研究领域
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先进连接/表面技术

发表时间:2014-07-11 阅读次数:1399次

先进连接技术

 

  连接技术包括焊接技术、机械连接技术和粘接技术,它是制造技术的重要组成部分,也是压力容器、锅炉、船舶、航空飞机、发动机等制造中不可缺少的技术。

   

  先进连接技术的发展总是不断地从新科技的成果中获得新的起点。20世纪初电弧应用于焊接产生了电弧焊,在造船、汽车、桥梁、航空航天等工业,创造出了许多大型焊接结构,使焊接成为一种重要的连接技术。20世纪中期,电子束、等离子弧、激光束相继问世,高能束连接技术应运而生,其应用如航空发动机的电子束焊接,立即创造出了明显的经济和社会效益。在新的一个世纪里,微机械系统、微电子、大飞机、巨型装备等向极端化的发展,给连接技术又提出了新的课题。

   

  许多新材料,如耐热合金、钛合金、陶瓷、金属基/陶瓷基/树脂基/碳-碳复合材料等的连接,特别是异种材料之间的连接,采用通常的焊接方法无法完成,扩散焊、摩擦焊、超塑成形扩散连接、液相扩散焊、活性钎焊、高性能粘接与机械连接等方法应运而生,解决了许多过去无法解决的材料连接问题。

   

  新产品、新构件和新器件对连接技术提出了新的要求,促进传统连接技术的不断改进与连接技术的创新,以适应发展的要求,如微连接技术、精密钎焊技术、加活性焊剂的氩弧焊及电弧-激光等复合能源高效焊技术等。

   

  先进连接技术能否获得应用,关键是其可靠性,上述连接技术依据应用场合的不同,必须检验其疲劳、蠕变、腐蚀等方面的性能,这需要大量的实验和计算模拟的工作。

 

先进表面技术

   

  抗疲劳制造、抗热制造、抗腐蚀制造、抗磨损制造等工艺正逐渐成熟,成为先进制造技术的重要内容,但是如何定量相关制造工艺的安全增益,构建先进制造技术的安全科学基础则还需要大量基础工作,在挖掘承压设备潜力、提升承压装备服役性能方面重点研究下述内容:

   

  近年来材料表面处理技术的发展,给机械科学提出了许多新课题,如何预测涂层结构的破坏是现代表面工程的重要科学基础。这一领域中的典型科学问题包括:表面涂层和合金化处理后,材料疲劳、蠕变与断裂力学性能研究;离子注入技术处理后,材料的疲劳与蠕变可靠性研究等;防腐涂层对结构安全性影响的研究。

   

  在役设备发生损伤后最为常见的修复和延寿措施是还包括补焊。对于焊接修复技术必须研究两个基本问题:不同焊接修复工艺对可靠性的影响,二次补焊修复后结构承载能力的评估。尤其是在高温下服役的焊接修复件的可靠性目前还缺乏必要的数据。

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