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气象对武器的影响问题研究论文

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气象对武器的影响问题研究论文

你问你是现代战争吗?比如说上次的朝鲜试验核武器,韩国的阿里郎卫星就成功的监视到了现场。而之前阿里郎间谍飞行一直没有拍到,就是因为该地区的云雾太多,影响到了卫星的性能。还有就是,现代一些精密武器,比如导弹,如果遇到沙尘暴,大风大雨,就有可能使他的飞行轨迹发生偏离。还有一些枪,进了水就打不响了,这也是为什么越南战争中美国大兵喜欢用缴获的AK47的原因了,因为自己的枪太娇贵了,水一泡,再弄点泥进来,就开不了。重要是着三方面,对武器的影响。

当年不是诸葛亮草船借箭,历史上的确有草船借箭但是那是周瑜干的。 气象武器 自古以来,军人们就幻想有朝一日能够操纵天气,对付敌人。诸葛亮借东风火烧曹营就是利用气象条件的一个故事。随着科学技术的发展,这种“呼风唤雨”的气象武器有时也被采用。人造暴雨用人工增雨的方法可以形成大雨、暴雨,甚至大暴雨,造成洪水泛滥,伤人毁物。在越南战争中,美国为了阻断越南北方部队的装备运输,曾于1967~1972年,在越南、老挝、柬埔寨的毗邻地区秘密用飞机进行人工增雨,大约进行了2600架次的飞行,撒布了47409个碘化铅和碘化银装置,耗资16O万美元。其结果是造成局部地区洪水泛滥,使连接越南北方和南方的“胡志明小道”泥泞难行。人工干旱人工增雨相应地也会影响周围地区雨量的减少。这种“时空延伸效应”启发美国国防部萌生了制造“干旱武器”的念头。据悉,美国中央情报局和五角大楼曾于 197O年对古巴的“上游”云层进行过播撒碘化银作业,造成了古巴反常的干旱天气。人工造雾第二次世界大战期间,美国曾在意大利的伏尔特河岸人工制造了5公里长、1.6公里高的雾层,使自己的军队在雾层的掩护下顺利地完成了渡河任务。人工消雾20世纪4O年代,英国就设计了一种被称为“斐多”的加热消雾装置,曾保障2500架次的飞机在大雾中安全着陆。控制闪电美国曾制定一个“天火”计划,企图通过对积雨云播撒碘化银或金属丝偶极子的方法,抑制闪电的形成,据说此项计划已获得令人满意的结果。同时,还进行了减少云层间放电,增大云地之间放电频率的研究。如果此研究获得成功,就可以人为地制造火灾。引导飓风狂风恶浪对军队行动影响极大。元朝忽必烈两次进攻日本,都因遭受大风的袭击而惨败。如果通过人工引导飓风或台风。使之按照需要改变路径。移向敌方,将给敌方造成难以抗衡的破坏。美国国防部和商业部曾共同制定了一个“狂飙”计划,研究引导台风问题。

伊拉克战争观察:高温天气对交战双方有何影响?-------------------------------------------------------------------------------- 2003年4月2日 15:21 新华网主持人:新华网记者包尔文问:几天前,强烈的沙尘暴天气迟滞了美英军队对伊拉克的攻势。这几天,伊拉克境内的温度又明显升高,据报道,本周最高温度可能会达到摄氏39度。此后,气温还将进一步升高。那么,炎热的天气会对美英军队和伊拉克军队产生什么影响?答:进入4月后,伊拉克境内,特别是沙漠地区的气温很快升高。炎热的天气无疑会对交战中的美英军队和伊拉克军队产生较大影响,主要表现在以下几个方面:一、双方军队作战多日,本已十分疲劳,高温天气将进一步消耗他们的体能,削弱他们的战斗力。二、高温天气将使坦克或战车内部的温度比外部更高,使里面的战斗人员更加难以忍耐。三、如果士兵在作战时还穿着臃肿的生化武器防护服,那么他们在运动,特别是奔跑时会呼吸困难,消耗大量的体能,甚至会产生轻微窒息。四、高温天气也会妨碍一些高科技武器效能的正常发挥。五、高温天气将大大增加作战双方后勤补给的压力,特别是要源源不断地向前线士兵提供饮用水。总的来说,高温天气对美英军队的影响要大于对伊拉克军队的影响,因为伊拉克军队是在本土作战,对高温天气有很强的适应性,而美英军队则较难适应。但是,天气因素不会对双方的战斗力产生根本的影响。(新华网北京4月2日电)

军事气象学——气象与作战的结合

军事气象学是研究气象条件对军队行动、武器的使用和技术装备的影响以及研究对军队行动实施气象保障的一门学科。它是气象学应用于军事领域的一个分支。

军事气象学是根据战争的需要,在军事学、气象学和其他科学技术的基础上逐步形成和发展起来的。气象条件对军队行动的影响,既有不利的一面,又有有利的一面。即使是同一种气象条件,也常常因人们主观处置的不同而有不同的结果。

赤壁之战借助东南风用火攻在战争中,正确运用气象条件,趋利避害,历来被视为兵家不可缺少的一项指挥艺术,中国春秋末年的军事名著《孙子兵法》,把天气、气候条件同与战争胜负有关的其他因素,并列为道、天(指阴阳、寒暑、时制)、地、将、法,并指出“凡此五者,将莫不闻,知之者胜,不知者不胜”。

在古今中外战史上,巧用气象条件取胜的战例不胜枚举。如中国东汉建安十三年(公元208年)十月,孙权、刘备联军在赤壁之战中,借助东南风用火攻打败曹军;第二次世界大战期间,日本军队利用恶劣天气,对珍珠港一举偷袭成功。与此相反,因疏忽气象条件而失利的战例也是屡见不鲜的,1812年拿破仑率兵60万进攻俄国,因不适应当地的大陆性的寒冷气候,出现严重的非战斗减员,在俄军的反击下,最后只剩下2万余人。

在古代,作战样式和兵器都较简单,规模较小,气象条件对军队行动的影响更多地在于战术方面。随着战争规模的扩大,新技术、新兵器的出现以及与之相应的军事理论的发展,到了第二次世界大战以后,军事气象学在继续注意解决战术应用问题的同时,更多地开展了气象条件对军事技术、武器装备使用的影响等方面的研究工作,开始形成了自己的体系,获得了较大的发展。

基于气象条件对各军兵种和武器装备使用的影响不同,军事气象学的研究逐步扩大到海军、空军、炮兵、导弹、化学武器、生物武器和核武器等领域,并开展了军事气候和用于军事目的的人工影响天气方面的研究工作。

海军舰艇部队领域的军事气象源于航海气象,主要研究气象条件对舰艇航行、作战和训练的影响,舰艇防范或规避航危天气以及对舰艇部队实施气象保障的方法等。影响海军舰艇航行和作战的主要气象因素是风、海雾、风浪等。

气象因素对武器性能和部队战斗力的影响

我国古代有许多利用有利天时作战取得战场胜利的例子。唐宪宗元和十二年(公元817年)节度使李愬雪夜袭蔡州,生擒吴元济。《三国演义》中,官渡之战中的曹操就采用谋臣许攸的建议,利用十月“秋高气爽,物干风燥”的天气连夜奔袭袁绍军乌巢屯粮基地;夷陵之战中,陆逊又故伎重演,利用炎热干燥的伏旱天气火烧刘备七百里连营;即使是武将出身的关羽,也有利用十月份快行冷锋天气的“大霖雨、汉水溢的天时”,筑坝蓄水,水淹于禁七军的精彩战例。可见,天气对战争的影响,自古就受到重视。

第二次世界大战期间,敌对国家都互相采取气象情报管制措施,视气象情报为国家机密。二战初期地处西风带下风向的德国只能利用过去50年间的英吉利海峡天气图及潜艇发回的零碎天气资料,无法预测英伦三岛的天气变化,只好在挪威、冰岛、格陵兰岛、斯匹次卑尔根群岛、扬马延岛(北冰洋腹地)设置秘密气象站。1940年英国皇家海军陆战队突袭摧毁了这些气象情报站,迫使德国在北海建立临时拖网气象船队或空降气象情报人员到英国本土去收集气象情报,但这些零碎不准确的气象情报始终未能帮助希特勒实施“炸平伦敦”的罪恶计划,希特勒只好把失败的原因归罪于恶劣的天气。

一般来讲,参战时参谋部在制定战略、战役计划和临战时,都会充分注意和利用气象条件的。以1941年日本联合舰队偷袭珍珠港为例,足以说明气象情报的重要性,以及利用气象条件的正确与否本身就是一种战场指挥艺术。

现代战争多采用长途奔袭、大机群、大舰群作战,故要求及时准确地掌握战区及邻近地区的天气情报。现代战争又是各军兵种协同作战,因而气象保障要求多层次、全方位、综合化。现代战争节奏快,尤其重视初战,因此气象保障要快速、准确,以选择有利的开战时机。海湾战争期间,美军动用了全球气象自动化计算机网络系统,汇集遍布全球各地的气象资料,通过C3I计算机系统高速传输、处理、集成,最后成功选择了1月17日发动首次进攻的时机。毫无疑问,气象情报与保障将是未来战争决定胜负的关键因素之一。

(1)气温与战争气温高低对武器性能和人体机能影响很大。严寒条件下,飞机、坦克、车辆等起动困难;橡胶轮胎强度下降,各种橡胶密封垫圈变脆、易裂;各种电子元件和器件的灵敏度下降;化学毒剂挥发变慢,染毒浓度在一定时间内不易达到,但持续时间长等。酷寒条件下,人员易冻伤,负重增加,消耗体力大,若是冰天雪地,还会引起雪盲。上述均会导致部队战斗力的下降。最典型的战例是1941年冬,希特勒进攻莫斯科的“台风”计划因严寒而惨败。这一年莫斯科的冬天来得特别早,“好像上帝站在俄国人一边”,结果苏军大败德军,打破了德军“不可战胜”的神话,极大地鼓舞了苏军将士和人民的士气,为苏军的最后胜利奠定了基础。

气温过高则造成机动车散热困难,耗油增加,发动机功率下降甚至熄火;雷达、电子元件和橡胶部件加速老化;大炮的炮膛磨损增大、升温太快导致连续发射的弹数减少;战机因气温高、气压低导致发动机功率减少,起飞滑跑的距离就要增加。炎热的天气还使士兵容易疲劳、浑身泛力,易中暑,严重影响了部队的战斗力。以1990年的“海湾战争”例,该年8月,以美国为首的多国部队近10万人进驻沙特阿拉伯安营扎寨。然而,沙特阿拉伯属典型的热带沙漠气候,7月份平均气温为36℃,最高气温超过50℃,夜间气温也在30℃左右;晴天占90%以上,终日无云无雨、烈日当头,相对湿度在30%以下,有时相对湿度为零。干燥炎热的空气加快了人体中水分的蒸发,在灼热的沙面烘烤下,即使不动的士兵每天也要喝23升水。更可怕的是,士兵们还要穿长衣长裤防化服装,背睡袋和食品。因抵挡不住炎热而中暑的士兵为数不少,大大影响了部队战斗力。另外,高温使各种望远镜和坦克瞄准器看到的景物失真,射击的准确度下降。高温也迫使美军战车艾姆布拉斯坦克频繁加油和加水,美军后勤部门几乎是跟在进攻部队的后面进行供水和供油。虽然美军最终取胜,但炎热干燥的气候确实使美军的战斗力大打折扣。

(2)风与战争风与军事活动的关系极为密切。风使各种炮弹弹丸的飞行路径发生偏离,弹着点远离目标区。强逆风还会降低徒步行军和车辆行驶的速度,延长行军时间。大风容易使舰船偏离和迷失方向。在海战中,逆风容易使人眼睛疲劳、观察能力下降,降低舰上武器的威力,所以应争取占领上风海域。海上的狂风通常还和巨浪联系在一起,能掀翻舰船,摧毁港口及军用设施。航空母舰则相反,因为飞机的起飞和降落通常选择逆风,以便缩短滑跑距离。风还可以影响生化毒剂的浓度、染毒持续时间及传播的范围,最佳时机是顺风且比较稳定、风速不大的情况。

(3)云和雾与战争低云和雾对作战行动的重要影响主要表现在能见度下降,因而降低了观察射击的准确性,使飞机难以起飞和降落,给舰艇编队航行、各军兵种协同作战带来困难。在低温下形成的雾凇会影响有线通讯甚至使线路中断,车辆因大雾而无法行驶。在中低云飞行的飞机容易产生积冰和颠簸。雾和云还因为吸收各种电磁波而影响到导弹发射的准确度。海湾战争期间,美军“战斧”巡航导弹的命中率只有50%~60%,原因就是云雾天气的干扰。雾对生化核武器影响特别明显,会抑制其扩散速度和范围。云雾因能见度差而具有一定的隐蔽作用。1940年英法联军成功地从敦刻尔克撤退,就是利用大雾作掩护,使德国空军找不到轰炸目标。1942年5月美日在珊瑚海战役中,双方损失航母各2艘。但日本的“瑞鹤号”航母却因驶入多云的海区而安然无恙,而美军轰炸机却把大堡礁误认为是“瑞鹤号”航母而狂轰滥炸。二次大战期间,德军还利用人工造雾掩护鲁尔工业区等免遭空中轰炸。

敦刻尔克撤退利用了大雾作掩护(4)降雨和雷暴与战争降水和雷暴对军事行动的影响更加直接,危害更大。降水使能见度下降,观察射击困难;使道路泥泞,人员和车辆难以行进。降水使裸露的大炮、光学系统及其零部件、弹药等面临着锈蚀损坏、失效的可能。

暴雨和雷暴可能使雷达和架空线路的通讯中断,也会导致飞机结冰、颠簸、通讯中断甚至机毁人亡。

暴雨和大风往往是孪生兄弟,它同样也影响舰艇舱面人员的健康和战斗力。舰艇遇上台风降水则更是一件不幸的事情。

暴雨和连绵降雨还会引起江河泛滥、山洪爆发、冲毁交通线路和桥梁,甚至使部队无法前进。虽然降雨和雷暴对攻守双方都不利,但总的来讲对攻方的危害更大。例如1944年6月6日艾森豪威尔率领的盟军从诺曼底登陆成功后,就迅速在登陆岸滩建立了人工防波堤、人工港,以便运输弹药、燃料、食品和方便后续部队上岸,为此花费了近4000万英镑建立了2个中等规模的人工港口,可谓是“防患于未然”。可是天有不测风云,6月19日天气骤变,狂风暴雨席卷了英吉利海峡,盟军800多艘舰船被风暴吹走或受损搁浅于岸边,防波沙堤和4千米长的人工舟桥在风浪中消失,许多车辆、武器装备受损或被卷走。据称,这场80多小时的风暴比前2个星期德军阻击造成的损失还要大。

气象条件是确定作战时机的重要因素

根据天气变化选择作战时机是取得战场主动权的重要因素之一。刘伯承元帅在战争生涯中总结出利用“黑夜、风雪、下雨和大雾”等天气出奇制胜消灭敌人的经验。现代战争中多是采取多兵种、大兵团协同作战,对于初战时机的天气要求更为严格,要求气象情报更加及时和准确。

众所周知,1944年6月的诺曼底登陆战是世界战争史上规模最大的两栖登陆战,直接参加登陆作战的总兵力达280万人,参战的舰艇和运输船达6500余艘,作战飞机1100多架。诺曼底登陆的成功一举粉碎了纳粹德国的“大西洋堡垒”,加速了德国法西斯的灭亡,奠定了二战反法西斯全面胜利的基础。然而,作战时机的选择是实施登陆计划是否成功最关键的因素。战时参谋部的地理学家和气象专家为登陆时机的选择可谓费尽心机。

诺曼底登陆战——气象条件决定作战时机

诺曼底地处高纬度,6月份白昼时间长,一般4时天亮,6时日出。盟军既需要夜幕掩护部队悄悄航渡,又需要有天亮后的一段时间辨认滩头目标,实施准确的炮击和登陆艇冲岸运动。另外,诺曼底海区为半日潮,平均潮高5.4米,海滩坡度平缓。陆军希望最高潮时登陆,以缩短涉滩距离;海军则要求最低潮时登陆,以便舰艇在水下障碍物以外抢滩;空降兵最好是在满月时空降,以保证准确地降在指定区域。经过地理学家们的综合推算,能满足三军要求的日子只有6月5~7日这3天。艾森豪威尔与蒙哥马利、泰勒等最后确定6月5日登陆,第一梯队上陆时间为6时30分~7时45分。

真是天有不测风云,自6月1日盟军进入登陆上船地域起,英吉利海峡出现了20年来从未有过的狂风恶浪,根据气象后勤部门的预测,原定登陆的6月5日,天气也极为恶劣。6月4日上午,盟军被迫将登陆日期推后1天。艾森豪威尔恳切请求专家们再度分析天气形势,看看还有没有一线机会,否则,盟军登陆部队难免因暴露而遭到打击。斯塔格等专家根据高、低空等压线图,经过分析认为5日早晨大西洋上空已出现一个不断加强的低压槽。由于冷锋的影响,在冷锋过后低压槽到来之前,会有24小时适合横渡英吉利海峡的天气。艾森豪威尔当机立断,下达了6日清晨实施登陆作战的命令。1944年6月6日清晨,英吉利海峡果然风势渐缓。5时50分,万炮齐吼,诺曼底海滩弹落如雨。6时30分,第一批登陆兵在隆隆的炮声中奋勇冲向岸滩……一场人类史上最伟大的登陆战役终于拉开了帷幕,并最终以盟军的成功而告终。

近代许多战略家都认为:“谁控制了石油,谁就控制了世界命脉,谁就可以称霸世界。”1990年8月2日,伊拉克出兵侵占科威特,并宣布科威特为伊拉克第十七个省。海湾地区这个世界“油库”成了名副其实的“火药桶”。11月29日,联合国通过了向伊拉克动武的决心,以美国为首的多国部队开始从地中海的马耳他岛、印度洋的迪戈加西亚岛、日本横须贺海军基地向海湾地区进发。

对于何时发动对伊拉克的空袭和地面进攻,以美军为首的多国部队是充分考虑了海湾地区一系列的自然地理、人文地理因素才作出决定的。多国部队参谋总部有60多位地理、气象、宗教专家,经过反复研究,权衡利弊,选定在1991年1月17日为发动空袭日期,2月14日发动对伊拉克的地面攻势。因为每年的3月17日,是伊斯兰教民们斋月开始的时候,如果在斋月采取军事行动,则会被穆斯林认为是对安拉的亵渎,必然会引起整个穆斯林世界的极大愤慨,从而使局势变得更加复杂。美国要想赢得这场战争,势必要付出更高的代价。

因此,美军将开战定在1月份,想尽早赶在斋月之前结束这场战争。而且,科威特和伊拉克南部一带每年春季都有一段时间出现在沙漠风暴的袭击之中,这种恶劣的天气不但会使远道而来、不服水土的多国部队战斗力下降,而且对空中飞行和导弹的发射也不利。美军气象水文人员预测海湾的无月之夜是:1月12~20日,2月10~18日,3月11~19日;海湾涨潮的时间是:1月3~7日和17~23日,2月1~6日和16~21日;3月2~7日和17~22日。如果把它们结合在一起考虑,1月17日正是“无月之夜”和“涨潮之夜”,这样才有利于舰艇靠近伊拉克水面而少触雷,有利于舰载轰炸机的隐蔽与攻击。1月17日,驻扎在沙特阿拉伯、土耳其、巴林等国空军基地的F-17隐形轰炸机、F-15战斗机、B-52轰炸机,巡航在地中海波斯湾、红海的美国航母、战列舰上发射的“战斧式”巡航导弹等分别从东西、南面、西北面飞向伊拉克的军事指挥中心、炼油厂、通讯联络中心、导弹基地、雷达阵地、军用机场等。美军的各种炮弹、导弹如万箭齐发,进行“地毯式”轰炸,几乎没有遭到什么抵抗就达到了预期目的。最后的结果可想而知了。看来,如何利用气象条件确定作战时机,确实是非常重要的。

密闭容器对氧气的影响研究论文

B红磷和D铁丝燃烧产物都是固体。

D生成Fe3O4

在50度以上的密闭容器试管中的氧气如果被耗尽,就是有可燃物,并且温度达到了着火点,或者是有物质能够和氧气发生了反应,而这种物质的量充足就会把氧气消耗完。

气象环境对无人机的影响研究论文

自然现象对航空构成的威胁及其危险程度令人惊讶;以下是其中几种天气现象以及它们对全球每年数百万次航班构成的威胁:▼一、闪电只有极少数飞机曾被雷电击中而爆炸,如今雷达系统和天气预报方面的进步使飞机比较容易避开雷暴和闪电。雷电通常会击中飞机的翼尖、头部或尾翼,然后经过飞机的外壳散开。飞机的外 壳大都为铝质,而铝是电的良导体。许多“雷电”是飞机自己产生的,大多发生在飞机在云层中上升或下降的过程中。雷击可能导致飞机的灯光闪烁,但只要飞机的外壳上没有裂缝,大多数能量会释放回空中。现代飞机的外壳通常采用先进合成材料制造,与铝相比,其导电性能较差;鸟类被吸入引擎是飞机可能遭遇的另一种空中威胁。▼二、湍流湍流是常见的问题,几乎所有乘客都经历过飞机在空中的颠簸。湍流是一种气流运动,肉眼无法看见,而且经常不期而至。引发湍流的原因可能是气压变化、急流、冷锋、暖锋和雷暴,甚至在晴朗的天空中也可能出现湍流。湍流并非总能被预测出来,雷达也发现不了它。虽然湍流可能导致严重的头部撞击,但通常不大可能致命。据美国联邦航空局统计,从1980年到2004年6月,美国的飞机总共发生过198起湍流事故,导致266人重伤,3人死亡。▼三、雷暴雷暴通常在夏季雷雨季节会对飞机构成威胁。一般来说,雷暴构成的威胁主要来自空气的对流运动。强大的上升气流和下降气流可能导致飞机翻转,造成损坏甚至更严重的后果。每隔一分钟都会有专门的预报员向飞机发送天气信息,以帮助它们避开危险的天气现象。空中交通管理员也时刻关注着辖区内的天气变化,尽职尽责地引导飞机起飞和降落。雷达能够发现旋转气流,后者可能是飓风的前兆。▼四、结冰在冬季,机翼上的冰可能构成巨大威胁(也是航班延误的一个原因)。机翼结冰现象是指过冷的水滴附着在机翼上并凝结成冰;当机翼上出现结冰现象时,可能导致速度和高度同时下降,引发灾难性的坠机事件。机翼结冰可能发生在空中,也可能发生在地面上等待起飞的飞机上,它是许多飞机坠毁的原因,包括一些大型客机,但这种现象更多地发生在短途班机和小型飞机上;现在有各种材料可以在起飞前涂抹在机翼上以防止结冰。

遇强气流,造成机体不稳定,无法通过物理原理稳定飞行。影响无人机飞行的气象环境主要包括:风速,雨雪,大雾,空气密度,大气温度等。风速:建议飞行风速在4级(5.5-7.9米/秒)以下,遇到楼层或者峡谷等注意突风现象。通常起飞重量越大,抗风性越好。雨雪:市面上多数无人机设备无防水功能,故雨雪行程的水滴会影响飞行器电子电路部分短路或漏电的情况,其次机械结构部分零件为铁或钢等金属材料,进水后会腐蚀或生锈,影响机械运动正常运行。

飞行器抗风能力不同,以下列举不同机型抗风能力:可抗四级风:精灵 3 系列、晓 Spark 系列、M600 系列、御 Mini;可抗五级风:DJI Mavic 3(12m/s)、DJI Mini SE、DJI Air 2S、御 Air 2、DJI Mini 2、精灵 4 系列、御 Pro、御 Air、御 2、悟系列、M200 系列、M100 系列;可抗六级风:DJI FPV;可抗七级风:M300 RTK* 四级风的风速 5.5-7.9 米/秒,可吹起尘土、纸张、灰尘、沙粒;五级风的风速 8.0-10.7 米/秒,可使小树摇摆,湖面泛小波,阻力极大* 飞行器抗风等级是根据地表高 10 米所测,一般来说飞行高度越高,所受风力影响越大。飞行过程中请实时关注飞行器姿态球变化和 app 提示,如出现飞行器倾斜角度过大或 app 大风警告(部分机型有大风警告),请尽快降落飞行器

气泡对焊点的影响研究论文

焊接是一种连接金属或热塑性塑料的制造或雕塑过程。这是我为大家整理的材料焊接技术论文,仅供参考!

高强材料的焊接浅析

摘要:在现代工业中,高强材料越来越占有重要的地位,但其焊接时的焊接裂纹、脆化、软化等现象,给安全生产与产品的使用效率带来了隐患。为此,笔者根据自身学习与实践经历,就高强材料尤其是高强钢的焊接特性进行分析阐述。

关键词:高强材料;焊接;特性

一、高强材料概况

在当前的管道、容器中,高强材料越来越占有重要的地位。当中最重要的,是将钢里除碳意外添加一类或多类合金成分(合金成分的比例低于百分之五),用来加强钢的强度,将钢的强度提高到275MPa或更高,并产生更优的综合质量,此种钢被称为高强钢,它的基本优点为强度高、塑性与韧性也优于普通钢。根据钢的屈服强度的程度和热处理时的特性,高强钢总体上有两种。

热轧、正火钢,其屈服强度处于294Mpa~490MPa间,而利用状态是热轧、正火与控轧,在类别上是非热处理强化钢,该种钢的现实中使用的最为常见。

调质钢,其屈服强度处于490Mpa~980Mpa间,通常在调质状态中应用,在类别上是热处理强化钢。该种刚的特性是不烦强度高,而且塑性与韧性比较好,能够直接于调质时进行焊接。所以,这中调质钢在使用中越来越普及。

现在常使用的高强钢,钢板牌号包含以下几种:16MnR、15MnVR、13MnNiMoNbR、18MnMoNbR;锻件牌号包含以下几种:16Mn、15MnV、20MnMo、20MnMoNb。

二、高强钢的焊接特性

高强钢中碳含量通常不高于0.20%,合金成分的总量通常不高于5%。因为高强钢包含一些的合金成分,使它的焊接性和别的材料有一些不同,具体焊接特性有以下几点:

1、焊接时的焊接裂纹

(1).高强钢因为使用了让钢强度增加的碳、锰等元素成分,当焊接的时候往往产生淬硬,而产生的硬化部分往往很敏感,所以,当刚性过强与拘束应力较强的状态下,如果焊接方式有问题,就会造成冷裂纹。加上这中裂纹存在较长的延迟,容易造成较大的危害。

(2).再热裂纹为在焊作业完成后,慢慢去掉应力热的过程中,或较长时间在高温状态下于临近熔合线粗晶部位造成的沿晶开裂。通常认为,此类裂纹造成的原因,是因为焊接高温导致HAZ旁边的V、Nb、Cr、Mo等元素固溶在了奥氏体内,焊接完成后进行,但没有完全析出,而是在PWHT的时候呈弥散状态析出,所以强化了晶内,将应力在松弛的时候产生的蠕变变形汇聚在了晶界。

高强钢在焊接的时候,通常不会造成再热裂纹,例如16MnR、15MnVR之类。然而对Mn-Mo-Nb与Mn-Mo-V等类别的高强钢,因为Nb、V、Mo等成分比较敏感,是造成再热裂纹的常见因素,所以这些高强钢与焊接完成后实施热处理时,需要特别回避容易造成再热裂纹的温度范围,以免造成再热裂纹。

2、焊接部位的脆化与软化

(1).应变时效脆化。焊接部位于焊接前要进行各种冷处理(如钢板的剪切、管道筒罐的卷圆),材料会导致有所变形,要是变形的部位再收到200至450℃的热作用,可能造成应变时效,继而产生脆化,往往导致材料的塑性减弱,因此造成钢材的脆断。

PWHT能够减弱焊接时产生应变时效,将韧性一定程度上恢复。1998年制定的《钢制压力容器》中明确规定,筒状钢材的厚度要达到下列标准:碳素钢达到的的厚度不能低于圆筒内部直径的百分之三;别的钢的达到的厚度不能低于内部直径的百分之二点五。而且,那些冷成形与中温成形中制作的受压产品,要在成形之后实施热处理。

(2).焊缝与热影响区产生的脆化。对材料进行焊接时,加热与冷却往往不会十分均匀,便会产生不均匀的结构。焊缝与热影响区具有一定的脆性,这是是焊接接头里最薄弱的地方。焊接线的能量强度会对高强钢WM与HAZ性能产生较大影响,高强钢容易淬硬,线能量如果不高,HAZ会产生马氏体造成裂纹;线能量如果过高,WM与HAZ产生粗糙的晶粒,会造成焊接部位的脆化。线能量如果过高,调质钢而造成的HAZ脆化现象尤其明显。因而焊接作业时,要把线能量控制于合适的度量。

(3).焊接部位的热影响区产生的软化。因为焊接时的热作用,会造成部分地区强度降低,形成了一定的软化带。HAZ区的结构软化会因为焊接线热度的提升与预热温度的提升而恶化,不过通常的软化区的性能还是能够达到规定标准值的最低标准,因而这些钢材地热影响部位产生的软化现象,如果做到工艺合适,就不会降低焊接部位的正常使用。

三、当代新式高强材料的焊接特性

1、高强管线钢

高强管线钢指X70以上的钢级,至尽为止,X80是已建管线钢中使用的强度最高的管线钢。加拿大Ipsco钢铁公司在1998年年报中明确指出,该公司已成功进行了X90和X100SSAW钢管试生产,最终目标是生产各种规格的X100钢管。日本NKK、住友金属、新日铁、川崎制铁及欧洲钢管公司也相继研制成功X90和X100UOE钢管,正在研制X120钢管。

为保障管线的安全可靠性,在提高强度的同时,必须相应提高韧性。特别是高压输气用钢管,必须有很高的CVN。超贝氏体和超马氏体被誉为21世纪的管线钢,其钢级为X80~X100(贝氏体)、X100~X120(马氏体)。在成分设计上,大体上都是(超)的Mn-Nb-Ti系或Mn-Nb-V(Ti)系,有的还加入Mo、Ni、Cu等元素,因此,热影响区的韧性不会比较低强度的管线钢差,冷裂纹敏感性不大。对于强度高于600MPa的钢,焊接时要特别关注WM冷裂纹问题,尤其是现场对接环焊缝必须采用超低氢焊接材料。

2、超细晶粒钢

上世纪90年代,世界主要产钢国相继开展了新一代钢铁材料的研究,其中,尤以日本的“超级钢“计划、中国的“新一代钢铁材料重大基础研究”和韩国的“21世纪高性能结构钢”引起世界钢铁界的瞩目和热情参与。

在新一代钢铁材料的研究中,最引人注目的是超细晶粒的研究,通过超细晶粒(最小1mm)实现强度翻番的目标。超细晶粒钢焊接的最大问题就是HAZ的晶粒长大倾向,为解决这一问题,须采用激光焊、超窄间隙MAG焊、脉冲MAG焊等低热输入焊接方法。

参考文献

[1]王建利.高强钢的焊接工艺评定[J].云南水力发电,2007,(02).

[2]李明.高强钢的焊接[J].现代焊接,2005,(03).

[3]栗卓新,刘秀龙,李虹,李国栋.高强钢焊材及焊接性的国内外研究进展[J].新技术新工艺,2007,(05).

试论焊接技术

摘 要:焊接是一种连接金属或热塑性塑料的制造或雕塑过程。焊接过程中,工件和焊料熔化形成熔融区域,熔池冷却凝固后便形成材料之间的连接。这一过程中,通常还需要施加压力。焊接的能量来源有很多种,包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。今天,随着焊接机器人在工业应用中的广泛应用,研究人员仍在深入研究焊接的本质,继续开发新的焊接方法,以进一步提高焊接质量。

关键词:焊接;金属;能量;技术

1、焊接技术概论

1.1焊接过程的物理本质

焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程.促使原子和分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压,或同时加热又加压。

1.2焊接的分类

金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类。

1.2.1熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。熔焊时,热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化,形成熔池。熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。在熔焊过程中,如果大气与高温的熔池直接接触,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。为了提高焊接质量,人们研究出了各种保护方法。例如,气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率;又如钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝。

1.2.2压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损,和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程,也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。

1.2.3钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散,从而实现焊接的方法。

1.2.4焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用,而发生组织和性能变化,这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同,焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象,也使焊件性能下降,恶化焊接性。这就需要调整焊接条件,焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。另外,焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程,焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩,冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力,矫正焊接变形。

1.2.5现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头,接头处的强度除受焊缝质量影响外,还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。对接接头焊缝的横截面形状,决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时,为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口,以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。选择坡口形式时,除保证焊透外还应考虑施焊方便,填充金属量少,焊接变形小和坡口加工费用低等因素。厚度不同的两块钢板对接时,为避免截面急剧变化引起严重的应力集中,常把较厚的板边逐渐削薄,达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接,常优先采用对接接头的焊接。

搭接接头的焊前准备工作简单,装配方便,焊接变形和残余应力较小,因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说,搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝,这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中;焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。角接头承载能力低,一般不单独使用,只有在焊透时,或在内外均有角焊缝时才有所改善,多用于封闭形结构的拐角处。焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻,对于交通运输工具来说可以减轻自重,节约能量。焊接的密封性好,适于制造各类容器。发展联合加工工艺,使焊接与锻造、铸造相结合,可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构,经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料,焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料,充分发挥各种材料的特长,达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少,而且日益重要的加工工艺方法。

1.2.6未来的焊接工艺,一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料,以进一步提高焊接质量和安全可靠性,如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源;运用电子技术和控制技术,改善电弧的工艺性能,研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。另一方面要提高焊接机械化和自动化水平,如焊机实现程序控制、数字控制;研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机;在自动焊接生产线上,推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人,可以提高焊接生产水平,改善焊接卫生安全条件。

2、焊接-工业艺术

焊接的出现迎合了金属艺术发展对新工艺手段的需要。而在另一方面,金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中,焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。本文对这一技术的出现与运用进行了分析。

2.1艺术创造与工艺方法永远是密不可分的。作为一种工业技术,焊接的出现迎合了金属艺术发展对新的工艺手段的需要。而在另一方面,金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中,焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。金属焊接艺术可以作为一种相对独立的艺术形式以分支的方式从传统的金属艺术中分离出来,这是因为焊接具有艺术性。

2.2焊接可以产生丰富的艺术创作的表现语言。

焊接通常是在高温下进行的,而金属在高温下会产生许多美妙丰富的变化。金属母材会发生颜色变化和热变形(即焊接热影响区) ;焊丝熔化后会形成一些漂亮的肌理;而焊接缺陷在焊接艺术中更是经常被应用。焊接缺陷是指焊接过程中,在焊接接头产生的不符合设计或工艺要求的缺陷。其表现形式主要有焊接裂纹、气孔、咬边、未焊透、未熔合、夹渣、焊瘤、塌陷、凹坑、烧穿、夹杂等。这是个十分有趣的现象 :焊接的艺术性通常体现在一些工业焊接的失败操作之中,或者说蕴藏于一些工业焊接极力避免的焊接缺陷之中。其次,焊接艺术语言是独特的。选用不同的金属材料,使用不同的焊接工艺,焊接的艺术性可以在不同的金属艺术形式中发挥得淋漓尽致。

在焊接雕塑作品中,焊缝和割痕不是作为一种技术加工的痕迹被动地存在,而是以一种精彩的、不可或缺的表现语言着力地加以体现的。一件焊接雕塑,粗的焊缝裸露在雕塑表面,各种不规则的切割痕迹也变成了艺术家优美的艺术语言在很多情况下,由于焊接雕塑所追求的粗糙质朴的风格,金属的锈蚀、瑕疵也大多根据作品的需要特意保留,因此,在焊接雕塑中常常可以感觉到一种非雕琢的、原始的美。雕塑下部的钢板拼接处的焊缝很粗大,从焊接工艺的牢固性来看,这显然不仅仅是出于对雕塑结实程度的考虑,在这件雕塑中,下部几条扭曲的焊缝已经作为雕塑整体审美的一个重要因素而成为其不可缺少的一部分。从雕塑整体来看,不论是上半部分的文字造型,还是下半部分的肌理处理,到处有扭曲的焊接痕迹的出现,整个作品达到了整体视觉语言的统一。 手工等离子切割的方法,利用切割时电流的热量,使切割边缘产生热影响区,这样就给亮白色的不锈钢“染”上了一圈略带渐变的色彩。同时,通过对焊接规范的调节,割枪喷出的强烈气流会在切割钢板熔化的瞬间在切割边缘“吹”起一圈随机形成的肌理,在切割完成金属冷却后,固化为一道美丽的割痕,与中间平坦光亮的不锈钢板材形成了质感的对比。这种随机效果的形成过程带有一定的偶然性,但又是在一定的焊接规范下必然产生的现象。从尺寸的角度考虑,尺寸较大的焊接艺术壁饰可采用半自动CO2气体保护焊,较小的可采用手工钨极氩弧焊。

如果把一幅壁饰作品看成一幅画的话,画面中的点、线、面、黑、白、灰甚至颜色的处理都可以通过焊接的方法来实现。各种型号、各种材质的金属丝,应用不同的焊接工艺会在画面上以不同的形式出现。不同金属的颜色不同,不锈钢的亮银色、铝材的亚银色、碳钢的乌亮色,钛钢、青铜、紫铜、黄铜而且就钢材来说,不同的钢材在高温受热时会出现不同的颜色变化,即焊接热影响区不同。另外,切割也是焊接艺术壁饰创作的方法之一,既可以与焊接结合使用,也可以单独使用,这完全取决于创作者的创作意图和对工艺与效果的掌握程度。以上所述的这些方法综合起来,变化的丰富可想而知。

3、焊接作业中发生火灾、爆炸事故的原因

3.1焊接切割作业时,尤其是气体切割时,由于使用压缩空气或氧气流的喷射,使火星、熔珠和铁渣四处飞溅(较大的熔珠和铁渣能飞溅到距操作点5m以外的地方),当作业环境中存在易燃、易爆物品或气体时,就可能会发生火灾和爆炸事故。

3.2在高空焊接切割作业时,对火星所及的范围内的易燃易爆物品未清理干净,作业人员在工作过程中乱扔焊条头,作业结束后未认真检查是否留有火种。

3.3气焊、气割的工作过程中未按规定的要求放置乙炔发生器,工作前未按要求检查焊(割)炬、橡胶管路和乙炔发生器的安全装置。

4、焊接作业中发生火灾、爆炸事故的防范措施

4.1焊接切割作业时,将作业环境lOm范围内所有易燃易爆物品清理干净,应注意作业环境的地沟、下水道内有无可燃液体和可燃气体,以及是否有可能泄漏到地沟和下水道内可燃易爆物质,以免由于焊渣、金属火星引起灾害事故。

4.2高空焊接切割时,禁止乱扔焊条头,对焊接切割作业下方应进行隔离,作业完毕应做到认真细致的检查,确认无火灾隐患后方可离开现场。

4.3应使用符合国家有关标准、规程要求的气瓶,在气瓶的贮存、运输、使用等环节应严格遵守安全操作规程。

4.4对输送可燃气体和助燃气体的管道应按规定安装、使用和管理,对操作人员和检查人员应进行专门的安全技术培训。

4.5焊补燃料容器和管道时,应结合实际情况确定焊补方法。实施置换法时,置换应彻底,工作中应严格控制可燃物质的含影实施带压不置换法时,应按要求保持一定的电压。工作中应严格控制其含氧量。要加强检测,注意监护,要有安全组织措施。

作为一种工业技术,焊接的出现迎合了金属艺术发展对新工艺手段的需要。而在另一方面,金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中,焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。

上述种种焊接缺陷的表现形式以及焊接热影响区,是通过一定规范下的焊接操作形成的,也只有通过焊接的方式才会产生这些艺术语言。焊接艺术作品的表面效果是其它金属加工工艺无法或者很难实现的,因而说焊接艺术具有独特的艺术性。

你好!焊缝中有气泡会对焊接件造成焊缝强度不够等诸多原因在这里就不多讲了如果对你有帮助,望采纳。

是焊锡膏吗?有点像凡士林的那种。如果是就没有任何影响,焊接起到助焊的作用,防止氧化并且还原一部分氧化。当焊接开始的时候,焊膏会完全熔化为液态,不会对焊接有任何影响的。

气象学报影响因子

就是具有前沿性,

影响因子高,

CSCD,CSSCI引文数据库里靠前的就是了。

2011年的核心期刊目录中没有。P4大气科学(气象学)类核心期刊表 序号 刊名1 大气科学2 气象学报3 高原气象4 应用气象学报5 南京气象学院学报(改名为:大气科学学报)6 气象7 热带气象学报8 气象科学9 气候与环境研究10 气候变化研究进展

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  • 索引序列
  • 气象对武器的影响问题研究论文
  • 密闭容器对氧气的影响研究论文
  • 气象环境对无人机的影响研究论文
  • 气泡对焊点的影响研究论文
  • 气象学报影响因子
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