī))、傳動(dòng)系統(tǒng)(曲柄滑塊機(jī)構(gòu))、擠壓執(zhí)行系統(tǒng)(擠壓裝置)等。論文重點(diǎn)研究分析了擠壓裝置的核心部分即擠壓模和擠壓筒設(shè)計(jì),深入進(jìn)行了擠壓工藝參數(shù)包括錠坯尺寸、擠壓比、擠壓溫度、擠壓速度、擠壓潤(rùn)滑、出絲長(zhǎng)度、單位擠壓力的計(jì)算和選擇。該裝置即適合進(jìn)行熱擠壓變形方面的基礎(chǔ)研究,也適合于作為新型焊絲開(kāi)發(fā)設(shè)備。

A7N01鋁合金焊接接頭疲勞強(qiáng)度優(yōu)化設(shè)計(jì)

我國(guó)高速軌道列車(chē)制造技術(shù)發(fā)展迅速,已經(jīng)逐步跨入國(guó)際先進(jìn)行列。南車(chē)集團(tuán)目前已經(jīng)開(kāi)始開(kāi)發(fā)時(shí)速350km/h以上的軌道列車(chē)制造技術(shù)。車(chē)體底架采用A7N01鋁合金焊接結(jié)構(gòu),是列車(chē)運(yùn)行時(shí)的主要承載部件。A7N01鋁合金是日本為高速列車(chē)開(kāi)發(fā)的用于車(chē)體承載底架的高強(qiáng)鋁合金材料,具有優(yōu)良的綜合性能。目前國(guó)產(chǎn)的A7N01鋁合金車(chē)體結(jié)構(gòu)服役性能不夠穩(wěn)定,表現(xiàn)為承載底架在動(dòng)載荷作用下焊接接頭部位短期內(nèi)出現(xiàn)疲

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勞裂紋,從而對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全可靠性造成較大影響。通過(guò)深入分析,認(rèn)為應(yīng)力集中是底架結(jié)構(gòu)短期疲勞失效的最關(guān)鍵的影響因素,為此本論文確定了將降低焊接接頭應(yīng)力集中作為有效提高其疲勞強(qiáng)度的研究思路和主要措施,采用的方案是:通過(guò)有限元數(shù)值模擬技術(shù)計(jì)算多種典型A7N01鋁合金焊接接頭的應(yīng)力集中情況,并分析各種幾何參數(shù)對(duì)接頭應(yīng)力集中的影響,形成接頭疲勞強(qiáng)度優(yōu)化設(shè)計(jì)方案;再通過(guò)一系列試驗(yàn)對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證,最終為提高鋁合金高速列車(chē)焊接構(gòu)件疲勞性能提供合理的優(yōu)化措施及其理論支撐。主要的工作和研究成果包括:對(duì)A7N01鋁合金車(chē)體承載底架的三種典型對(duì)接接頭的應(yīng)力集中情況進(jìn)行了理論分析計(jì)算。通過(guò)改變焊趾過(guò)渡角等焊縫幾何參數(shù)對(duì)接頭承載時(shí)的應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行了深入分析計(jì)算,總結(jié)出應(yīng)力集中系數(shù)與焊縫幾何形狀的對(duì)應(yīng)關(guān)系規(guī)律,最終形成A7N01鋁合金焊接接頭疲勞強(qiáng)度優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。另外,通過(guò)理論計(jì)算證實(shí)三點(diǎn)彎曲法消除焊接試件的角變形可以減少附加應(yīng)力的影響,并在應(yīng)力集中部位引入殘余壓應(yīng)力,從而對(duì)疲勞壽命的提高有很大貢獻(xiàn)。對(duì)不同坡口形式的焊接接頭進(jìn)行了力學(xué)性能試驗(yàn)和疲勞性能分析研究。結(jié)果表明A7N01鋁合金不對(duì)稱單邊V形坡口接頭的疲勞壽命最低,主要斷裂于焊趾位置。疲勞性能低下的原因是應(yīng)力集中、角變形導(dǎo)致的附加應(yīng)力和焊接缺陷。分別通過(guò)TIG熔修焊縫整形和焊趾銑削圓弧的方法實(shí)施改變接頭形狀參數(shù)的優(yōu)化方案,對(duì)采用不同優(yōu)化方法的接頭進(jìn)行系統(tǒng)疲勞性能測(cè)試。通過(guò)比較證實(shí),手工TIG堆焊熔修不易控制焊趾角度,很難獲得理想的接頭形狀以降低應(yīng)力集中,整形后反而使疲勞壽命較之與原始狀態(tài)有明顯降低;機(jī)械加工獲取焊趾圓滑過(guò)渡的方法可以精確控制焊趾處的圓弧半徑尺寸.鋁合金超聲-TIG焊接工藝及超聲作用效果研究

TIG焊是應(yīng)用最為廣泛的鋁合金焊接方法,可以實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)焊接,得到優(yōu)良的焊縫成形,但是單道熔深淺、焊接效率低。超聲-TIG焊接方法可以有效彌補(bǔ)普通TIG焊的不足,可以引起電弧收縮,能量集中,進(jìn)而提高焊接效率。為了發(fā)掘此方法在鋁合金焊接中的優(yōu)勢(shì),本文針對(duì)鋁合金焊接的特點(diǎn)對(duì)超聲復(fù)合焊接系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),對(duì)焊接工藝進(jìn)行了深入的研究,并分析其對(duì)焊縫組織性能以及缺陷的影響。首先針對(duì)鋁合金焊接,對(duì)超聲發(fā)生系統(tǒng)的變幅桿、冷卻機(jī)構(gòu)及鎢極連接方式進(jìn)行了改進(jìn),從而使超聲復(fù)合焊接系統(tǒng)滿足鋁合金直流及交流焊接的要求,改進(jìn)后的系統(tǒng)具備良好的穩(wěn)定性及實(shí)用性。試驗(yàn)研究了直流氦弧鋁合金焊接工藝。首先分析了不同電弧長(zhǎng)度、發(fā)射端高度對(duì)焊縫深寬比的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示當(dāng)電弧長(zhǎng)度與發(fā)射端高度匹配良好時(shí),與普通TIG焊相比,U-TIG焊可以明顯增加焊縫的深寬比,從而實(shí)現(xiàn)了在較小的焊接規(guī)范下實(shí)現(xiàn)熔透。其次對(duì)焊縫微觀組織進(jìn)行了分析,結(jié)果表明U-TIG焊焊縫區(qū)晶粒更細(xì)小,超聲具有將粗大的柱狀晶轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的帶狀或等軸晶的作用,而且使焊縫成分分布更加均

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勻。進(jìn)行了交流氬弧鋁合金焊接工藝的研究。在平板堆焊試驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)隨著焊接電流、電弧長(zhǎng)度的改變,超聲的作用效果也隨之改變。采用匹配良好的工藝參數(shù)進(jìn)行了2219鋁合金板的對(duì)接試驗(yàn),結(jié)果證明了超聲-TIG焊可以在更小的規(guī)范下實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形。相同工藝下,超聲-TIG焊縫中心出現(xiàn)較大區(qū)域的等軸晶,焊縫熔合區(qū)寬度減小,熱影響區(qū)、焊縫區(qū)成分分布也更加均勻。通過(guò)對(duì)比分析焊接裂紋,發(fā)現(xiàn)超聲-TIG焊可以有效地防止焊接裂紋的產(chǎn)生。針對(duì)焊接氣孔,發(fā)現(xiàn)當(dāng)采用中等弧長(zhǎng)及較小焊接電流時(shí),超聲-TIG有助于減少焊縫中的氣孔。力學(xué)性能測(cè)試顯示,超聲-TIG焊接接頭抗拉強(qiáng)度高于普通TIG焊。初步探討了超聲-TIG電弧收縮的原因,并提出了兩種作用機(jī)制:聲流力及流體冷卻壓縮機(jī)制。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,闡述了超聲對(duì)焊縫中氣孔的不同作用,初步分析了熔池中的聲流力對(duì)焊縫中氣孔的影響。

基于DSP控制的鋁合金脈沖焊接電源及電弧形態(tài)研究

熔化極脈沖氬弧焊具有低的熱輸入量、生產(chǎn)率高、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的特點(diǎn),比較適合鋁合金的焊接。鋁合金的脈沖MIG焊不僅擴(kuò)大了焊接電流范圍,而且使電弧穩(wěn)定性提高,可以適應(yīng)多種焊接場(chǎng)合。近年來(lái),鋁合金的P-MIG焊接工藝在工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中已經(jīng)得到了廣泛的運(yùn)用。但是由于鋁的獨(dú)特性能,在焊接應(yīng)用中依然存在著一些問(wèn)題,脈沖焊接工藝復(fù)雜,控制方式也比較復(fù)雜,如何有效地控制各類電信號(hào),得到一個(gè)合適的脈沖波形是目前來(lái)說(shuō)研究的一個(gè)問(wèn)題之一。本文采用DSP控制技術(shù)設(shè)計(jì)了鋁合金P-MIG全數(shù)字控制系統(tǒng),獲得了一致性好的脈沖電流波形和穩(wěn)定的焊接過(guò)程。不同的基值電流、峰值電流、峰值時(shí)間等參數(shù)還可以手動(dòng)調(diào)節(jié),對(duì)于脈沖電流波形控制,實(shí)現(xiàn)了對(duì)脈沖上升斜率和下降斜率的獨(dú)立調(diào)節(jié)。焊接電弧的特性對(duì)焊縫的力學(xué)性能、微觀組織、幾何形態(tài)以及組織都有著重要影響。對(duì)于脈沖焊接來(lái)說(shuō)工藝參數(shù)很多,工藝參數(shù)之間相互影響,對(duì)電弧的影響又不一樣,而且鋁合金對(duì)工參數(shù)的變化比起鋼來(lái)說(shuō)更為敏感,所以對(duì)工藝參數(shù)的合理選擇至關(guān)重要。在眾多脈沖參數(shù)中,峰值電流、基值電流和峰值時(shí)間是鋁合金P-MIG焊接過(guò)程中極其重要的參數(shù)。針對(duì)這一問(wèn)題,本文通過(guò)對(duì)鋁鎂合金進(jìn)行P-MIG焊接,調(diào)節(jié)不同的脈沖參數(shù),主要研究了在相同平均電流、平均電壓工作條件下,不同峰值電流、基值電流、峰值時(shí)間對(duì)電弧形態(tài)的影響規(guī)律。通過(guò)高速攝影采集系統(tǒng)進(jìn)行采集,可以比較完整地拍攝到清晰電弧形態(tài)和電弧變化過(guò)程。結(jié)果表明,電弧長(zhǎng)度、電弧寬度和電弧光亮區(qū)面積隨著峰值電流增加而增加,基值電流是維持電弧燃燒的參數(shù),峰值時(shí)間對(duì)電弧弧長(zhǎng)沒(méi)有影響,卻顯著影響電弧面積。隨著電源輸出波形控制技術(shù)日益成熟,本研究通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖上升和下降斜率,改變電流的輸出波形,從而研究了脈沖波形的變化對(duì)電弧形態(tài)和電弧挺度的影響。脈沖斜率變化導(dǎo)

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致脈沖時(shí)間過(guò)程中脈沖能量的變化,脈沖能量的變化影響著電弧形態(tài)的變化。同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖上升和下降斜率,實(shí)現(xiàn)脈沖焊接電弧挺度硬軟規(guī)范的調(diào)節(jié)。采用軟規(guī)范焊接時(shí)電弧燃燒面積大,熔深熔寬較大,而硬規(guī)范焊接電弧比較集中,但是熔深熔寬較小

高速列車(chē)鋁合金材料焊接熱裂紋傾向研究

鋁合金制品具有質(zhì)輕、美觀和耐蝕性好等特點(diǎn),已成為高速列車(chē)車(chē)體的首選材料。國(guó)產(chǎn)鋁合金高速動(dòng)車(chē)焊接結(jié)構(gòu)在焊接制造加工中,熱裂傾向大,尤其是在熔化焊工藝中,熱輸入量大,熱裂問(wèn)題非常突出。本文通過(guò)一系列試驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算,研制了專用試驗(yàn)裝置,對(duì)高速列車(chē)A6N01S鋁合金材料的焊接熱裂紋傾向性形成和機(jī)理進(jìn)行了深入研究。通過(guò)對(duì)熱裂紋斷口橫截面掃描電鏡觀察、縱向載面能譜分析、高溫?zé)崮M試驗(yàn)下的斷口觀察,證實(shí)A6N01S鋁合金焊接熱裂紋形成的微觀機(jī)制是:在焊縫中心冷卻后期的液態(tài)薄膜和焊接升溫過(guò)程中熱影響區(qū)內(nèi)第二相Mg2Si組分液化形成的液態(tài)薄膜,在較小的外加應(yīng)力作用較快的加載速度下,發(fā)生晶界分離導(dǎo)致開(kāi)裂。在相同外界的應(yīng)力拘束條件下,不同材料的熱裂紋敏感性決定因素是其高溫的塑性儲(chǔ)備。根據(jù)焊接熱裂紋的產(chǎn)生的冶金機(jī)理和力學(xué)條件,設(shè)計(jì)了專用快速測(cè)試材料熱裂紋傾向性的裝置,通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試,證明研制的焊接熱裂紋傾向測(cè)試裝置具有簡(jiǎn)便、快速、高精度、定量等一系列優(yōu)點(diǎn),可以定量檢測(cè)出母材、焊絲與母材匹配的熱裂傾向,具有很好的通用性和實(shí)用性。通過(guò)數(shù)值模擬中溫度場(chǎng)分析與試驗(yàn)溫度場(chǎng)的測(cè)量進(jìn)行比較,驗(yàn)證了兩者的一致性,并確定了試驗(yàn)裝置在試驗(yàn)中的相關(guān)參數(shù)。在已知熱裂傾向的材料試驗(yàn)中,驗(yàn)證了裝置測(cè)試的準(zhǔn)確性。利用研制的熱裂紋傾向試驗(yàn)裝置,對(duì)日本產(chǎn)Jk、國(guó)產(chǎn)K4、N7、M3四種A6N01S鋁合金材料焊接熱裂紋傾向性進(jìn)行了檢測(cè)和評(píng)定,結(jié)果表明日本材料Jk的裂紋總長(zhǎng)度及最大裂紋長(zhǎng)度在四種材料中處于較低水平,且裂紋總長(zhǎng)度隨變形速率變化不明顯,是四種材料中熱裂紋傾向最低的材料;利用自行研制的專用裝置進(jìn)行了系列裂紋傾向檢測(cè)試驗(yàn),在不同試驗(yàn)速度區(qū)間內(nèi),形成了選材的標(biāo)準(zhǔn)。

鋁合金焊接應(yīng)力變形數(shù)值模擬研究及應(yīng)用

本文以863課題航天筒體結(jié)構(gòu)的焊接數(shù)值模擬研究為背景,采用數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究路線,開(kāi)展了焊接數(shù)值模擬精確建模研究以及高效計(jì)算研究,并對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的航天筒體結(jié)構(gòu)焊接變形進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)量與數(shù)值模擬。在數(shù)值模擬基礎(chǔ)上進(jìn)行了航天筒體結(jié)構(gòu)焊接工藝優(yōu)化,提出了減小航天筒體結(jié)構(gòu)焊后沿母線下凹變形的工藝措施,并得到了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確驗(yàn)證。焊接數(shù)值模擬精確建模研究包括精確材料模型的建立,以及夾具拘束作用模型的建立。通過(guò)熱力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn),系統(tǒng)研究了焊接熱循環(huán)溫度歷史對(duì)兩種有代表性的鋁合金材料屈服強(qiáng)度的影響,建立了材料性能依賴于溫

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度及溫度歷史的材料模型,提高了焊接數(shù)值模擬的計(jì)算精度。在夾具拘束作用模型中,將夾具和墊板作為彈塑性體包含在焊接數(shù)值模擬幾何模型中,并將其與被焊試樣之間的相互作用定義為接觸對(duì),分析了夾具及墊板與被焊試樣之間相互作用的不同處理方式對(duì)被焊試樣焊接應(yīng)力與變形的影響。利用移動(dòng)溫度函數(shù)法以及解析法與有限元法相結(jié)合的方法,分別開(kāi)展了焊接數(shù)值模擬高效計(jì)算研究。利用移動(dòng)溫度函數(shù)法,將大型筒體結(jié)構(gòu)焊接數(shù)值模擬的計(jì)算時(shí)間縮短至有限元順序耦合法的1/3,而且能夠保證焊接數(shù)值模擬的計(jì)算準(zhǔn)確性。將解析法與有限元法相結(jié)合,在ABAQUS軟件中同步完成了焊接溫度場(chǎng)與焊接應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)計(jì)算,與有限元順序耦合法相比,在保證計(jì)算準(zhǔn)確性的前提下,將焊接數(shù)值模擬總計(jì)算時(shí)間和總CPU時(shí)間均節(jié)約40%以上。采用數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法,進(jìn)行了航天筒體結(jié)構(gòu)焊接變形研究。開(kāi)展了不同尺寸與結(jié)構(gòu)形式航天筒體結(jié)構(gòu)的焊后殘余變形預(yù)測(cè),焊接驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)證明了數(shù)值模擬預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。采用數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的分析方法,發(fā)現(xiàn)航天筒體結(jié)構(gòu)焊后沿母線的下凹撓曲變形主要由焊縫的橫向收縮引起。針對(duì)焊縫橫向收縮的特點(diǎn),開(kāi)展了基于數(shù)值模擬的航天筒體結(jié)構(gòu)焊接工藝優(yōu)化,提出了減小筒體結(jié)構(gòu)焊后沿母線下凹變形的工藝方案,并得到了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確驗(yàn)證。

鋁銅系合金焊接接頭應(yīng)力腐蝕與焊接工藝相關(guān)性的研究

鋁合金結(jié)構(gòu)在焊接時(shí),由于焊接熱循環(huán)的作用,不可避免地帶來(lái)了因過(guò)時(shí)效而導(dǎo)致接頭熱影響區(qū)的軟化(即固溶相分解析出)現(xiàn)象,不僅使得接頭的強(qiáng)度性能降低,同時(shí)由于組織的不均勻性和貧銅區(qū)的形成,易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕破壞,也使接頭的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(SCC)敏感性顯著增大,這是固溶強(qiáng)化型鋁合金長(zhǎng)期以來(lái)一直未獲解決的工程實(shí)際問(wèn)題。因此,研究鋁合金焊接接頭的腐蝕失效特性,分析導(dǎo)致腐蝕失效的影響因素,對(duì)于提高航天鋁合金焊接結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期性能具有十分重要的工程實(shí)際意義。本文通過(guò)進(jìn)行宏觀力學(xué)試驗(yàn)、慢應(yīng)變速率試驗(yàn)及采用斷口掃描電鏡、金相觀測(cè)輔助技術(shù),研究了2014、2219鋁銅系合金及其在不同焊接條件下(變極性TIG焊、高頻-TIG復(fù)合焊、大功率激光-TIG復(fù)合焊、激光-TIG復(fù)合焊,激光高頻-TIG復(fù)合焊)的焊接接頭力學(xué)性能與應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂敏感性對(duì)比,提出焊接接頭的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂敏感性與焊接方法相關(guān)性的證據(jù),并得到一種能保證接頭高強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕性能的較理想的焊接工藝。試驗(yàn)結(jié)果顯示,小功率激光和高頻脈沖能量可有效減少甚至消除接頭焊縫熔合區(qū)氣孔缺陷,并且由于高頻脈沖的強(qiáng)烈攪拌作用,可打碎生長(zhǎng)中的枝晶,促使接頭熔合區(qū)形成細(xì)晶帶。與變極性TIG焊相比,激光-TIG復(fù)合焊、高頻-TIG復(fù)合焊、激光高頻-TIG復(fù)合焊可以顯著提高焊接速度,減少熱輸入,細(xì)化焊縫組織,減少晶界共晶組織寬度,從而顯著改善和提高接頭的力學(xué)性能與抗應(yīng)力腐蝕性能。2219鋁合金五種焊接接頭

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抗應(yīng)力腐蝕性能差異較大,其中大功率激光-TIG復(fù)合焊接頭延伸率最低,開(kāi)裂敏感性最高;激光高頻-TIG復(fù)合焊接頭平均斷裂時(shí)間明顯大于變極性TIG焊接頭,且已達(dá)到2219母材的94%左右,抗應(yīng)力腐蝕性能最好。然而對(duì)于2014鋁合金接頭,五種焊接接頭該項(xiàng)指標(biāo)至多達(dá)到2014母材的60%。在相同的焊接條件下采用高頻或者激光復(fù)合的效果并不理想,雖然焊縫組織有所細(xì)化,但晶界附近貧銅區(qū)分布不及2219接頭組織均勻,開(kāi)裂敏感性增加。因此,需要有針對(duì)的進(jìn)一步研發(fā)適用于2014鋁合金的復(fù)合焊工藝。

2024與7075異種高強(qiáng)鋁合金激光填絲焊接技術(shù)研究

2024和7075鋁合金是兩種可熱處理高強(qiáng)鋁合金,目前廣泛應(yīng)用在對(duì)材料比強(qiáng)度要求較高的機(jī)身蒙皮、翼梁,汽車(chē)及軌道交通的制造等領(lǐng)域。兩種鋁合金的廣泛應(yīng)用不可避免的出現(xiàn)二者之間連接的問(wèn)題,鉚接等機(jī)械連接方式增加了結(jié)構(gòu)重量,而2024使用傳統(tǒng)電弧焊可焊性不高,7075則不被推薦采用電弧焊。激光焊接能量密度高、加熱冷卻速度快等特點(diǎn)成為鋁合金焊接較優(yōu)的選則。但是,在高功率密度作用下產(chǎn)生的小孔并不能穩(wěn)定存在,尤其對(duì)于含Mg、Zn較多的7075鋁合金,小孔非常不穩(wěn)定。為解決兩種鋁合金焊接過(guò)程不穩(wěn)定性問(wèn)題,本文將使用填充焊絲的方法對(duì)兩種鋁合金進(jìn)行對(duì)接實(shí)驗(yàn)研究,并測(cè)試分析焊縫組織及性能。本文研究了焊接工藝對(duì)過(guò)程不穩(wěn)定性的影響,并探討了產(chǎn)生影響的機(jī)理。通過(guò)高速攝像對(duì)熔滴過(guò)渡過(guò)程進(jìn)行研究,認(rèn)為激光直接加熱及熱傳導(dǎo)是焊絲熔化的主要加熱機(jī)制。這種加熱機(jī)制導(dǎo)致不同光絲間距下熔滴過(guò)渡方式的改變,當(dāng)光絲間距為0時(shí)熔滴過(guò)渡穩(wěn)定。通過(guò)分析高速攝像得到的不同送絲速度熔滴過(guò)渡及等離子體面積的變化,認(rèn)為熔滴對(duì)熔池具有調(diào)節(jié)能量分配維持小孔前壁穩(wěn)定的作用,提高送絲速度會(huì)提高熔滴過(guò)渡頻率,穩(wěn)定焊接過(guò)程。針對(duì)不同類型氣孔研究了焊前清理方法對(duì)氫氣孔的影響以及工藝對(duì)工藝氣孔的影響。物理清理比化學(xué)清理方法降低氫氣孔的作用更加明顯。激光偏轉(zhuǎn)及在熔透焊條件下提高送絲速度都會(huì)降低氣孔率。通過(guò)金相分析技術(shù)、SEM/EDS技術(shù)、拉伸試驗(yàn)及顯微硬度測(cè)試等手段分析了2319及4043焊絲焊接的焊縫微觀組織、微區(qū)元素,斷口形貌、拉伸強(qiáng)度以及顯微硬度。討論了熱影響區(qū)過(guò)燒現(xiàn)象、熔合線附近柱狀晶區(qū)、V字形粗晶區(qū)、粗大樹(shù)枝狀晶粒組織出現(xiàn)的原因。比較了使用兩種填充焊絲時(shí)焊縫力學(xué)性能,結(jié)果表明采用2319焊絲的焊縫抗拉強(qiáng)度達(dá)到339.5MPa,比采用4043焊絲的焊縫較高,但塑韌性較差。此外,研究焊縫斷裂位置及斷口形貌,發(fā)現(xiàn)各區(qū)域組織對(duì)焊縫斷裂產(chǎn)生了一定規(guī)律的影響。

LY12鋁合金激光-電弧復(fù)合焊接工藝研究

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鋁合金由于密度小、比強(qiáng)度高、導(dǎo)熱率高、機(jī)械加工性能好，被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。但是，鋁合金，尤其是高強(qiáng)鋁合金焊接存在一定難度。激光-MIG電弧復(fù)合焊接技術(shù)擁有的焊接熔深大、焊接速度快、工藝穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于解決鋁合金焊接難題具有一定優(yōu)勢(shì)。因此，鋁合金激光-MIG電弧復(fù)合焊接研究對(duì)鋁工業(yè)發(fā)展具有重要意義。本文針對(duì)航空航天中廣泛應(yīng)用的LY12高強(qiáng)鋁合金，開(kāi)展了激光-MIG電弧復(fù)合焊接的研究，主要結(jié)論如下：針對(duì)板厚為2.5mm和5mm的LY12高強(qiáng)鋁合金激光-MIG電弧復(fù)合焊接工藝進(jìn)行研究并得到焊縫成形規(guī)律。研究結(jié)果表明，鋁合金復(fù)合焊縫熔深和熔寬均隨激光功率和電弧能量的增大而增加，且隨焊接速度的增大而減小。對(duì)2.5mm薄板鋁合金來(lái)說(shuō)，高焊接速度會(huì)增加焊縫裂紋傾向。此外，試驗(yàn)得到了能夠獲得良好焊縫成形的保護(hù)氣體具體參數(shù)：同軸保護(hù)氣體為He，流量為15 L/min；旁軸保護(hù)氣為80%Ar+20%He，流量為25 L/min。研究結(jié)果表明，裂紋是LY12高強(qiáng)鋁合金復(fù)合焊焊縫的主要缺陷。裂紋主要分為焊縫中心結(jié)晶裂紋、熔合線裂紋、氧化膜氣孔裂紋和顯微裂紋，其中，焊縫中心結(jié)晶裂紋出現(xiàn)的最為普遍。實(shí)驗(yàn)證明，降低電弧電壓和焊接速度可以抑制結(jié)晶裂紋；采用ER4043焊絲能夠通過(guò)增大液態(tài)熔池流動(dòng)性實(shí)現(xiàn)抑制結(jié)晶裂紋的目的，此外，填充鈦合金粉末也有利于抑制結(jié)晶裂紋。在LY12高強(qiáng)鋁合金復(fù)合焊接接頭顯微組織及力學(xué)性能的研究中得到，焊縫區(qū)顯微硬度明顯低于母材，由母材到焊縫中心的顯微組織依次為柱狀枝晶、等軸枝晶和樹(shù)枝晶。對(duì)焊縫進(jìn)行熱處理后，焊縫區(qū)枝晶熔解，晶粒有一定程度長(zhǎng)大，晶內(nèi)有沉淀強(qiáng)化相析出，其顯微硬度接近母材。對(duì)于板厚為2.5mm和5mm板材，LY12高強(qiáng)鋁合金復(fù)合焊接頭抗拉強(qiáng)度分別達(dá)到母材的74.5%和80%。

車(chē)制造廠焊接車(chē)間置換通風(fēng)氣流組織優(yōu)化數(shù)值研究

近年來(lái),汽車(chē)制造工業(yè)飛速發(fā)展,并已成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。鋁合金在汽車(chē)制造中被廣泛應(yīng)用,其焊接技術(shù)是現(xiàn)代汽車(chē)制造工藝中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。MIG焊是實(shí)現(xiàn)鋁合金加工的一種重要方法,但其焊接過(guò)程伴隨著大量鋁合金焊接煙塵的產(chǎn)生,其主要成分為Al2O3,會(huì)對(duì)人體的健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害。因此需要在鋁合金焊接車(chē)間設(shè)置通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng),對(duì)車(chē)間內(nèi)煙塵的濃度加以控制,以改善焊工的勞動(dòng)作業(yè)環(huán)境,提高生產(chǎn)效率?，F(xiàn)代汽車(chē)制造廠鋁合金焊接車(chē)間跨度大、高度高,車(chē)間內(nèi)焊點(diǎn)處熱與污染同時(shí)發(fā)生,這些特點(diǎn)使得焊接車(chē)間很適合采用置換通風(fēng)方式進(jìn)行通風(fēng),這樣一來(lái),車(chē)間內(nèi)下部活動(dòng)區(qū)空氣清新,上部非活動(dòng)區(qū)空氣污染較嚴(yán)重,存在著熱力分層。但是,置換通風(fēng)空調(diào)房間的氣流組織方案會(huì)對(duì)其通風(fēng)效果產(chǎn)生很大的影響。在相同的設(shè)計(jì)參

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數(shù)下,不同的方案將會(huì)在室內(nèi)形成不同的溫度、速度、相對(duì)濕度及污染物濃度分布,而影響到通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效果。合理的氣流組織方案是有效控制鋁合金焊接車(chē)間內(nèi)焊接煙塵濃度、保證車(chē)間內(nèi)部達(dá)到焊接生產(chǎn)工藝所要求的溫度、濕度、氣流速度的先決條件。因此,本文針對(duì)某汽車(chē)制造廠鋁合金焊接車(chē)間,結(jié)合車(chē)間內(nèi)焊點(diǎn)的空間布局,確定了A、B兩種置換通風(fēng)氣流組織方案。方案A為在焊接車(chē)間跨的一側(cè)和跨中部的安全通道處各設(shè)置一排送風(fēng)口,方案B則僅在焊接車(chē)間跨的一側(cè)設(shè)置一排送風(fēng)口,兩種方案的回風(fēng)口均設(shè)置在車(chē)間頂部。采用FLUENT軟件對(duì)A、B兩種方案在夏季工況下車(chē)間內(nèi)的污染物濃度、氣流速度、溫度、壓力場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果分析表明,采用方案A車(chē)間內(nèi)的通風(fēng)氣流組織效果優(yōu)于方案B。接著,針對(duì)方案A,在送、回風(fēng)口尺寸不變、送風(fēng)溫度及濕度參數(shù)不變的情況下,對(duì)不同通風(fēng)換氣次數(shù)下的通風(fēng)效果進(jìn)行了數(shù)值模擬,通過(guò)結(jié)果的比較分析,提出了方案A的最佳通風(fēng)換氣次數(shù)為2次／h。

A7N01鋁合金焊接接頭的組織及力學(xué)性能

A7N01鋁合金具有優(yōu)良的力學(xué)性能和焊接成形性能,在高速軌道列車(chē)的底架設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用。本文針對(duì)國(guó)產(chǎn)A7N01鋁合金焊接接頭展開(kāi)研究,主要研究A7N01鋁合金焊接接頭的組織及力學(xué)性能。試驗(yàn)所用焊接接頭的坡口形式有對(duì)接V形、對(duì)接單邊V形和對(duì)接K形三種,從以下幾個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)研究：首先對(duì)三種焊接接頭進(jìn)行金相試件的制作,之后對(duì)其進(jìn)行組織的宏觀分析、微觀分析和硬度分析。其次對(duì)三種焊接接頭及母材進(jìn)行靜力學(xué)拉伸試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)。最后對(duì)三種焊接接頭進(jìn)行疲勞試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析,對(duì)疲勞強(qiáng)度較低的焊接接頭進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)以上幾個(gè)方面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,獲得每種坡口形式焊接接頭的各項(xiàng)力學(xué)性能及其影響因素。在有限元分析的基礎(chǔ)上,對(duì)疲勞強(qiáng)度較低的試驗(yàn)件進(jìn)行不同方法的優(yōu)化設(shè)計(jì),分析對(duì)比優(yōu)化設(shè)計(jì)前后的試驗(yàn)結(jié)果,從而得出不同的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)試驗(yàn)件疲勞強(qiáng)度提高的幅度。

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)科研訓(xùn)練報(bào)告 研究?jī)?nèi)容與預(yù)期研究成果

2.1 研究目標(biāo)

2.2 主要研究?jī)?nèi)容 2.3 預(yù)期研究成果

3、主要參考文獻(xiàn)

第二篇：科研訓(xùn)練格式范本及實(shí)習(xí)報(bào)告填寫(xiě)

題目：×××××××××（宋體小二號(hào)，加黑）摘要：××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××（仿宋五號(hào)字，100字以內(nèi)；“摘要：”二字加黑，具體內(nèi)容不加黑）

關(guān)鍵詞：×××；××；××××；×××

（仿宋五號(hào)字，3-5個(gè)，用分號(hào)隔開(kāi)；“關(guān)鍵詞：”三字加黑，具體內(nèi)容不加黑）

一、（一）

1.2.3.（二）

1.2.3.……

空一行

二、（一）

1.2.3.（二）

1.2.3.……

空一行

三、（一）

1.2.3.（二）

1.2.3.……

（正文部分均為宋體小四號(hào)字，一級(jí)標(biāo)題加黑，二級(jí)以下不加黑）

[參考文獻(xiàn)]（[參考文獻(xiàn)]加黑，5個(gè)以上）

[1]

[2]

……

示例：

[1] 袁慶龍，侯文義．Ni-P合金鍍層組織形貌及顯微硬度研究

[J]．太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，32(1)：51-53．

（2）專著

[序號(hào)] 主要責(zé)任者．文獻(xiàn)題名[M]．出版地：出版者，出版年．示例：

[3] 劉國(guó)鈞，王連成．圖書(shū)館史研究[M]．北京：高等教育出版社，1979.（3）專利文獻(xiàn)

[序號(hào)] 專利所有者．專利題名[P]．專利國(guó)別：專利號(hào)，發(fā)布日期．

示例：

[11] 姜錫洲．一種溫?zé)嵬夥笏幹苽浞桨竅P]．中國(guó)專利：881056078，1983-08-12．

（4）國(guó)際、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

[序號(hào)] 標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)，標(biāo)準(zhǔn)名稱[S]．出版地：出版者，出版年． 示例：

[1] GB/T 16159—1996，漢語(yǔ)拼音正詞法基本規(guī)則[S]．北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1996．

（5）報(bào)紙文章

[序號(hào)] 主要責(zé)任者．文獻(xiàn)題名[N]．報(bào)紙名，出版日期(版次)． 示例：

[13] 謝希德．創(chuàng)造學(xué)習(xí)的思路[N]．人民日?qǐng)?bào)，1998-12-25(10)．

（6）網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)：

［序號(hào)]作者.題(篇)名.網(wǎng)址，發(fā)表日期.示例：

[2]李文.加入WTO后中國(guó)“三農(nóng)”收入面臨的新問(wèn)題.中國(guó)財(cái)會(huì)網(wǎng)，http:///ztjj/wto/200003/0719101316.htm，2004-07-19.（7）其它來(lái)源文獻(xiàn)注釋可根據(jù)具體情況參照有關(guān)學(xué)術(shù)刊物標(biāo)注，或根據(jù)指導(dǎo)教師的意見(jiàn)確定注釋方式。

實(shí)習(xí)報(bào)告填寫(xiě)

目的：通過(guò)科研訓(xùn)練，樹(shù)立正確的科研觀，培養(yǎng)科研思維方式，掌握正確的科研方法，提高綜合分析社會(huì)經(jīng)濟(jì)和管理問(wèn)題的能力、掌握理論及實(shí)證研究的科學(xué)方法及經(jīng)濟(jì)管理類論文寫(xiě)作的基本過(guò)程，為畢業(yè)論文的寫(xiě)作、從事科研活動(dòng)打下良好的基礎(chǔ)。

要求：

（1）在明確題目與方法后，在導(dǎo)師指導(dǎo)下開(kāi)展科研活動(dòng)。積極主動(dòng)地向?qū)熣?qǐng)教、匯報(bào)進(jìn)展情況；

（2）充分發(fā)揮主動(dòng)分發(fā)揮主動(dòng)性和積極性，積極進(jìn)行調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)、分析論證、制定方案、分析總結(jié)等方面的獨(dú)立能力訓(xùn)練，從而鍛煉自己。

（3）定期總結(jié)前階段的工作，提出下一階段的工作計(jì)劃；

（4）提交科研訓(xùn)練報(bào)告。

第三篇：科研訓(xùn)練實(shí)習(xí)報(bào)告參考資料

注：此報(bào)告僅作參考使用，紅色字體部分需要根據(jù)跟人情況修改，切勿全篇抄襲，根據(jù)個(gè)人情況，報(bào)告只要有這幾部分就可以，具體內(nèi)容可以有刪減?。?/p>

《基于紅外對(duì)管的黑白線檢測(cè)電路設(shè)計(jì)》實(shí)習(xí)報(bào)告

實(shí)習(xí)類別：科研訓(xùn)練

周數(shù)：1 方式：焊接調(diào)試

場(chǎng)地：1201（09311、09312）

1202（09313、09351）目的：掌握紅外對(duì)管工作原理，設(shè)計(jì)一路紅外對(duì)管電路并焊接，培養(yǎng)綜合調(diào)試，自我排故障的能力，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合。要求：

1、了解紅外對(duì)管黑白線檢測(cè)原理

2、熟悉LM324運(yùn)放的使用，查閱數(shù)據(jù)手冊(cè)。

3、正確焊接并調(diào)試。

4、根據(jù)個(gè)人能力，可擴(kuò)展為多路檢測(cè)。內(nèi)容：

1、紅外對(duì)管電路，可實(shí)現(xiàn)循跡檢測(cè)

2、電位器的使用與調(diào)節(jié)，改善對(duì)管靈敏度

3、發(fā)光二極管作指示燈

4、LM324運(yùn)放的作為比較器的使用

一、原理圖：

二、工作原理：

黑白線檢測(cè)所使用的紅外對(duì)管分為發(fā)射和接收兩部分。發(fā)射部分的發(fā)射元件為紅外發(fā)光二極管，紅外線發(fā)射管也稱紅外線發(fā)射二極管，屬于二極管類。它是可以將電能直接轉(zhuǎn)換成近紅外光（不可見(jiàn)光）并能輻射出去的發(fā)光器件，主要應(yīng)用于各種光電開(kāi)關(guān)及遙控發(fā)射電路中。紅外線發(fā)射管的結(jié)構(gòu)、原理與普通發(fā)光二極管相近，只是使用的半導(dǎo)體材料不同。紅外發(fā)光二極管通常使用砷化鎵（GaAs）、砷鋁化鎵（GaAlAs）等材料，采用全透明或淺藍(lán)色、黑色的樹(shù)脂封裝。常用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)為940nm左右，外形與普通φ5mm發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。一般有透明、黑色和深藍(lán)色等三種。判斷紅外發(fā)光二極管的好壞與判斷普通二極管一樣的方法。單只紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率約100mW。紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率需用專用儀器測(cè)定，而業(yè)余條件下，只能憑經(jīng)驗(yàn)用拉距法進(jìn)行粗略判定。

紅外線接收管是將紅外線光信號(hào)變成電信號(hào)的半導(dǎo)體器件，它的核心部件是一個(gè)特殊材料的PN結(jié)，和普通二極管相比，在結(jié)構(gòu)上采取了大的改變，紅外線接收管為了更多更大面積的接受入射光線，PN結(jié)面積盡量做的比較大，電極面積盡量減小，而且PN結(jié)的結(jié)深很淺，一般小于1微米。紅外線接收二極管是在反向電壓作用之下工作的。沒(méi)有光照時(shí)，反向電流很?。ㄒ话阈∮?.1微安），稱為暗電流。當(dāng)有紅外線光照時(shí)，攜帶能量的紅外線光子進(jìn)入PN結(jié)后，把能量傳給共價(jià)鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價(jià)鍵，從而產(chǎn)生電子---空穴對(duì)（簡(jiǎn)稱：光生載流子）。它們?cè)诜聪螂妷鹤饔孟聟⒓悠七\(yùn)動(dòng)，使反向電流明顯變大，光的強(qiáng)度越大，反向電流也越大。這種特性稱為“光電導(dǎo)”。紅外線接收二極管在一般照度的光線照射下，所產(chǎn)生的電流叫光電流。如果在外電路上接上負(fù)載，負(fù)載上就獲得了電信號(hào)，而且這個(gè)電信號(hào)隨著光的變化而相應(yīng)變化。

接收電路的紅外接收管是一種光敏二極管，使用時(shí)要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作而獲得高的靈敏度。紅外接收二極管一般有圓形和方形兩種。由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率較小，紅外接收二極管收到的信號(hào)較弱，所以接收端就要增加高增益放大電路。然而現(xiàn)在不論是業(yè)余制作或正式的產(chǎn)品，大都采用成品的一體化接收頭。紅外線一體化接收頭是集紅外接收、放大、濾波和比較器輸出等的模塊，性能穩(wěn)定、可靠。所以，有了一體化接收頭，人們不再制作接收放大電路，這樣紅外接收電路不僅簡(jiǎn)單而且可靠性大大提高。紅外二極管的最大輻射強(qiáng)度一般在光軸的正前方，并隨輻射方向與光軸夾角的增加而減小。輻射強(qiáng)度為最大值的 50% 的角度稱為半強(qiáng)度輻射角。不同封裝工藝型號(hào)的紅外發(fā)光二極管的輻射角度有所不同。

用紅外發(fā)射管和接收管自己制作光電對(duì)管尋跡傳感器。紅外發(fā)射管發(fā)出紅外線，當(dāng)發(fā)出的紅外線照射到白色的平面后反射，若紅外接收管能接收到反射回的光線則檢測(cè)出白線繼而輸出低電平，若接收不到發(fā)射管發(fā)出的光線則檢測(cè)出黑線繼而輸出高電平。優(yōu)點(diǎn)：

1．由于為不可見(jiàn)光，因此，對(duì)環(huán)境影響很小。紅外線的波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于無(wú)線電波的波長(zhǎng)，所以，紅外遙控不會(huì)干擾其它家用電器，也不會(huì)影響近鄰的無(wú)線電設(shè)備。2．紅外線為不可見(jiàn)光，具有很強(qiáng)的隱蔽性和保密性，因此在防盜，警戒等安全保衛(wèi)裝置中也得到了廣泛的應(yīng)用。

3.工作電壓低，功耗小，外圍電路簡(jiǎn)單，因此它在日常工作生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

缺點(diǎn)：由于它是一種視距傳輸技術(shù)，采用點(diǎn)到點(diǎn)的連接具有方向性，兩個(gè)設(shè)備之間如果傳輸數(shù)據(jù)，中間就不能有阻擋物;而且通訊距離較短，此外紅外LED不是一種十分耐用的器件。

三、調(diào)試及性能分析

首先確保各器件的完好性，其次檢測(cè)各芯片的電源線和地線是否接觸良好，然后焊接器件，接好電源用萬(wàn)用表檢測(cè)各電源端、地端的狀態(tài)是否正常。檢查無(wú)誤后通電調(diào)試，觀察電路是否能協(xié)同工作。（根據(jù)各自出現(xiàn)的故障作補(bǔ)充說(shuō)明）

四、實(shí)物圖片

（拍照、打印、粘貼）

五、心得體會(huì)

在這次的課程設(shè)計(jì)中，我遇到了很多問(wèn)題，（如發(fā)射接收電路焊接有誤，運(yùn)放引腳接錯(cuò)，二極管正負(fù)極引腳反接等，根據(jù)跟人問(wèn)題作補(bǔ)充說(shuō)明）調(diào)試的過(guò)程使我對(duì)紅外收發(fā)原理理解的更為透徹，硬件布局不夠合理，發(fā)射距離不夠理想，由于時(shí)間和精力有限，問(wèn)題只能到此為止，非常遺憾，但在查找資料時(shí)明白了很多。。。

第四篇：科研能力訓(xùn)練

培養(yǎng)自己的科研能力

1． 堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，寬廣的知識(shí)面 2． 掌握學(xué)科前沿的最新動(dòng)態(tài)

當(dāng)你要從事某一領(lǐng)域的研究的時(shí)候，你必須了解國(guó)際國(guó)內(nèi)的同行研究者們?cè)谶@一學(xué)科研究領(lǐng)域的最新研究動(dòng)態(tài)以及該領(lǐng)域的前沿研究?jī)?nèi)容和成果，以判定你即將從事的研究?jī)?nèi)在的學(xué)術(shù)地位和價(jià)值。你可以從網(wǎng)上，期刊（尤其是最新的外文期刊），國(guó)際國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議中獲取這方面的信息。3． 科研創(chuàng)新性

搞科研不能總是重復(fù)別人的實(shí)驗(yàn)，這樣做你就只能一直跟在別人的后面，永遠(yuǎn)做不出有創(chuàng)新性的工作。任何一項(xiàng)新科研成果的取得都是疊加在前人工作的基礎(chǔ)上的。但重復(fù)不是目的，重復(fù)只是一種手段，通過(guò)重復(fù)，你要提出自己的觀點(diǎn)，設(shè)計(jì)出你自己的實(shí)驗(yàn)方案。4.與導(dǎo)師的合作和溝通

一方面，導(dǎo)師能洞察你從事研究領(lǐng)域的最前沿研究課題，把握住你的研究方向；另一方面，經(jīng)常與導(dǎo)師溝通，將你的想法告訴導(dǎo)師，只要在導(dǎo)師研究方向的大范圍內(nèi)，讓導(dǎo)師給你一個(gè)寬松的學(xué)習(xí)和科研環(huán)境，不要讓導(dǎo)師把你的研究課題限制得太死，這樣你可以充分發(fā)揮你的潛力，有利于你提出新的觀點(diǎn)和方法，做出創(chuàng)新性的工作

5． 團(tuán)結(jié)合作的精神

在科研工作中，應(yīng)與他人進(jìn)行團(tuán)結(jié)合作，創(chuàng)造一個(gè)積極活躍的科研氛圍?？茖W(xué)上許多重大的發(fā)現(xiàn)往往都出自于一個(gè)團(tuán)結(jié)合作，積極活躍的科研群體。在一個(gè)科研氛圍十分活要，科研成果不斷涌現(xiàn)的科研群體中，你將會(huì)發(fā)現(xiàn)每個(gè)人的思想都變得十分活躍，新的觀點(diǎn)，新的想法不斷出現(xiàn)，在這樣的氛圍中，原創(chuàng)性的工作可能就會(huì)產(chǎn)生

6． 科技論文（包括SCI論文）撰寫(xiě)能力

可以認(rèn)為，只有在 SCI所列刊物上發(fā)表的論文才能被國(guó)際同行所知曉。因此，理科研究生應(yīng)較好的SCI論文撰寫(xiě)能力和熟練掌握SCI論文的寫(xiě)作方法。根據(jù)作者自己在國(guó)際學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文的體會(huì)，我認(rèn)為能否發(fā)表SCI論文的關(guān)鍵在于要有正確的指導(dǎo)思想和寫(xiě)作方法。如果在寫(xiě)作時(shí)能做到以事實(shí)為根據(jù)，讓數(shù)據(jù)說(shuō)話，分清事實(shí)和觀點(diǎn)，分清別人的工作和自己的工作，發(fā)表SCI論文就不是可望而不可及的 1 科研創(chuàng)新能力。

2：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題能力 3：資料收集與處理能力。

4：邏輯思維與口頭表達(dá)能力動(dòng)手操作

1： 專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)指導(dǎo)

2： 走上學(xué)科前沿的指導(dǎo)

從組成要素來(lái)分析,科研素質(zhì)包括科研意識(shí)、科研精神、科研習(xí)慣、科研興趣、科研方法等等很多內(nèi)容。但最重要的應(yīng)當(dāng)是科研意識(shí)、科研方法和科研精神三個(gè)方面[1]。我覺(jué)得碩士研究生想要夯實(shí)科研生活基礎(chǔ)，提高科研素質(zhì)就必須堅(jiān)持科研意識(shí)、科研方法和科研精神的辯證統(tǒng)一?？蒲幸庾R(shí)是指從事科研工作的動(dòng)力,潛心捕捉和研究問(wèn)題的探求欲,即“想不想做研究”,這是科研素質(zhì)的基礎(chǔ)?？蒲幸庾R(shí)的形成是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程,要有包括科學(xué)文化知識(shí)、專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)知識(shí)及相鄰學(xué)科知識(shí)在內(nèi)的廣博的知識(shí)作為支撐。創(chuàng)新能力是研究生科研素質(zhì)構(gòu)成的核心部分,只有注重培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識(shí)，才能進(jìn)一步提高自己的科研能力 科研精神則是指勇于探索、甘于寂寞、敢于創(chuàng)新、不怕失敗等優(yōu)秀品質(zhì),也即“適不適合做研究”,這是科研素質(zhì)的內(nèi)涵?？蒲谢顒?dòng)的過(guò)程是知識(shí)的加工和創(chuàng)新的過(guò)程,具有探索性、創(chuàng)造性和科學(xué)性, 沒(méi)有任何捷徑可走,需要付出艱辛的努力?？蒲芯袷峭ㄟ^(guò)自身的認(rèn)識(shí)和科研實(shí)踐形成的比較穩(wěn)定的適于從事科研工作的基本品質(zhì)。如果一個(gè)人很想做科研(有科研意識(shí)),也具備做科研的力(有科研方法),但是承受不了失敗和寂寞(沒(méi)有科研精神),他也不可能在科研上取得什么成就。

科研方法是指掌握如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究、撰寫(xiě)學(xué)術(shù)論文等方面的具體方法,即“能不能做研究”,這是科研素質(zhì)的核心[2]?？蒲蟹椒ㄊ窃诰邆淞艘欢ǖ目蒲幸庾R(shí)的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)培養(yǎng)和科研實(shí)踐鍛煉而形成的?？蒲惺且粋€(gè)綜合的實(shí)踐過(guò)程。為了實(shí)現(xiàn)預(yù)定的研究目標(biāo),不僅要綜合利用以前所學(xué)過(guò)的相關(guān)知識(shí),還要學(xué)習(xí)許多課本上沒(méi)有的、老師也沒(méi)有講過(guò)的知識(shí)。這就要求閱讀與所從事課題最相關(guān)的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn),盡快進(jìn)入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),即先“知其然”;在研究的過(guò)程中再閱讀相關(guān)的專業(yè)書(shū)籍,彌補(bǔ)專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)性不夠的缺陷,達(dá)到“知其所以然”。

1、多涉獵一些與學(xué)科有一定相關(guān)性學(xué)科的文章和書(shū)籍，不一定要深入研究，但是可以看看人家在做什么研究，都應(yīng)用了哪些試驗(yàn)設(shè)備和方法，有的試驗(yàn)方法和設(shè)備是可以“借用”的。

2、從文獻(xiàn)中查找研究的重點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)，很多人在研究同一個(gè)問(wèn)題，但是各人都有自己的研究側(cè)重點(diǎn)，在閱讀這些不同人的文章后，就可以多想想他們的重點(diǎn)是什么，不足是什么，自己可以從什么方向下手進(jìn)行研究?？梢韵瓤匆恍├碚撔圆粡?qiáng)的文章，擴(kuò)大自己的知識(shí)面;對(duì)于理論性很強(qiáng)的文章，可以先看引言和結(jié)論以及參考文獻(xiàn)，然后將參考文獻(xiàn)中的論文找來(lái)一起閱讀，找出他們的相通之處，也找出未研究的地方，這些未研究的地方就是可以從事的研究重點(diǎn)。

3、研究方法的訓(xùn)練還應(yīng)該包括如何提出問(wèn)題、如何查閱文獻(xiàn)、如何收集材料、如何分析材料、如何得出結(jié)論,什么叫合理借鑒與引用,什么叫技術(shù)不當(dāng)構(gòu)成抄襲剽竊,等等。這些都是真正的學(xué)術(shù)研究務(wù)必遵循的學(xué)術(shù)規(guī)范。

四、積極參與討論和交流

多與導(dǎo)師、師兄師姐溝通。越早入門(mén)越好，上研究生后，多與實(shí)驗(yàn)室或者師兄、師姐交流，看看他們?cè)谧鍪裁?，可以參與到他們的實(shí)驗(yàn)中去，學(xué)會(huì)做試驗(yàn)，用儀器。還要多與導(dǎo)師溝通，早點(diǎn)確定自己的研究方向甚至學(xué)位論文的題目，然后進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)的查閱，并做好筆記，擬定自己的研究?jī)?nèi)容，寫(xiě)出研究的技術(shù)路線和試驗(yàn)方案

五、加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流，多參加講座和論壇

大量閱讀文獻(xiàn)，把讀文獻(xiàn)養(yǎng)成一種習(xí)慣，讀完后問(wèn)文自己，別人做了什么，發(fā)現(xiàn)什么，有什么意義？這些都清楚了，那文獻(xiàn)算是沒(méi)有白讀了。很多科研的想法都來(lái)源于文獻(xiàn)，同時(shí)要爭(zhēng)取各種參加會(huì)議的機(jī)會(huì)，國(guó)際會(huì)議的機(jī)會(huì)更是不能錯(cuò)過(guò)（不少國(guó)際會(huì)議對(duì)發(fā)展中國(guó)家的學(xué)生免除會(huì)議費(fèi)，還可以提供部分差旅資助，試著申請(qǐng)，你不會(huì)損失什么的），即使不能參加國(guó)際會(huì)議，也把會(huì)議的摘要找來(lái)看看，即使很多摘要的觀點(diǎn)是不成熟的，還有可能是錯(cuò)誤的，但它是最新；相比較，我們能下載的SCI論文大多是一兩年前的科研成果了。另外，國(guó)外不少教授在招生宣傳里邊，有一些進(jìn)一步的工作設(shè)想來(lái)吸引學(xué)生，不少內(nèi)容是非常好的，經(jīng)常瀏覽行內(nèi)大牛的主頁(yè)，還可以就共同感興趣的話題進(jìn)行郵件交流

SCI不會(huì)那么簡(jiǎn)單，你必須有一點(diǎn)點(diǎn)新的東西，但也不會(huì)太難，有一“點(diǎn)”既成文，恐懼它完全沒(méi)有必要。關(guān)于寫(xiě)SCI的技巧，我想不能說(shuō)沒(méi)有用，但不是最重要的，優(yōu)秀的成果是根本。審稿人往往很快就能審?fù)暌黄哔|(zhì)量的稿件，對(duì)于低質(zhì)量的稿件通常是在截止日期前幾天才會(huì)完成（所以你多花點(diǎn)時(shí)間把稿件寫(xiě)好反過(guò)來(lái)是幫你節(jié)約審稿時(shí)間）

建議特別是初次寫(xiě)SCI的同學(xué)，實(shí)驗(yàn)之前一定要多看文章，借鑒一下類似文章的構(gòu)架，然后邊做實(shí)驗(yàn)邊寫(xiě)文章框架，寫(xiě)的時(shí)候先不要做詳細(xì)的分析，把數(shù)據(jù)和圖片羅列出來(lái)就行了。

看文獻(xiàn)。切忌從頭到尾的當(dāng)閱讀理解看！除非是非常接近的論文。我就習(xí)慣根據(jù)關(guān)鍵詞上百篇的下載，然后逐個(gè)瀏覽人家的圖片，這樣總能找到和自己的某部分掛上鉤。特別是我們?cè)趯?xiě)文章的時(shí)候，如果缺少哪個(gè)理論，你可以大量下載文章去查找，其他領(lǐng)域的也要看，別指望和你很接近的理論，否則你的研究就沒(méi)有價(jià)值了。

數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理要盡可能避免原始的測(cè)試數(shù)據(jù)，要盡可能的做一些處理，如轉(zhuǎn)化換算、統(tǒng)計(jì)分析等等，這樣會(huì)從實(shí)驗(yàn)中得到更多的信息，審稿人也會(huì)覺(jué)得你做了一些深入的研究。

圖片處理。圖片可以說(shuō)是整個(gè)文章最重要的因素了！首先對(duì)于編輯和審稿人來(lái)說(shuō)，他們拿到一篇文章，往往第一眼都會(huì)看圖片怎么樣。因?yàn)樗麄兌际窃诒绢I(lǐng)域內(nèi)見(jiàn)得畢竟多的人，一看圖片就能知道文章的好壞。說(shuō)到圖片就有很多要注意的東西：首先，圖片的分辨率必需較高，我習(xí)慣用Photoshop處理一下，像對(duì)比度、色階什么的，這個(gè)我就不多說(shuō)了。圖片的顏色，圖片能用彩色最好了，比分說(shuō)示意圖什么的，甚至現(xiàn)在的雜志很多都鼓勵(lì)給圖片PS顏色，比分說(shuō)SEM和TEM照片，很多高水平的雜志上都喜歡用彩圖。曲線圖片，曲線一般情況下是用Origin畫(huà)出來(lái)的，所以會(huì)有很多個(gè)人喜好的因素，這可以多借鑒一下各個(gè)領(lǐng)域的文章。另外補(bǔ)充一點(diǎn)如果你能有些在你領(lǐng)域內(nèi)非常規(guī)的測(cè)試方法得到的圖片，那樣就能增加文章接受的砝碼，因?yàn)檫@樣有時(shí)會(huì)給審稿人一些心理壓力，因?yàn)樗麄儾⒉灰欢ǘ?/p>

模型和示意圖，這是能足以體現(xiàn)個(gè)人的作圖技術(shù)和表達(dá)能力，這里我建議新手多看看文章，包括別的領(lǐng)域的也要看！特別是看些高水平的文章，人家不僅出色在研究領(lǐng)域，而且突出在圖片處理上面。多看這些文章會(huì)給你一些意想不到的啟示，比分說(shuō)像納米材料的生長(zhǎng)機(jī)理、制備設(shè)備和流程等

建模和機(jī)理分析。如果有一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，可以做些這方面的嘗試，因?yàn)檫@樣也會(huì)提升文章的水平。當(dāng)然我們不指望像那些搞計(jì)算的人一樣做出多完美的模型來(lái)，但是可以做一些比較簡(jiǎn)單一點(diǎn)的，以分析試驗(yàn)結(jié)果和我們的理論數(shù)據(jù)。

摘要和前言。這個(gè)是編輯會(huì)重點(diǎn)注意的，因?yàn)樗私饽阄恼碌拇蟾?，所以一定要?xiě)好，特別是語(yǔ)言和邏輯性方面，這兩項(xiàng)都是我們中國(guó)人的弱項(xiàng)。首先，語(yǔ)言上我也吃了不少苦頭，我們剛開(kāi)始寫(xiě)論文要盡可能避免自己的語(yǔ)言習(xí)慣，一定要模仿別人的句式，然后自己做些改進(jìn)，特別是學(xué)習(xí)一些歐美國(guó)家作者的文章。前言一定要有邏輯性，比較喜歡一個(gè)雜志主編所說(shuō)三段式：研究該領(lǐng)域的重要性，研究現(xiàn)狀和需要解決的問(wèn)題，本項(xiàng)研究的目的、創(chuàng)新點(diǎn)和基本結(jié)果

選雜志。記得我寫(xiě)第一篇文章的時(shí)候，當(dāng)時(shí)老板死活不讓投中文的，非得往高里投，一開(kāi)始覺(jué)得吃那么多苦頭很不爽，但是后來(lái)還是得感謝他，因?yàn)槟阋抢贤鸵稽c(diǎn)的地方投，你和人家站的高度就不一樣。（高度對(duì)人來(lái)說(shuō)很重要哦！太保守的人永遠(yuǎn)都只能做借口的奴隸，呵呵?。?/p>

審稿意見(jiàn)和回復(fù)。一般情況下，對(duì)我們學(xué)生來(lái)說(shuō)一次性小改接受的確實(shí)很難，我的文章基本上都是大改過(guò)，甚至有情況是有審稿人說(shuō)拒絕的，然后給你一大堆理由。這些都不用慌，如果編輯沒(méi)有直接拒你的話都是有希望的。萬(wàn)一有編輯給你Rebuttal或者Resubmission的機(jī)會(huì)，這說(shuō)明他還是偏向于接受你的，如果你能滿意的回答審稿人提出的問(wèn)題或者作出相應(yīng)的修改和補(bǔ)充的話。修改的時(shí)候一定要虛心接受人家的意見(jiàn)，然后把整個(gè)文章做大面積修改，特別是可以調(diào)整一下你的圖片數(shù)據(jù)，如果有時(shí)間做一些補(bǔ)充試驗(yàn)很有必要。還有修改后別急著投，至少要一個(gè)月，這樣的話人家會(huì)覺(jué)得你認(rèn)真考慮了他們的意見(jiàn)，所以會(huì)給你機(jī)會(huì)。如果被拒了也沒(méi)關(guān)系，畢竟這不同的雜志有不同的喜好，只要我們的東西貨真價(jià)實(shí)，總能找到一個(gè)心儀咱文章的雜志的。

我導(dǎo)師說(shuō)過(guò)一句讓我感觸很深的話：論文就是你的學(xué)術(shù)臉面，五年后大家查得到，十年后大家還查得到，甚至一百年后大家依然查得到?？吹秸撐木椭滥闶鞘裁礃拥娜肆耍悻F(xiàn)在干造假、發(fā)垃圾文、一稿多投之類事情，一百年后人家依然會(huì)恥笑你，罵你。發(fā)一篇假文章，你一輩子都直不起臉來(lái)。先做人后科研

一個(gè)在我們?cè)囼?yàn)室內(nèi)工作的人員最基本的品質(zhì)是誠(chéng)實(shí)，他不需要告訴我們成功的經(jīng)驗(yàn).我們需要的是他告訴我們失敗的教訓(xùn)。這是我們實(shí)驗(yàn)室出高質(zhì)量的文章的保證！人人都希望鳳凰涅磐，浴火重生，可是平平淡淡的真誠(chéng)，一點(diǎn)一滴的積累，才是成功的希望。漫漫人海，相識(shí)就是緣分，真誠(chéng)一點(diǎn)，互相合作不是很好嗎？

”窮且彌堅(jiān)，不墜青云之志“。人的成長(zhǎng)過(guò)程都要經(jīng)歷困難和磨難，現(xiàn)在的牛人很多都是從困難的境況中走出的，因此我相信，只要努力奮斗，提高自己，機(jī)遇遲早會(huì)眷顧你，明天一定會(huì)更好！一個(gè)老博士的經(jīng)驗(yàn)順口溜

精益求精是目標(biāo)，難得糊涂最重要 干不出來(lái)別上火，堅(jiān)持就會(huì)出結(jié)果 不知道的就去問(wèn)，千萬(wàn)不要悶頭搞 定期要與老板聊，找不到人也得找 SCI重新意，寫(xiě)不出來(lái)也得寫(xiě) EI刊源最好辦，給錢(qián)基本差不多 發(fā)表文章老板搶，先斬后奏沒(méi)商量 心情放松身體好，心理平衡最重要 唱歌健身都要搞，花前月下不能少

發(fā)表文章的成敗經(jīng)驗(yàn)

有思路就趕快寫(xiě)，科研也非常強(qiáng)調(diào)時(shí)效性

寫(xiě)文章就是體力活，只有勤奮，天天寫(xiě)，日日寫(xiě)，才能出成果。

科學(xué)研究是充滿樂(lè)趣的，她能滿足我們對(duì)未知世界的好奇心；科學(xué)研究也是嚴(yán)酷的，認(rèn)識(shí)的有限性和未知世界的無(wú)限性決定了我們必然是在困惑和冥思苦想中取得一點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)步。我是個(gè)幸運(yùn)的人，因?yàn)樵凇翱菰铩钡目蒲兄畜w會(huì)到了探索和奮斗的樂(lè)趣?？蒲泄ぷ鳎易约旱囊稽c(diǎn)體會(huì)，首先要跟蹤本研究領(lǐng)域的國(guó)際前沿動(dòng)態(tài)。通過(guò)充分的文獻(xiàn)調(diào)研，掌握相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展，分析發(fā)現(xiàn)突破口，這樣所作的工作建立在較高的水平上，同時(shí)有自己的興趣在里面，因此能更好地發(fā)揮主動(dòng)性。其次，科研中思考和交流很重要?，F(xiàn)在大家越來(lái)越忙碌，思考的時(shí)間和空間越來(lái)越少，這時(shí)尤其要注意經(jīng)常整理自己的思路，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深入地分析。要培養(yǎng)一種交流的習(xí)慣，不僅和自己的導(dǎo)師、周?chē)睦蠋熀蛯W(xué)生交流，還要多和相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外專家交流。在交流中思想最活躍，很多新想法就是在這樣的交流中產(chǎn)生的。再有，科研需要毅力，在科研工作中總會(huì)遇到這樣或那樣的問(wèn)題，有時(shí)遇到的是在當(dāng)時(shí)看起來(lái)無(wú)法克服的困難，這時(shí)如果輕言放棄，很可能與成功失之交臂。我們需要的也許只是再多一點(diǎn)耐心、毅力和堅(jiān)持，就能到達(dá)柳暗花明的新境界

第五篇：科研訓(xùn)練心得體會(huì).doc

科研訓(xùn)練心得體會(huì)

為期一個(gè)月的科研訓(xùn)練結(jié)束了，這次科研訓(xùn)練讓我受益匪淺。首先我學(xué)會(huì)了撰寫(xiě)科技論文?？萍颊撐氖怯煽萍脊ぷ髡邔?duì)其創(chuàng)造性研究成果進(jìn)行理論分析和科學(xué)總結(jié)，并得以公開(kāi)發(fā)表或 通過(guò)答辯的科技寫(xiě)作文體，一篇完備的科技論文，應(yīng)該按一定的格式書(shū)寫(xiě)，并具有科學(xué)性、首創(chuàng)性和邏輯性；還應(yīng)按一定的方式發(fā)表，即有效出版?？萍颊撐牡念愋鸵话阌姓撟C型、科技報(bào)告型、發(fā)現(xiàn)發(fā)明型、計(jì)算型和綜述型五種。作為科技報(bào)告型論文要求有作者自己的新見(jiàn)解，應(yīng)提供所研究項(xiàng)目足夠的信息，寫(xiě)出的原始資料必須準(zhǔn)確，可以包括正反兩方面的經(jīng)驗(yàn)和結(jié)果，使之成為進(jìn)一步研究的依據(jù)。一篇好的綜述型論文應(yīng)包含有前人未曾發(fā)表過(guò)的新思想和新資料，還要求撰寫(xiě)者在綜合分析和評(píng)價(jià)已有資料的基礎(chǔ)上，提出特定時(shí)期內(nèi)有關(guān)學(xué)科或?qū)I(yè)領(lǐng)域的演變規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)。寫(xiě)論文要避免使用含義籠統(tǒng)及一般化的詞語(yǔ)；還應(yīng)避免用不得體的華麗詞藻，或過(guò)高過(guò)低的程度用語(yǔ)。國(guó)內(nèi)的科技期刊要求論文題名的用字不超過(guò)20個(gè)漢字，外文題名不超過(guò)10個(gè)實(shí)詞。另外題名中應(yīng)盡量避免使用化學(xué)結(jié)構(gòu)式、數(shù)學(xué)公式、不太為同行熟悉的外來(lái)語(yǔ)、符號(hào)、簡(jiǎn)稱、縮寫(xiě)以及商品名稱。

其次我對(duì)我們的專業(yè)有了更深的了解，對(duì)我們專業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用有了全新的認(rèn)識(shí)，對(duì)就業(yè)亦或考研有了新的想法。通信工程、電子信息工程屬于電氣信息類學(xué)科。通信工程專業(yè)的主要工作是完成通信過(guò)程中物理層及數(shù)據(jù)層的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與調(diào)試，不管是通信過(guò)程中的物理層設(shè)計(jì)還是數(shù)據(jù)層開(kāi)發(fā)，對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力、邏輯思維能力、耐枯燥的能力要求都是非常高的。通信作為IT行業(yè)或者通信設(shè)備制造業(yè)的主要需求專業(yè)，現(xiàn)階段的就業(yè)情況是比較好的，加上通信的基礎(chǔ)課程包括計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等專業(yè)的課程，就業(yè)覆蓋面也是比較廣的。電子信息工程培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具備電子技術(shù)和信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，能從事各類電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)的高等工程技術(shù)人才。現(xiàn)代社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域及人們?nèi)粘Ｉ畹榷寂c電子信息技術(shù)有著緊密的聯(lián)系，電子信息工程專業(yè)的人才有著廣泛的就業(yè)前景，畢業(yè)生可從事電子設(shè)備、信息系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)工作。

經(jīng)過(guò)科研訓(xùn)練讓我發(fā)覺(jué)自己在大學(xué)期間的發(fā)展目標(biāo)并不明確，我們?cè)趯W(xué)校學(xué)的知識(shí)并不是全能的，有很多知識(shí)我們都不知道干什么的時(shí)候能用的，理論知識(shí)只是單純的理論沒(méi)有實(shí)際意義，在問(wèn)題面前總是無(wú)從下手。所以通過(guò)此次的學(xué)習(xí)讓我認(rèn)識(shí)到理論與實(shí)際聯(lián)系的重要性。一篇看似簡(jiǎn)單的論文不是想象中那么簡(jiǎn)單，高質(zhì)量的論文不是想寫(xiě)就寫(xiě)出來(lái)的，包含著作者辛勤的勞動(dòng)、汗水、心血和智慧。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)期實(shí)驗(yàn)，精心觀察，準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)處理，完美的表達(dá)，才有一篇高水平論文的面世?！耙环指?，一分收獲”每個(gè)人只有勤奮刻苦努力，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間磨練，才能寫(xiě)出高質(zhì)量的論文。學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)亦是如此，不經(jīng)過(guò)認(rèn)真努力永遠(yuǎn)沒(méi)有好的發(fā)展，我們做人又何嘗不是呢！