焊接與表面工程的案例
模具的表面處理－－神奇的表面工程
神奇的表面工程1版主強(qiáng)烈推薦！相當(dāng)?shù)牟诲e(cuò)用最通俗的語(yǔ)言闡述了模具的表面處理的各種方法！
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展開 干貨 | 如何降低PCBA焊接中表面張力和黏度？
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二維MXenes及其納米復(fù)合材料的表面與異質(zhì)表面工程-電催化與光催化研究
研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在MXene表面吸附過(guò)渡金屬原子使得材料的氫吸附自由能更加接近于零，可以大大提升MXene材料的HER催化性能。在HER實(shí)驗(yàn)研究方面，喬世璋課題組[5]合成了金屬硫化物/Ti3C2（金屬硫化物：CdS、ZnS和ZnxCd1-xS）納米雜化光催化劑。這種光催化劑的性能十分優(yōu)異，在420 nm波長(zhǎng)下，表觀量子速率達(dá)到了40.1%，可見光下產(chǎn)氫速率達(dá)到了14,342 μmol h-1 g-1。
圖7. MXene復(fù)合體系HER研究
在電催化方面，研究表明不同官能團(tuán)對(duì)于MXene電催化性能有著十分顯著的影響，其課題組通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論兩方面進(jìn)行驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)表面覆蓋氟官能團(tuán)的MXene材料對(duì)于產(chǎn)氫催化有著積極地影響。在實(shí)驗(yàn)上，Mo2C是一種最為常見的電催化MXene材料，諸如Mo2C/2D-NPCs、氮摻雜的Mo2C[8]納米片都表現(xiàn)出了很好的電催化性能。
2.3 MXene在CO2RR催化方面的研究
圖8. MXene在
CO2
RR方面的理論研究
李能教授課題組從新型二維材料MXene 的表界面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)計(jì)算設(shè)計(jì)出發(fā)、深入研究CO2捕獲與光催化還原的電子輸運(yùn)物理機(jī)制，提出實(shí)現(xiàn)新型的高效光催化還原CO2材料體系的策略；研究了在酸性條件下，MXene-Tx(T=OH)中的羥基還原成H2O 的電化學(xué)機(jī)理，從理論上證明了形成干凈的MXene 表面的可行性。同時(shí)，武漢理工大學(xué)余家國(guó)課題組合成了2D/2D超薄Ti3C2/Bi2WO6異質(zhì)結(jié)納米復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn)其在CO2RR方面催化性能有有明顯的提升。
2.4.
展開 焊接鋁管時(shí)，表面總是發(fā)黑，怎么辦？
▲張牙舞爪的圓盤鋸▲
用圓盤鋸磨出的坡口，比較干凈，沒(méi)有雜質(zhì)，焊接的焊縫合格率高。
用磨光機(jī)磨出的坡口，表面有一層雜質(zhì)，焊縫不干凈，但焊縫拍片也沒(méi)問(wèn)題，嚴(yán)格說(shuō)是氣孔不超標(biāo)。
▲對(duì)接焊內(nèi)部▲
氣孔在鋁焊中很常見。
在母材中，在焊絲中都存在著一定量的氣孔，所以需要在焊接的時(shí)候避免大的氣孔，確保氣孔不超標(biāo)。當(dāng)濕度超80℅時(shí)，一定要停止焊接，氣孔超標(biāo)的幾率也是80℅，很容易出返片。
像圖中這個(gè)濕度狀態(tài)焊接，就很容易出返修單。
▲濕度▲
有的時(shí)候會(huì)有黑黑的灰塵粘在焊縫上，怎么辦呢?
▲黑灰▲
其實(shí)是鎢極被污染了，或是鎢極碰到了熔池或碰到了焊絲，粘上了鋁。只有把鎢極清理干凈，才能繼續(xù)進(jìn)行。
▲被污染的鎢極呈菜花狀▲
這時(shí)我們只要把焊機(jī)的清潔寬度調(diào)到底，電流基本在200左右，在一塊廢鋁上起弧焊接，只要幾秒鐘，鎢極就會(huì)起個(gè)小圓球，要想把鋁焊好，小圓球是必備產(chǎn)品。
▲清潔寬度調(diào)到底▲
▲神奇的小圓球▲
鋁焊和不銹鋼比，我更傾向于焊鋁。沒(méi)有不銹鋼那么麻煩，不銹鋼還要搖擺，鋁焊接就容易了，焊基本不擺動(dòng)。這種帶襯環(huán)的鋁管，它就是一個(gè)角焊縫，焊接沒(méi)那么麻煩。
電流調(diào)適中，自己感覺能控制住熔池就是最好的電流。每臺(tái)焊機(jī)的性能不同，電流就會(huì)不同，電弧的柔性也會(huì)不同。
展開 
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2023深圳國(guó)際汽車表面工程及防腐蝕技術(shù)展覽會(huì)
2023深圳國(guó)際汽車表面工程及防腐蝕技術(shù)展覽會(huì)
2023 Shenzhen International Automobile Surface Engineering and Anti-corrosion Technology Exhibition
時(shí)間：2023年12月06-08日
地點(diǎn)：深圳國(guó)際會(huì)展中心
展會(huì)負(fù)責(zé)人:金女士137 6181 8142（同微信）
主辦及戰(zhàn)略合作：
廣東省汽車行業(yè)協(xié)會(huì)
深圳市汽車電子行業(yè)協(xié)會(huì)
中國(guó)汽車零部件工業(yè)有限公司
勵(lì)佳展覽（上海）有限公司
英佛會(huì)議展覽（上海）有限公司
展會(huì)介紹：
隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，人們對(duì)提高汽車的性能，延長(zhǎng)其使用壽命和提高經(jīng)濟(jì)性等提出了更高的要求。許多汽車表面及零部件的失效是由于材料表面不能勝任如耐損、腐蝕和表面氧化等苛刻的條件所致。目前國(guó)內(nèi)汽車企業(yè)的表面處理技術(shù)仍以傳統(tǒng)電鍍、電泳、磷化、鈍化發(fā)黑、滲碳滲氮等技術(shù)為主，新型表面處理技術(shù)例如高能束流表面強(qiáng)化、等離子噴涂、表面納米強(qiáng)化、表面復(fù)合強(qiáng)化技術(shù)等應(yīng)用比例占比仍然較低，行業(yè)整體技術(shù)水平仍有較大提升空間，汽車的表面不僅要求高的耐磨性、耐蝕性及抗疲勞強(qiáng)度，而且還應(yīng)保證汽車在高速、高壓、載重及強(qiáng)腐蝕介質(zhì)工況下持續(xù)地運(yùn)行。因此，從表面強(qiáng)化技術(shù)的角度出發(fā)，進(jìn)一步提高汽車表面的使用性能至關(guān)重要。
汽車表面處理是汽車工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，是汽車產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，已逐步發(fā)展成為整個(gè)汽車工業(yè)的重要元素，為促進(jìn)汽車表面處理及防腐蝕新技術(shù)、新材料、新工藝及新裝備的推廣應(yīng)用與經(jīng)貿(mào)交流“2022深圳國(guó)際汽車表面工程及防腐蝕技術(shù)展覽會(huì)”將于2023年12月06-08日在深圳國(guó)際會(huì)展中心隆重舉行。
展開 焊接、螺栓連接等典型接觸問(wèn)題在復(fù)雜裝配體 仿真分析工程應(yīng)用
一、課程安排
培訓(xùn)目標(biāo)：通接觸分析基本理論；接觸分析前處理技巧與分析流程；
接觸實(shí)參數(shù)設(shè)置原理與方法；接觸分析計(jì)算收斂性調(diào)整方法；典型工程應(yīng)用，包括螺栓連接結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)、膠結(jié)結(jié)構(gòu)以及鉸接結(jié)構(gòu)；接觸問(wèn)題高級(jí)衍生應(yīng)用，包括摩擦生熱、磨損以及接觸密封等內(nèi)容。本課程從理論出發(fā)，學(xué)員可掌握各操作設(shè)置的物理意義，從而對(duì)計(jì)算結(jié)果的適用性做出評(píng)估，
通過(guò)案例詳解，掌握仿真關(guān)鍵與技巧
。
焊接工程上存在的質(zhì)量通病
焊接工程上存在的質(zhì)量通病是指凡是肉眼或低倍放大鏡能看到的且位于焊縫表面的缺陷，如咬邊（咬肉）、焊瘤、弧坑、表面氣孔、夾渣、表面裂紋、焊縫位置不合理等稱為外部缺陷；而必須用破壞性試驗(yàn)或?qū)ｉT的無(wú)損檢測(cè)方法才能發(fā)現(xiàn)的內(nèi)部氣孔、夾渣、內(nèi)部裂紋、未焊透、未溶合等稱為內(nèi)部缺陷。但常見的多是焊后不清理焊渣和飛濺物以及不清理的焊疤。
1、焊縫尺寸不符規(guī)范要求
1.1現(xiàn)象：焊縫在檢查中焊縫的高度過(guò)大或過(guò)小；或焊縫的寬度太寬或太窄，以及焊縫和母材之間的過(guò)渡部位不平滑、表面粗糙、焊縫縱、橫向不整齊，還有在角焊縫部位焊縫的下凹量過(guò)大。
1.2原因：
1.2.1焊縫坡口加工的平直度較差，坡口的角度不當(dāng)或裝配間隙大小不均等而引起的。
1.2.2焊接中電流過(guò)大，使焊條熔化過(guò)快，控制焊縫成形困難，電流過(guò)小，在焊接引弧時(shí)會(huì)使焊條產(chǎn)生“粘合現(xiàn)象”，造成焊不透或焊瘤。
1.2.3焊工操作熟練程不夠，運(yùn)條方法不當(dāng)，如過(guò)快或過(guò)慢，以及焊條角度不正確。
1.2.4埋弧自動(dòng)焊過(guò)程，焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)。
1.3防治措施
1.3.1按設(shè)計(jì)要求和焊接規(guī)范的規(guī)定加工焊縫坡口，盡量選用機(jī)械加工以使坡口角度和坡口邊緣的直線度和坡口邊緣的直線度達(dá)到要求，避免用人工氣割、手工鏟削加工坡口。在組對(duì)時(shí)，保證焊縫間隙的均勻一致，為保證焊接質(zhì)量打下基礎(chǔ)。
1.3.2通過(guò)焊接工藝評(píng)定，選擇合適的焊接工藝參數(shù)。
1.3.3焊工要持證上崗，經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的焊工有一定的理論基礎(chǔ)和操作技能。
1.3.4多層焊縫在焊接表面最后一層焊縫是，在保證和底層熔合的條件下，應(yīng)采用比各層間焊接電流較小，并用小直徑（φ2.0mm~3.0mm）的焊條覆面焊。運(yùn)條速度要求均勻，有節(jié)奏地向縱向推進(jìn)，并作一定寬度的橫向擺動(dòng)，可使焊縫表面整齊美觀。
展開 ：仿生生物聚合物涂層的一步組裝用于粒子表面工程
顆粒的表面物理化學(xué)性質(zhì)被認(rèn)為是決定其穩(wěn)定性、生物活性和相容性的一個(gè)關(guān)鍵因素，因此粒子表面工程是材料設(shè)計(jì)和應(yīng)用中的一個(gè)重要發(fā)展方向。目前，包括Stober涂層、層層吸附和接枝聚合策略等在內(nèi)的多種表面功能化方法已經(jīng)成功開發(fā)出來(lái)，然而能夠低成本、一步實(shí)現(xiàn)在水相中對(duì)具有不同化學(xué)組成、尺寸、形狀和結(jié)構(gòu)的粒子的表面功能化研究還鮮有報(bào)道。
【成果簡(jiǎn)介】
近日，陜西師范大學(xué)楊鵬教授發(fā)展了一種簡(jiǎn)便、快速的水相中構(gòu)筑粒子表面涂層的方法，利用淀粉樣蛋白溶菌酶的超快速組裝實(shí)現(xiàn)了多種粒子表面上粘附穩(wěn)定、生物相容的納米涂層構(gòu)筑，而且涂層的組成、尺寸、形狀和結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)。該方法制備得到的涂層不僅可以具有優(yōu)異的界面粘附穩(wěn)定性，涂層表面的多種官能團(tuán)還能實(shí)現(xiàn)表面的進(jìn)一步化學(xué)修飾和衍生。研究表明，純蛋白涂層不會(huì)破壞細(xì)胞的生物活性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)活細(xì)胞的保護(hù)、表面功能化和固定等功能化應(yīng)用。該成果以題為"One-Step Assembly of a Biomimetic Biopolymer Coating for Particle Surface Engineering"發(fā)表在Advanced Materials上。
展開 華南理工大學(xué)海洋工程材料團(tuán)隊(duì)：流水不腐，戶樞不蠹—?jiǎng)討B(tài)表面與海洋防污
海洋微生物、動(dòng)植物在海洋設(shè)施表面的粘附、生長(zhǎng)形成海洋生物污損，它給海洋工業(yè)和海洋工程裝備帶來(lái)嚴(yán)重影響。海洋防污是一個(gè)與能源、環(huán)境、國(guó)防等國(guó)家重大戰(zhàn)略需求相關(guān)的課題。由于海洋環(huán)境的復(fù)雜性和污損生物的多樣性，海洋生物污損的防治一直是一個(gè)國(guó)際性難題。
華南理工大學(xué)海洋工程材料團(tuán)隊(duì)面向國(guó)家海洋經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略需要，針對(duì)海洋工程裝備和船舶在海洋環(huán)境下的腐蝕和生物污損問(wèn)題，長(zhǎng)期從事海洋防護(hù)高分子材料的基礎(chǔ)及應(yīng)用研究。最近，該團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)Soft Matter期刊邀請(qǐng)?jiān)凇?019 新興科學(xué)家專刊”撰寫綜述論文“Dynamic surface antifouling: mechanism and systems”，該論文以Back Cover形式被亮點(diǎn)報(bào)道(第一作者為謝慶宜博士，通訊作者為馬春風(fēng)教授和張廣照教授)。該綜述系統(tǒng)總結(jié)了團(tuán)隊(duì)過(guò)去十余年在海洋防污領(lǐng)域的工作，重點(diǎn)介紹了他們?cè)趪?guó)際上最早提出的“動(dòng)態(tài)表面防污”理論 (Dynamic Surface Antifouling, DSA)，即不斷變化的表面可有效抑制污損生物的粘附。該策略與呂氏春秋中 “流水不腐 ,戶樞不蠹”有著相近的內(nèi)涵。
圖1. 動(dòng)態(tài)表面防污策略示意圖
該綜述還詳細(xì)介紹了團(tuán)隊(duì)基于“動(dòng)態(tài)表面防污”策略發(fā)展的系列生物降解高分子基防污材料，包括聚酯-聚氨酯、改性聚酯以及聚（酯-丙烯酸酯）等。該系列材料具有獨(dú)特的主鏈降解性，在海水中能形成不斷變化的動(dòng)態(tài)表面，避免污損生物附著的同時(shí)，使防污劑緩慢釋放，實(shí)現(xiàn)協(xié)同、長(zhǎng)效防污。此外，該材料降解產(chǎn)物為無(wú)毒的小分子，可避免海洋微塑料污染。該體系具有環(huán)境生態(tài)友好、動(dòng)靜態(tài)防污性能優(yōu)異等優(yōu)勢(shì)，是對(duì)傳統(tǒng)防污材料的重要革新。
圖2.
展開 具有合理表面工程的分級(jí)中空-微球金屬-硒化物@碳復(fù)合材料用于高級(jí)鈉儲(chǔ)存
結(jié)構(gòu)工程和碳引入被認(rèn)為是增加活性位點(diǎn)和減輕體積變化的經(jīng)典操作方法。此外，碳的摻入被用作另一種有效的方式，這可以促進(jìn)體積變化的適應(yīng)，副產(chǎn)物的捕獲等。
【成果簡(jiǎn)介】
近日，在中南大學(xué)紀(jì)效波教授團(tuán)隊(duì)（通訊作者）帶領(lǐng)下，與河南工業(yè)大學(xué)合作，利用柯爾克達(dá)爾效應(yīng)的熱硒化，成功地從Ni-Pr/PPy的自組裝中獲得了由碳約束的NiSe2微球。衍生的分層中空結(jié)構(gòu)增加了鈉存儲(chǔ)的活性缺陷，而現(xiàn)有的雙N摻雜碳層明顯減輕了體積膨脹。結(jié)果，它顯示了超快的倍率性能，即使在10.0 A g-1下3000次循環(huán)后也能提供374 mAh g-1的穩(wěn)定容量。這些顯著的結(jié)果可歸因于NiSe2和碳膜界面上的Ni-O-C鍵，這導(dǎo)致離子的更快轉(zhuǎn)移，聚硒化物的有效捕獲和高度可逆的轉(zhuǎn)化反應(yīng)。循環(huán)伏安法（CV）動(dòng)力學(xué)分析表明，電化學(xué)過(guò)程主要由贗電容行為決定。在電化學(xué)阻抗譜（EIS）的支持下，證實(shí)固體電解質(zhì)界面膜在循環(huán)期間可逆地形成/分解。鑒于此，這項(xiàng)精心設(shè)計(jì)的工作可能為合理設(shè)計(jì)先進(jìn)電池系統(tǒng)的金屬-硫/硒化物負(fù)極開辟了一條潛在的途徑。相關(guān)成果以題為“Hierarchical Hollow-Microsphere Metal–Selenide@Carbon Composites with Rational Surface Engineering for Advanced Sodium Storage”發(fā)表在了Adv. Energy Mater.上。
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中科院納米能源所王杰&王中林團(tuán)隊(duì)《JMCA》：基于介電材料選擇和表面電荷工程的抗高濕度摩擦電納米發(fā)電機(jī)
然而，高濕環(huán)境中水分子形成的導(dǎo)電通路引起的表面電荷耗散，顯著降低TENG的輸出性能，從而影響其能量收集和長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。課題組前期通過(guò)電荷快速積累技術(shù)(Advanced Energy Materials, 2021, 2100050)及雙電容增強(qiáng)技術(shù)(Advanced Energy Materials, 2021, 2101958)，已顯著提升TENG高濕環(huán)境下輸出性能。但環(huán)境濕度對(duì)TENG表面電荷的影響機(jī)制尚不清楚。因此，需要一種有效的策略來(lái)提高TENG在高濕環(huán)境下的輸出性能，并進(jìn)一步研究高濕環(huán)境下表面電荷的衰減機(jī)理。
近日，中國(guó)科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所王杰研究員與王中林院士領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)提出通過(guò)介電材料選擇和表面電荷工程，提出了一種新型抗高濕度TENG。以接觸-分離模式TENG為測(cè)量工具，系統(tǒng)地研究了相對(duì)濕度對(duì)常用介電材料表面電荷衰減的影響。結(jié)果表明，介電材料表面剩余電荷量隨介電材料疏水性的增加而增加，高濕環(huán)境下更為明顯。此外，表面電荷的衰減與電荷種類有關(guān)，濕度條件下離子電荷比電子電荷更穩(wěn)定。通過(guò)耦合高疏水介電材料聚四氟乙烯和離子注入法，TENG在90%相對(duì)濕度的極端環(huán)境下連續(xù)運(yùn)行50000次，仍保持了高達(dá)91%的輸出性能。本工作的提出不僅為抗高濕度TENG的設(shè)計(jì)提供了一種范例，而且在不同環(huán)境條件和海洋能源采集等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
圖1. 高濕環(huán)境下電荷衰減。（a）濕度環(huán)境下表面電荷耗散示意圖。（b）通過(guò)表面電荷工程在介電材料表面引入負(fù)電荷示意圖。（c）常用介電材料在90%濕度下連續(xù)運(yùn)行4500次前后的表面剩余電荷。
展開 克羅地亞薩格勒布大學(xué)機(jī)械工程與船舶建筑學(xué)院選擇 Cast-Designer Weld 用于大型結(jié)構(gòu)與海洋設(shè)備焊接設(shè)計(jì)與模擬
今年7月，薩格勒布大學(xué)面向全球招標(biāo)， 遴選能針對(duì)大型結(jié)構(gòu)和海洋工程進(jìn)行焊接設(shè)計(jì)與模擬的軟件系統(tǒng)和相關(guān)服務(wù)，C3P Software憑借強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力和完善的一級(jí)、二級(jí)技術(shù)支持能力最終在眾多軟件中脫穎而出，一舉中標(biāo)。
C3P software 的 Cast-Designer WELD， 為焊接行業(yè)客戶和焊接產(chǎn)品提供完整的解決方案：包括焊接工藝設(shè)計(jì)、模擬和焊接裝配優(yōu)化。過(guò)程中考慮了幾何設(shè)計(jì)，材料性能和焊接工藝等所有因數(shù)。針對(duì)大型焊件，從材料到工藝，到模擬和優(yōu)化唯一可行的全流程系統(tǒng)，內(nèi)置超快速自動(dòng)建模技術(shù)和人工智能優(yōu)化算法。
Maja Jurica, 薩格勒布大學(xué)機(jī)械工程和船舶建筑學(xué)院高級(jí)研究員，很自豪地說(shuō)“我們選擇 Cast-Designer Weld 是由于其獨(dú)特的設(shè)計(jì)模擬一體化的綜合功能，及其對(duì)大型結(jié)構(gòu)變形與應(yīng)力分析勝于其他軟件數(shù)十倍的計(jì)算能力和模型化時(shí)間，正是我們長(zhǎng)期尋求的”。
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或 Cast-Designer Weld軟件演示
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