采用激光-氩弧电弧复合焊接方法对核级高硅含钛奥氏体不锈钢的包壳材料进行对接焊接,通过正交试验研究焊接工艺参数对焊缝气孔率的影响,并对焊缝的显微组织及接头的力学性能进行分析。试验结果表明,提高焊速和离焦量可以明显降低气孔的数量和尺寸,在优化的焊接工艺参数条件下可以获得成形良好和无气孔缺陷的焊缝;焊缝区组织为单一奥氏体相,焊缝区中心为粗大的柱状晶,熔合线附近焊缝区的晶粒尺寸减小,并存在细小的胞状晶和等轴晶;热影响区组织与母材基本相同,但其晶粒尺寸略大于母材;焊接接头的平均抗拉强度为607 MPa,约为母材抗拉强度的73%,平均断后延伸率为6.5%;拉伸断口处存在大量的撕裂棱和韧窝,其为典型的韧性断裂;焊缝区域的硬度在160 HV_0.1左右,约为母材硬度的60%;180°的面弯和背弯结果合格,接头性能满足核反应堆中核燃料组件对包壳材料的技术要求。

采用摆动光纤激光-CMT电弧复合焊接方式对高速列车用带锁底6A01-T5铝合金型材进行焊接工艺试验。采用优化的焊接参数得到了表面成形均匀、外观无缺陷的良好接头,并对接头进行了气孔分布特征、显微组织和力学性能试验。研究结果表明:摆动激光复合焊缝成形优良,内部横、纵截面上气孔率的平均值分别为0.63%、0.06%,且以形状规则、直径小于50.0 μm的圆形气孔为主,与光束不摆动时相比,焊缝内的工艺性气孔得到了明显抑制;焊缝中心为树枝晶组织,二次枝晶明显弱化;焊缝区和热影响区的硬度值低于母材,为软化区;复合焊接接头的极限疲劳强度为105.0 MPa,抗拉强度平均值为223.19 MPa,抗拉强度达到了母材的84.22%;接头拉伸断口呈韧窝状,具有典型的韧性断裂特征。

针对TFT液晶屏使用中存在驱动较为复杂以及对处理器要求较高的问题, 设计了一种通过串口控制驱动MUC接口TFT液晶屏的显示系统。该系统的硬件由STM32F4处理器和TFT液晶屏组成, STM32F4用于驱动TFT液晶屏, 并通过其串口向使用TFT液晶屏显示系统的外部处理器提供控制通道; 软件利用μC/OS-Ⅲ操作系统编写底层驱动程序和驱动控制接口程序, 采用DMA方式读取串口数据 。该系统硬件接口简单, 只需要两根I/O线就能对TFT液晶屏进行控制, 最大可同时支持4个外部处理器通过串口对TFT液晶屏进行控制, 串口传输速率为2.4 KB/s～2 MB/s。实验结果表明, 该系统运 行稳定可靠, 显示效果清晰流畅, 简化了TFT液晶屏的驱动和使用, 拓展了TFT液晶屏的适应性和使用范围。

为了解决家庭内部多点数据采集与智能监控问题, 本文设计并实现了一种基于物联网的室内数据采集监控系统。整个系统以ARM Cortex-M3为核心处理器, 以LORA模块和WIFI模块为无线通信设备, 以LCD显示屏为数据显示端, 接入多路无线传感器节点, 每个节点接入多路传感器和控制器件, 用于数据采集、控制、显示和上传。为了增加系统的实用性, 加入万年历功能, 通过获取网络时间或者本地时间为万年历提供时间数据。将系统部署于室内并进行测试,实验结果表明, 整个系统的响应时间较短, 在小于0.35 s的时间可以完成对数据的采集和上传; 增加网络节点数量, 系统可以准确识别并自动完成数据的采集、上传和设备控制, 无丢失数据包情况。整个系统具有较高的实时性、稳定性和安全性, 能够较好地满足室内数据采集与智能控制的需求。

采用光纤激光-MAG复合焊接技术,在激光输出功率为10 kW的条件下单道一次穿透焊接18 mm厚EH36船用高强钢板,实现了良好的单面焊双面成形工艺技术,且无焊接缺陷存在。本次试验的最佳工艺参数为激光输出功率10 kW、离焦量0 mm、光丝间距3 mm、焊接电流400 A、焊接电压31.1 V、送丝速度14.2 m/min、焊丝伸出长度20 mm、保护气流量20 L/min、焊接速度1.5 m/min。采用分析检测设备对焊接接头的显微组织及力学性能进行分析。结果表明:焊缝上部(电弧作用区)的组织特点是先共析铁素体在柱状晶界以侧板条状生长,在柱状晶内还存在少量粒状铁素体;在柱状晶内,亚结构组织主要由板条状马氏体和针状贝氏体组成,并存在少量上贝氏体;V形带状组织主要由板条马氏体与少量贝氏体构成。焊缝下部(激光作用区)组织主要由板条马氏体组成。电弧作用区与激光作用区的焊接热影响区组织主要由板条马氏体组成。电弧作用区与激光作用区的焊接接头最高硬度均出现在热影响区,激光作用区的焊缝硬度最高,然后依次为焊缝中V形带状组织区、电弧作用区焊缝。焊接接头在室温下的平均抗拉强度为521 MPa,拉伸试样均断裂于母材;焊接接头正弯试验满足标准要求;在-20 ℃下,焊缝金属、热影响区及母材的平均冲击功分别为57,53,52 J,力学性能指标均满足船级社要求。

利用光纤激光-MAG复合焊工艺焊接了14 mm厚的EH36高强钢, 研究了激光功率、焊接速度和焊接电流对焊缝成形的影响, 并分析了优化工艺下焊接接头的组织和性能。结果表明, 随着激光功率的增大, 焊缝的熔深增大, 熔宽基本不变; 随着焊接速率的增大, 焊缝的熔宽减小; 随着焊接电流的增大, 焊缝的熔宽基本不变。最佳焊接工艺下得到的焊缝成形良好且无焊接缺陷存在; 焊缝及热影响区的组织主要由板条马氏体组成; 焊缝金属的硬度大于母材的; 拉伸试样断裂位置在母材; 焊缝横向侧弯试验后, 拉伸面没有出现裂纹; 焊缝冲击试样断面为准解理断口形貌。