第一篇：鋁合金科研訓練報告

本科科研訓練報告

題

目： 鋁合金焊接 學生姓名： 韓紅生

學生學號： 201020401049 學

院： 材料學院

班

級： 材10-3 指導教師： 賈瑞靈

2013年11 月 29 日

內蒙古工業大學科研訓練報告

1、選題背景和意義

1.1 選題背景和目的

鋁合金是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業中已大量應用。隨著科學技術以及工業經濟的飛速發展，對鋁合金焊接結構件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應用促進了鋁合金焊接技術的發展，同時焊接技術的發展又拓展了鋁合金的應用領域，因此鋁合金的焊接技術正成為研究的熱點之一。

1.2 國內外相關研究現狀、發展趨勢及研究意義

[1]高速列車底架用鋁合金焊接接頭疲勞裂紋擴展特性

我國正在進行高速列車材料和制造工藝的研究,列車車體底架是列車運行時的主要承載部件之一。高速列車提速后對底架結構承載能力提出了更高的要求,其中疲勞失效是主要的問題。本文通過有限元模擬與試驗分析相結合的方法,研究了高速列車底架用A7N01鋁合金在MIG焊接工藝下的焊接殘余應力狀態及其對疲勞裂紋擴展性能的影響,并研究了焊接接頭各區不同的組織結構對疲勞裂紋擴展的影響等。為了準確模擬出高速列車底架結構的焊接殘余應力,本文首先基于有限元技術研究了材料熱物理-力學參量對焊接殘余應力峰值的影響。得到了如下規律:隨著熱導率的降低與比熱容、密度、熱膨脹系數及彈性模量的增大,焊件中縱向殘余應力峰值升高;隨著熱導率的降低與密度及彈性模量的增大,縱向殘余應力峰值形狀從雙峰特征過渡到單峰特征。對于大多數的鋁合金材料來說,對焊接殘余應力峰值變化量影響較大的參量有屈服強度和熱導率,而比熱容、彈性模量、熱膨脹系數及密度的影響略小,泊松比的影響可以忽略。在動態工作載荷作用下,底架結構的焊接殘余應力將發生一定程度的松弛。采用動態應變法研究了A7N01鋁合金平板焊件中的焊接殘余應力在工作載荷下的松弛行為。實驗結果表明:動態與靜態工作載荷下,焊接殘余應力發生松弛的條件都是殘余應力與工作應力疊加后要達到接頭材料的瞬時屈服強度。焊接殘余應力松弛與載荷峰值有關,載荷峰值越大,殘余應力松弛越多。對于循環硬化或循環中性的材料而言,焊接殘余應力松弛與載荷循環次數無關,焊接殘余應力松弛只發生在第一個循環內。這是由于應力松弛后,焊接殘余應力水平降低,同時其屈服強度不會隨著循環次數增加而降低,因此焊接殘余應力與循環工作應力峰值之和不會再次超過瞬時屈服強度。

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而對于循環軟化的材料來說,焊接殘余應力與循環工作應力峰值之和不斷超過軟化后的瞬時屈服強度,那么隨著循環次數的增加焊接殘余應力不斷發生松弛。針對接頭軟化特性對縱向焊接殘余應力松弛的影響進行了有限元分析,模擬結果表明:若接頭發生軟化,那么接頭處的縱向殘余應力不僅發生釋放,還可能從拉應力轉化成壓應力,接頭全面屈服后焊縫處會產生殘余壓應力;若接頭不發生軟化,接頭處的縱向殘余應力發生釋放,但不會從拉應力轉化成壓應力,接頭全面屈服后殘余應力消除。鑒于母材及焊絲鋁合金的屈服應力在250℃以下發生應變硬化行為,在250℃以上發生應變軟化行為,通過對有限元軟件進行有效處理,在數值模擬中成功實現了不同硬化模型下屈服應力隨溫度及塑性應變的變化。模擬結果表明使用混合硬化模型下的真實屈服應力模型計算的結果比理想彈塑性屈服應力模型計算結果準確。對列車車體底架進行模擬發現,牽引梁的孔內、牽引梁中孔附近焊縫、緩沖梁翼面補強板焊縫、緩沖梁與橫梁連接處焊縫為殘余應力較高、工作應力波動較大的危險部位,獲得了這些部位的應力水平及有效應力比。采用數值模擬方法從力學角度對A7N01鋁合金焊接接頭中較大尺寸及不同形狀的硬質第二相粒子對疲勞裂紋擴展的影響研究發現:較硬的第二相粒子對疲勞裂紋擴展產生雙重的作用,即促進作用和抑制作用。位于裂紋尖端塑性區內的第二相粒子提高了塑性區內的應力水平,進而提高了裂紋尖端的最大應力強度因子,促進疲勞裂紋的擴展。第二相粒子對疲勞裂紋產生一定地抑制作用主要表現在以下幾個方面:首先,第二相粒子使得疲勞裂紋擴展路徑發生改變,提高了裂紋表面的粗糙度,粒子越大,產生的粗糙度也越大,增加了裂紋尖端的閉合效應;其次,第二相粒子與基體不協調變形,裂紋繞過粒子后,卸載過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;另外,疲勞裂紋擴展時穿過的第二相粒子尖角處基體的塑性變形也比無第二相粒子時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。裂紋閉合效應導致了裂紋擴展的有效應力強度因子范圍的降低,從而在一定程度上抑制疲勞裂紋的擴展。通過有限元法研究了疲勞裂紋尖端的焊接殘余應力在塑性條件的演變,提出使用有效裂紋長度尖端的焊接殘余應力與工作應力來計算Kmax*及ΔKeff*的方法,并提出了適合描述焊接殘余應力作用下的疲勞裂紋擴展速率曲線的表達式,該公式具有較好的歸一化效果。

鋁合金薄壁結構攪拌摩擦焊熱—力學過程的研究及模擬

攪拌摩擦焊是一項先進的固相焊接技術,在航空航天等精密制造領域有廣闊的應用前景。但目前該方法在熱及力學過程方面的研究并不完善,嚴重影響了人們科學和準確地認識和應用這項先進技術。基于此,本文深入研究攪拌頭和被焊材料的相互作用,建立了計算焊接生熱功率的生熱方程,理清了熱載荷和攪拌頭機械載荷對接頭殘

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余應力和變形的影響,實現了工程結構焊后殘余應力和變形的高效預測。本研究具有基礎研究和生產指導兩方面的重要意義。設計和開展不同工藝參數條件下的鋁合金攪拌摩擦焊試驗,通過測量攪拌頭扭矩和焊接溫度場的變化,系統分析了轉速、焊速和下壓力對攪拌摩擦焊生熱功率的影響規律,發現攪拌摩擦焊能始終保持固相過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換為基礎,結合工藝參數對生熱功率的影響規律,建立了能體現固相焊接過程并能全面反映轉速、下壓力和焊速影響的生熱方程,實現了直接依據工藝條件計算焊接熱輸入量、預測焊接溫度場、預測焊接所需主軸扭矩等目標。針對鋁合金薄板在攪拌摩擦焊后殘余應力和變形與電弧焊結果顯著不同的現象,利用數值模擬工具深入探索攪拌頭機械載荷對被焊結構瞬態應力應變的影響規律和機制。發現攪拌頭下壓力具有增加攪拌區材料受力狀態中的靜水壓力成分、增大試板下表面和墊板之間的摩擦力、使攪拌區內靠近試板上表面的材料產生面內附加膨脹等作用,是鋁合金薄板攪拌摩擦焊后殘余變形與電弧焊結果相反的根本原因,同時對殘余應力和變形的減小也有貢獻,而攪拌頭扭矩主要導致焊接殘余應力產生不對稱的分布特征,對殘余變形影響較小。根據攪拌頭與被焊材料之間相互作用的研究結果,建立了合理的攪拌摩擦焊應力和變形數值分析模型,為提高殘余應力和變形數值預測的效率,開發了以溫度為控制變量、并且溫度載荷分段添加的溫度函數法。對于大型薄壁結構件的焊接殘余應力和變形,溫度函數法計算結果與移動熱源法計算結果的差別在15%以內,但計算時間可以減少到移動熱源法的10%以內。利用溫度函數法實現了鋁合金薄壁結構攪拌摩擦焊殘余變形的高效預測。

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生產中應用最為廣泛的兩種輕金屬。鎂合金和鋁合金的連接問題一直受到國內外學者的廣泛關注,實現二者之間的良好連接將極大地推進這兩種輕金屬在更廣闊領域內的應用。本文從鎂鋁異種金屬熔化焊接技術存在的問題入手,率先采用將激光焊接與膠接相復合的激光膠接焊技術,初步實現了鎂鋁異種金屬的良好連接。激光膠接焊技術將冶金連接與機械連接有機復合,充分利用激光焊接與膠接的各自優勢,使激光膠接焊試件在一定的范圍內具有更高的連接性能。在此基礎上本論文主要針對鎂鋁異質金屬激光膠接焊工藝、焊接接頭內部組織、元素分布以及晶體結構等方面開展了如下研究：1.本文以AZ31B鎂合金和6061鋁合金為研究對象,對鎂鋁異種金屬激光焊接和激光膠接焊工藝開展研究。首次采用激光膠接焊實現了上述鎂鋁異種金屬的良好連接。在本實驗條件下,鋁合金上激光焊接模式為熱導焊模式時,熔池內部形成相對較少的金屬間化合物；而在鋁合金上為小孔焊接模式時,激光焊接接頭和激光膠接焊接頭內部都形成了大量的金屬間化合物,嚴重影響了焊接接頭性

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能,因此應采用熱導焊模式下的參數進行鎂鋁異種金屬的激光焊接及激光膠接焊。在最佳參數下得到的激光膠接焊(焊縫涂膠)試件具有比單獨激光焊接試件更加優良的拉伸和剝離性能,因而膠粘劑的加入將會對鎂鋁異種金屬熔池組織結構產生有益的影響。2.本文針對熱導焊條件下激光膠接焊組織進行全面分析發現,在鋁合金熔深小于0.3mm時,由于此時激光功率較小,焊縫中的膠粘劑不能完全分解并逸出熔池,進而在熔池底部形成膠粘劑的少量殘留,對接頭性能產生了不良影響；當鋁合金上熔深為0.5mm時,此時在鎂鋁異質界面形成了相對較少的金屬間化合物獲得了具有最佳性能的焊接接頭；當鋁合金上熔深大于0.8mm,熔池底部形成了相對較多的金屬間化合物,故性能略有降低。3.通過與鎂鋁異種金屬激光焊接接頭比較分析發現：在激光膠接焊中,膠粘劑的加入改變了鋁合金的表面狀態,提高了鋁合金激光吸收率,在相同的焊接參數下增加了鋁合金的焊接熔深。通過對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發現：在激光焊接接頭中在熔池底部形成了連續分布的帶狀金屬間化合物,因為熔池底部最先凝固,受到后凝固金屬的收縮應力作用,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,使其主要處在鎂鋁異質熔池中間區域,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.通過對鎂鋁異種金屬激光焊接接頭和激光膠接焊接頭內部裂紋的比較分析發現：由于激光膠接焊中的金屬間化合物分布相對分散、成分相對簡單,部分區域的金屬間化合物厚度也小于激光焊接接頭,進而減少了熔池內部形成裂紋的趨勢。通過對鎂合金和鋁合金熔池溫度的測量發現,激光膠接焊內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熔池界面區域由于溫度差異引起的熱應力也會小于激光焊接熔池,因而鎂鋁異種金屬激光膠接焊接頭具有相對更小的裂紋形成趨勢。5.使用透射電鏡對鎂鋁異種金屬激光膠接焊接頭熔池內部晶體結構進行分析,通過對金屬間化合物的透射電鏡形貌和晶體結構分析發現,Mg17Al12具有與鎂合金晶體更加接近的結構,因而能夠與熔化的鎂合金相互混合形成相對穩定的共晶類組織,而Mg2Al3具有與鋁合金更加接近的晶體結構,所以在本實驗中Mg2Al3的出現在一定程度上會降低焊接接頭的性能。通過對鋁合金熔池的晶體結構特征進行分析發現,晶粒上出現了大量的位錯滑移現象,這主要是受到激光焊接產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,更容易出現裂紋。

鋁、鎂輕合金焊接性研究及焊絲擠壓裝置設計

有色金屬材料占全世界金屬材料5%左右,處于補充地位,但是有色金屬的作用是鋼鐵或其他材料無法代替的,尤其是鋁、鎂輕合金,在制造和工程建設中應用十分廣泛,已從原來的航空航天部門逐漸擴展到電子、通信、汽車、交通運輸和輕工業領域等。其結構件的焊接問題也變得日益突出,受到越來越多的關注。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,重點討論了焊接方法、焊接結構及工藝參數對焊接性的影響。針對鎂、鋁合金各自的特性,分別進行了兩組焊接性試驗,一組是采用進口AZ61焊絲和AZ31鎂合金切料作為填充材料,分別對AZ31鎂合金進行TIG焊平板對焊;另一組則是采用進口5183焊絲和5083鋁合金切料作為填充金屬,分別對5083鋁合金進行TIG平板對焊。在焊接試驗的基礎上,利用金相分析、掃描電鏡分析、拉伸性能試驗等現代分析測試方法,對兩組焊接接頭的微觀組織特征及性能進行了測試和分析。針對鎂合金焊接容易出現的焊縫合金成分變化的問題,分別采用AZ31、AZ91焊絲對AZ31鎂板材,以及采用AZ61、AZ91焊絲對AZ61鎂板材進行了焊接試驗,分析了焊絲化學成分和焊縫熔池反應對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鎂合金焊接接頭的影響和作用。試驗結果及分析表明,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成分有關,更與所有的焊接材料的化學成分有關。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,而傳統的焊絲生產設備又存在著投入大、成本高、不便于試驗室開發應用等缺點,本文研究設計了一套便于實驗室開發應用的鎂、鋁合金焊絲熱擠壓裝置。該裝置包括動力系統(電動機)、傳動系統(曲柄滑塊機構)、擠壓執行系統(擠壓裝置)等。論文重點研究分析了擠壓裝置的核心部分即擠壓模和擠壓筒設計,深入進行了擠壓工藝參數包括錠坯尺寸、擠壓比、擠壓溫度、擠壓速度、擠壓潤滑、出絲長度、單位擠壓力的計算和選擇。該裝置即適合進行熱擠壓變形方面的基礎研究,也適合于作為新型焊絲開發設備。

A7N01鋁合金焊接接頭疲勞強度優化設計

我國高速軌道列車制造技術發展迅速,已經逐步跨入國際先進行列。南車集團目前已經開始開發時速350km/h以上的軌道列車制造技術。車體底架采用A7N01鋁合金焊接結構,是列車運行時的主要承載部件。A7N01鋁合金是日本為高速列車開發的用于車體承載底架的高強鋁合金材料,具有優良的綜合性能。目前國產的A7N01鋁合金車體結構服役性能不夠穩定,表現為承載底架在動載荷作用下焊接接頭部位短期內出現疲

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勞裂紋,從而對整個結構的安全可靠性造成較大影響。通過深入分析,認為應力集中是底架結構短期疲勞失效的最關鍵的影響因素,為此本論文確定了將降低焊接接頭應力集中作為有效提高其疲勞強度的研究思路和主要措施,采用的方案是:通過有限元數值模擬技術計算多種典型A7N01鋁合金焊接接頭的應力集中情況,并分析各種幾何參數對接頭應力集中的影響,形成接頭疲勞強度優化設計方案;再通過一系列試驗對優化設計方案進行驗證,最終為提高鋁合金高速列車焊接構件疲勞性能提供合理的優化措施及其理論支撐。主要的工作和研究成果包括:對A7N01鋁合金車體承載底架的三種典型對接接頭的應力集中情況進行了理論分析計算。通過改變焊趾過渡角等焊縫幾何參數對接頭承載時的應力分布規律進行了深入分析計算,總結出應力集中系數與焊縫幾何形狀的對應關系規律,最終形成A7N01鋁合金焊接接頭疲勞強度優化設計方案。另外,通過理論計算證實三點彎曲法消除焊接試件的角變形可以減少附加應力的影響,并在應力集中部位引入殘余壓應力,從而對疲勞壽命的提高有很大貢獻。對不同坡口形式的焊接接頭進行了力學性能試驗和疲勞性能分析研究。結果表明A7N01鋁合金不對稱單邊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力集中、角變形導致的附加應力和焊接缺陷。分別通過TIG熔修焊縫整形和焊趾銑削圓弧的方法實施改變接頭形狀參數的優化方案,對采用不同優化方法的接頭進行系統疲勞性能測試。通過比較證實,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力集中,整形后反而使疲勞壽命較之與原始狀態有明顯降低;機械加工獲取焊趾圓滑過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焊是應用最為廣泛的鋁合金焊接方法,可以實現高品質焊接,得到優良的焊縫成形,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普通TIG焊的不足,可以引起電弧收縮,能量集中,進而提高焊接效率。為了發掘此方法在鋁合金焊接中的優勢,本文針對鋁合金焊接的特點對超聲復合焊接系統進行改進,對焊接工藝進行了深入的研究,并分析其對焊縫組織性能以及缺陷的影響。首先針對鋁合金焊接,對超聲發生系統的變幅桿、冷卻機構及鎢極連接方式進行了改進,從而使超聲復合焊接系統滿足鋁合金直流及交流焊接的要求,改進后的系統具備良好的穩定性及實用性。試驗研究了直流氦弧鋁合金焊接工藝。首先分析了不同電弧長度、發射端高度對焊縫深寬比的影響,實驗結果顯示當電弧長度與發射端高度匹配良好時,與普通TIG焊相比,U-TIG焊可以明顯增加焊縫的深寬比,從而實現了在較小的焊接規范下實現熔透。其次對焊縫微觀組織進行了分析,結果表明U-TIG焊焊縫區晶粒更細小,超聲具有將粗大的柱狀晶轉變為細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。進行了交流氬弧鋁合金焊接工藝的研究。在平板堆焊試驗中,發現隨著焊接電流、電弧長度的改變,超聲的作用效果也隨之改變。采用匹配良好的工藝參數進行了2219鋁合金板的對接試驗,結果證明了超聲-TIG焊可以在更小的規范下實現單面焊雙面成形。相同工藝下,超聲-TIG焊縫中心出現較大區域的等軸晶,焊縫熔合區寬度減小,熱影響區、焊縫區成分分布也更加均勻。通過對比分析焊接裂紋,發現超聲-TIG焊可以有效地防止焊接裂紋的產生。針對焊接氣孔,發現當采用中等弧長及較小焊接電流時,超聲-TIG有助于減少焊縫中的氣孔。力學性能測試顯示,超聲-TIG焊接接頭抗拉強度高于普通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制:聲流力及流體冷卻壓縮機制。根據實驗結果,闡述了超聲對焊縫中氣孔的不同作用,初步分析了熔池中的聲流力對焊縫中氣孔的影響。

基于DSP控制的鋁合金脈沖焊接電源及電弧形態研究

熔化極脈沖氬弧焊具有低的熱輸入量、生產率高、易實現自動化的特點,比較適合鋁合金的焊接。鋁合金的脈沖MIG焊不僅擴大了焊接電流范圍,而且使電弧穩定性提高,可以適應多種焊接場合。近年來,鋁合金的P-MIG焊接工藝在工業化生產過程中已經得到了廣泛的運用。但是由于鋁的獨特性能,在焊接應用中依然存在著一些問題,脈沖焊接工藝復雜,控制方式也比較復雜,如何有效地控制各類電信號,得到一個合適的脈沖波形是目前來說研究的一個問題之一。本文采用DSP控制技術設計了鋁合金P-MIG全數字控制系統,獲得了一致性好的脈沖電流波形和穩定的焊接過程。不同的基值電流、峰值電流、峰值時間等參數還可以手動調節,對于脈沖電流波形控制,實現了對脈沖上升斜率和下降斜率的獨立調節。焊接電弧的特性對焊縫的力學性能、微觀組織、幾何形態以及組織都有著重要影響。對于脈沖焊接來說工藝參數很多,工藝參數之間相互影響,對電弧的影響又不一樣,而且鋁合金對工參數的變化比起鋼來說更為敏感,所以對工藝參數的合理選擇至關重要。在眾多脈沖參數中,峰值電流、基值電流和峰值時間是鋁合金P-MIG焊接過程中極其重要的參數。針對這一問題,本文通過對鋁鎂合金進行P-MIG焊接,調節不同的脈沖參數,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、峰值時間對電弧形態的影響規律。通過高速攝影采集系統進行采集,可以比較完整地拍攝到清晰電弧形態和電弧變化過程。結果表明,電弧長度、電弧寬度和電弧光亮區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,峰值時間對電弧弧長沒有影響,卻顯著影響電弧面積。隨著電源輸出波形控制技術日益成熟,本研究通過調節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電弧形態和電弧挺度的影響。脈沖斜率變化導

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致脈沖時間過程中脈沖能量的變化,脈沖能量的變化影響著電弧形態的變化。同時通過調節脈沖上升和下降斜率,實現脈沖焊接電弧挺度硬軟規范的調節。采用軟規范焊接時電弧燃燒面積大,熔深熔寬較大,而硬規范焊接電弧比較集中,但是熔深熔寬較小

高速列車鋁合金材料焊接熱裂紋傾向研究

鋁合金制品具有質輕、美觀和耐蝕性好等特點,已成為高速列車車體的首選材料。國產鋁合金高速動車焊接結構在焊接制造加工中,熱裂傾向大,尤其是在熔化焊工藝中,熱輸入量大,熱裂問題非常突出。本文通過一系列試驗和數值模擬計算,研制了專用試驗裝置,對高速列車A6N01S鋁合金材料的焊接熱裂紋傾向性形成和機理進行了深入研究。通過對熱裂紋斷口橫截面掃描電鏡觀察、縱向載面能譜分析、高溫熱模擬試驗下的斷口觀察,證實A6N01S鋁合金焊接熱裂紋形成的微觀機制是:在焊縫中心冷卻后期的液態薄膜和焊接升溫過程中熱影響區內第二相Mg2Si組分液化形成的液態薄膜,在較小的外加應力作用較快的加載速度下,發生晶界分離導致開裂。在相同外界的應力拘束條件下,不同材料的熱裂紋敏感性決定因素是其高溫的塑性儲備。根據焊接熱裂紋的產生的冶金機理和力學條件,設計了專用快速測試材料熱裂紋傾向性的裝置,通過試驗測試,證明研制的焊接熱裂紋傾向測試裝置具有簡便、快速、高精度、定量等一系列優點,可以定量檢測出母材、焊絲與母材匹配的熱裂傾向,具有很好的通用性和實用性。通過數值模擬中溫度場分析與試驗溫度場的測量進行比較,驗證了兩者的一致性,并確定了試驗裝置在試驗中的相關參數。在已知熱裂傾向的材料試驗中,驗證了裝置測試的準確性。利用研制的熱裂紋傾向試驗裝置,對日本產Jk、國產K4、N7、M3四種A6N01S鋁合金材料焊接熱裂紋傾向性進行了檢測和評定,結果表明日本材料Jk的裂紋總長度及最大裂紋長度在四種材料中處于較低水平,且裂紋總長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行了系列裂紋傾向檢測試驗,在不同試驗速度區間內,形成了選材的標準。

鋁合金焊接應力變形數值模擬研究及應用

本文以863課題航天筒體結構的焊接數值模擬研究為背景,采用數值模擬與實驗相結合的研究路線,開展了焊接數值模擬精確建模研究以及高效計算研究,并對實際生產中應用的航天筒體結構焊接變形進行了實驗測量與數值模擬。在數值模擬基礎上進行了航天筒體結構焊接工藝優化,提出了減小航天筒體結構焊后沿母線下凹變形的工藝措施,并得到了實驗結果的正確驗證。焊接數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。通過熱力學模擬實驗,系統研究了焊接熱循環溫度歷史對兩種有代表性的鋁合金材料屈服強度的影響,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,提高了焊接數值模擬的計算精度。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,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被焊試樣焊接應力與變形的影響。利用移動溫度函數法以及解析法與有限元法相結合的方法,分別開展了焊接數值模擬高效計算研究。利用移動溫度函數法,將大型筒體結構焊接數值模擬的計算時間縮短至有限元順序耦合法的1/3,而且能夠保證焊接數值模擬的計算準確性。將解析法與有限元法相結合,在ABAQUS軟件中同步完成了焊接溫度場與焊接應力應變場計算,與有限元順序耦合法相比,在保證計算準確性的前提下,將焊接數值模擬總計算時間和總CPU時間均節約40%以上。采用數值模擬與實驗相結合的研究方法,進行了航天筒體結構焊接變形研究。開展了不同尺寸與結構形式航天筒體結構的焊后殘余變形預測,焊接驗證實驗證明了數值模擬預測結果的準確性。采用數值模擬與實驗研究相結合的分析方法,發現航天筒體結構焊后沿母線的下凹撓曲變形主要由焊縫的橫向收縮引起。針對焊縫橫向收縮的特點,開展了基于數值模擬的航天筒體結構焊接工藝優化,提出了減小筒體結構焊后沿母線下凹變形的工藝方案,并得到了實驗結果的正確驗證。

鋁銅系合金焊接接頭應力腐蝕與焊接工藝相關性的研究

鋁合金結構在焊接時,由于焊接熱循環的作用,不可避免地帶來了因過時效而導致接頭熱影響區的軟化(即固溶相分解析出)現象,不僅使得接頭的強度性能降低,同時由于組織的不均勻性和貧銅區的形成,易產生電化學腐蝕破壞,也使接頭的應力腐蝕開裂(SCC)敏感性顯著增大,這是固溶強化型鋁合金長期以來一直未獲解決的工程實際問題。因此,研究鋁合金焊接接頭的腐蝕失效特性,分析導致腐蝕失效的影響因素,對于提高航天鋁合金焊接結構的長期性能具有十分重要的工程實際意義。本文通過進行宏觀力學試驗、慢應變速率試驗及采用斷口掃描電鏡、金相觀測輔助技術,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復合焊、大功率激光-TIG復合焊、激光-TIG復合焊,激光高頻-TIG復合焊)的焊接接頭力學性能與應力腐蝕開裂敏感性對比,提出焊接接頭的應力腐蝕開裂敏感性與焊接方法相關性的證據,并得到一種能保證接頭高強度和抗應力腐蝕性能的較理想的焊接工藝。試驗結果顯示,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氣孔缺陷,并且由于高頻脈沖的強烈攪拌作用,可打碎生長中的枝晶,促使接頭熔合區形成細晶帶。與變極性TIG焊相比,激光-TIG復合焊、高頻-TIG復合焊、激光高頻-TIG復合焊可以顯著提高焊接速度,減少熱輸入,細化焊縫組織,減少晶界共晶組織寬度,從而顯著改善和提高接頭的力學性能與抗應力腐蝕性能。2219鋁合金五種焊接接頭

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抗應力腐蝕性能差異較大,其中大功率激光-TIG復合焊接頭延伸率最低,開裂敏感性最高;激光高頻-TIG復合焊接頭平均斷裂時間明顯大于變極性TIG焊接頭,且已達到2219母材的94%左右,抗應力腐蝕性能最好。然而對于2014鋁合金接頭,五種焊接接頭該項指標至多達到2014母材的60%。在相同的焊接條件下采用高頻或者激光復合的效果并不理想,雖然焊縫組織有所細化,但晶界附近貧銅區分布不及2219接頭組織均勻,開裂敏感性增加。因此,需要有針對的進一步研發適用于2014鋁合金的復合焊工藝。

2024與7075異種高強鋁合金激光填絲焊接技術研究

2024和7075鋁合金是兩種可熱處理高強鋁合金,目前廣泛應用在對材料比強度要求較高的機身蒙皮、翼梁,汽車及軌道交通的制造等領域。兩種鋁合金的廣泛應用不可避免的出現二者之間連接的問題,鉚接等機械連接方式增加了結構重量,而2024使用傳統電弧焊可焊性不高,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成為鋁合金焊接較優的選則。但是,在高功率密度作用下產生的小孔并不能穩定存在,尤其對于含Mg、Zn較多的7075鋁合金,小孔非常不穩定。為解決兩種鋁合金焊接過程不穩定性問題,本文將使用填充焊絲的方法對兩種鋁合金進行對接實驗研究,并測試分析焊縫組織及性能。本文研究了焊接工藝對過程不穩定性的影響,并探討了產生影響的機理。通過高速攝像對熔滴過渡過程進行研究,認為激光直接加熱及熱傳導是焊絲熔化的主要加熱機制。這種加熱機制導致不同光絲間距下熔滴過渡方式的改變,當光絲間距為0時熔滴過渡穩定。通過分析高速攝像得到的不同送絲速度熔滴過渡及等離子體面積的變化,認為熔滴對熔池具有調節能量分配維持小孔前壁穩定的作用,提高送絲速度會提高熔滴過渡頻率,穩定焊接過程。針對不同類型氣孔研究了焊前清理方法對氫氣孔的影響以及工藝對工藝氣孔的影響。物理清理比化學清理方法降低氫氣孔的作用更加明顯。激光偏轉及在熔透焊條件下提高送絲速度都會降低氣孔率。通過金相分析技術、SEM/EDS技術、拉伸試驗及顯微硬度測試等手段分析了2319及4043焊絲焊接的焊縫微觀組織、微區元素,斷口形貌、拉伸強度以及顯微硬度。討論了熱影響區過燒現象、熔合線附近柱狀晶區、V字形粗晶區、粗大樹枝狀晶粒組織出現的原因。比較了使用兩種填充焊絲時焊縫力學性能,結果表明采用2319焊絲的焊縫抗拉強度達到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,發現各區域組織對焊縫斷裂產生了一定規律的影響。

LY12鋁合金激光-電弧復合焊接工藝研究

內蒙古工業大學科研訓練報告

鋁合金由于密度小、比強度高、導熱率高、機械加工性能好，被廣泛應用于航空航天領域。但是，鋁合金，尤其是高強鋁合金焊接存在一定難度。激光-MIG電弧復合焊接技術擁有的焊接熔深大、焊接速度快、工藝穩定性好等優點，對于解決鋁合金焊接難題具有一定優勢。因此，鋁合金激光-MIG電弧復合焊接研究對鋁工業發展具有重要意義。本文針對航空航天中廣泛應用的LY12高強鋁合金，開展了激光-MIG電弧復合焊接的研究，主要結論如下：針對板厚為2.5mm和5mm的LY12高強鋁合金激光-MIG電弧復合焊接工藝進行研究并得到焊縫成形規律。研究結果表明，鋁合金復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2.5mm薄板鋁合金來說，高焊接速度會增加焊縫裂紋傾向。此外，試驗得到了能夠獲得良好焊縫成形的保護氣體具體參數：同軸保護氣體為He，流量為15 L/min；旁軸保護氣為80%Ar+20%He，流量為25 L/min。研究結果表明，裂紋是LY12高強鋁合金復合焊焊縫的主要缺陷。裂紋主要分為焊縫中心結晶裂紋、熔合線裂紋、氧化膜氣孔裂紋和顯微裂紋，其中，焊縫中心結晶裂紋出現的最為普遍。實驗證明，降低電弧電壓和焊接速度可以抑制結晶裂紋；采用ER4043焊絲能夠通過增大液態熔池流動性實現抑制結晶裂紋的目的，此外，填充鈦合金粉末也有利于抑制結晶裂紋。在LY12高強鋁合金復合焊接接頭顯微組織及力學性能的研究中得到，焊縫區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、等軸枝晶和樹枝晶。對焊縫進行熱處理后，焊縫區枝晶熔解，晶粒有一定程度長大，晶內有沉淀強化相析出，其顯微硬度接近母材。對于板厚為2.5mm和5mm板材，LY12高強鋁合金復合焊接頭抗拉強度分別達到母材的74.5%和80%。

車制造廠焊接車間置換通風氣流組織優化數值研究

近年來,汽車制造工業飛速發展,并已成為我國國民經濟的支柱產業之一。鋁合金在汽車制造中被廣泛應用,其焊接技術是現代汽車制造工藝中最關鍵的環節之一。MIG焊是實現鋁合金加工的一種重要方法,但其焊接過程伴隨著大量鋁合金焊接煙塵的產生,其主要成分為Al2O3,會對人體的健康產生嚴重危害。因此需要在鋁合金焊接車間設置通風空調系統,對車間內煙塵的濃度加以控制,以改善焊工的勞動作業環境,提高生產效率。現代汽車制造廠鋁合金焊接車間跨度大、高度高,車間內焊點處熱與污染同時發生,這些特點使得焊接車間很適合采用置換通風方式進行通風,這樣一來,車間內下部活動區空氣清新,上部非活動區空氣污染較嚴重,存在著熱力分層。但是,置換通風空調房間的氣流組織方案會對其通風效果產生很大的影響。在相同的設計參

內蒙古工業大學科研訓練報告

數下,不同的方案將會在室內形成不同的溫度、速度、相對濕度及污染物濃度分布,而影響到通風空調系統的運行效果。合理的氣流組織方案是有效控制鋁合金焊接車間內焊接煙塵濃度、保證車間內部達到焊接生產工藝所要求的溫度、濕度、氣流速度的先決條件。因此,本文針對某汽車制造廠鋁合金焊接車間,結合車間內焊點的空間布局,確定了A、B兩種置換通風氣流組織方案。方案A為在焊接車間跨的一側和跨中部的安全通道處各設置一排送風口,方案B則僅在焊接車間跨的一側設置一排送風口,兩種方案的回風口均設置在車間頂部。采用FLUENT軟件對A、B兩種方案在夏季工況下車間內的污染物濃度、氣流速度、溫度、壓力場進行了數值模擬。結果分析表明,采用方案A車間內的通風氣流組織效果優于方案B。接著,針對方案A,在送、回風口尺寸不變、送風溫度及濕度參數不變的情況下,對不同通風換氣次數下的通風效果進行了數值模擬,通過結果的比較分析,提出了方案A的最佳通風換氣次數為2次／h。

A7N01鋁合金焊接接頭的組織及力學性能

A7N01鋁合金具有優良的力學性能和焊接成形性能,在高速軌道列車的底架設計中得到廣泛應用。本文針對國產A7N01鋁合金焊接接頭展開研究,主要研究A7N01鋁合金焊接接頭的組織及力學性能。試驗所用焊接接頭的坡口形式有對接V形、對接單邊V形和對接K形三種,從以下幾個方面對其進行試驗研究：首先對三種焊接接頭進行金相試件的制作,之后對其進行組織的宏觀分析、微觀分析和硬度分析。其次對三種焊接接頭及母材進行靜力學拉伸試驗和沖擊試驗。最后對三種焊接接頭進行疲勞試驗及數據分析,對疲勞強度較低的焊接接頭進行優化設計。通過對以上幾個方面的試驗數據分析,獲得每種坡口形式焊接接頭的各項力學性能及其影響因素。在有限元分析的基礎上,對疲勞強度較低的試驗件進行不同方法的優化設計,分析對比優化設計前后的試驗結果,從而得出不同的優化設計方法對試驗件疲勞強度提高的幅度。

內蒙古工業大學科研訓練報告 研究內容與預期研究成果

2.1 研究目標

2.2 主要研究內容 2.3 預期研究成果

3、主要參考文獻

第二篇：科研訓練格式范本及實習報告填寫

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

關鍵詞：×××；××；××××；×××

（仿宋五號字，3-5個，用分號隔開；“關鍵詞：”三字加黑，具體內容不加黑）

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字，一級標題加黑，二級以下不加黑）

[參考文獻]（[參考文獻]加黑，5個以上）

[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]．太原理工大學學報，2001，32(1)：51-53．

（2）專著

[序號] 主要責任者．文獻題名[M]．出版地：出版者，出版年．示例：

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

[序號] 專利所有者．專利題名[P]．專利國別：專利號，發布日期．

示例：

[11] 姜錫洲．一種溫熱外敷藥制備方案[P]．中國專利：881056078，1983-08-12．

（4）國際、國家標準

[序號] 標準代號，標準名稱[S]．出版地：出版者，出版年． 示例：

[1] GB/T 16159—1996，漢語拼音正詞法基本規則[S]．北京：中國標準出版社，1996．

（5）報紙文章

[序號] 主要責任者．文獻題名[N]．報紙名，出版日期(版次)． 示例：

[13] 謝希德．創造學習的思路[N]．人民日報，1998-12-25(10)．

（6）網絡文獻：

［序號]作者.題(篇)名.網址，發表日期.示例：

[2]李文.加入WTO后中國“三農”收入面臨的新問題.中國財會網，http:///ztjj/wto/200003/0719101316.htm，2004-07-19.（7）其它來源文獻注釋可根據具體情況參照有關學術刊物標注，或根據指導教師的意見確定注釋方式。

實習報告填寫

目的：通過科研訓練，樹立正確的科研觀，培養科研思維方式，掌握正確的科研方法，提高綜合分析社會經濟和管理問題的能力、掌握理論及實證研究的科學方法及經濟管理類論文寫作的基本過程，為畢業論文的寫作、從事科研活動打下良好的基礎。

要求：

（1）在明確題目與方法后，在導師指導下開展科研活動。積極主動地向導師請教、匯報進展情況；

（2）充分發揮主動分發揮主動性和積極性，積極進行調查研究、查閱文獻、分析論證、制定方案、分析總結等方面的獨立能力訓練，從而鍛煉自己。

（3）定期總結前階段的工作，提出下一階段的工作計劃；

（4）提交科研訓練報告。

第三篇：科研訓練實習報告參考資料

注：此報告僅作參考使用，紅色字體部分需要根據跟人情況修改，切勿全篇抄襲，根據個人情況，報告只要有這幾部分就可以，具體內容可以有刪減！！

《基于紅外對管的黑白線檢測電路設計》實習報告

實習類別：科研訓練

周數：1 方式：焊接調試

場地：1201（09311、09312）

1202（09313、09351）目的：掌握紅外對管工作原理，設計一路紅外對管電路并焊接，培養綜合調試，自我排故障的能力，實現理論與實踐相結合。要求：

1、了解紅外對管黑白線檢測原理

2、熟悉LM324運放的使用，查閱數據手冊。

3、正確焊接并調試。

4、根據個人能力，可擴展為多路檢測。內容：

1、紅外對管電路，可實現循跡檢測

2、電位器的使用與調節，改善對管靈敏度

3、發光二極管作指示燈

4、LM324運放的作為比較器的使用

一、原理圖：

二、工作原理：

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

紅外線接收管是將紅外線光信號變成電信號的半導體器件，它的核心部件是一個特殊材料的PN結，和普通二極管相比，在結構上采取了大的改變，紅外線接收管為了更多更大面積的接受入射光線，PN結面積盡量做的比較大，電極面積盡量減小，而且PN結的結深很淺，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。沒有光照時，反向電流很小（一般小于0.1微安），稱為暗電流。當有紅外線光照時，攜帶能量的紅外線光子進入PN結后，把能量傳給共價鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價鍵，從而產生電子---空穴對（簡稱：光生載流子）。它們在反向電壓作用下參加漂移運動，使反向電流明顯變大，光的強度越大，反向電流也越大。這種特性稱為“光電導”。紅外線接收二極管在一般照度的光線照射下，所產生的電流叫光電流。如果在外電路上接上負載，負載上就獲得了電信號，而且這個電信號隨著光的變化而相應變化。

接收電路的紅外接收管是一種光敏二極管，使用時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。由于紅外發光二極管的發射功率較小，紅外接收二極管收到的信號較弱，所以接收端就要增加高增益放大電路。然而現在不論是業余制作或正式的產品，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單而且可靠性大大提高。紅外二極管的最大輻射強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。輻射強度為最大值的 50% 的角度稱為半強度輻射角。不同封裝工藝型號的紅外發光二極管的輻射角度有所不同。

用紅外發射管和接收管自己制作光電對管尋跡傳感器。紅外發射管發出紅外線，當發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出白線繼而輸出低電平，若接收不到發射管發出的光線則檢測出黑線繼而輸出高電平。優點：

1．由于為不可見光，因此，對環境影響很小。紅外線的波長遠小于無線電波的波長，所以，紅外遙控不會干擾其它家用電器，也不會影響近鄰的無線電設備。2．紅外線為不可見光，具有很強的隱蔽性和保密性，因此在防盜，警戒等安全保衛裝置中也得到了廣泛的應用。

3.工作電壓低，功耗小，外圍電路簡單，因此它在日常工作生活中的應用越來越廣泛。

缺點：由于它是一種視距傳輸技術，采用點到點的連接具有方向性，兩個設備之間如果傳輸數據，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、調試及性能分析

首先確保各器件的完好性，其次檢測各芯片的電源線和地線是否接觸良好，然后焊接器件，接好電源用萬用表檢測各電源端、地端的狀態是否正常。檢查無誤后通電調試，觀察電路是否能協同工作。（根據各自出現的故障作補充說明）

四、實物圖片

（拍照、打印、粘貼）

五、心得體會

在這次的課程設計中，我遇到了很多問題，（如發射接收電路焊接有誤，運放引腳接錯，二極管正負極引腳反接等，根據跟人問題作補充說明）調試的過程使我對紅外收發原理理解的更為透徹，硬件布局不夠合理，發射距離不夠理想，由于時間和精力有限，問題只能到此為止，非常遺憾，但在查找資料時明白了很多。。。

第四篇：科研能力訓練

培養自己的科研能力

1． 堅實的基礎，寬廣的知識面 2． 掌握學科前沿的最新動態

當你要從事某一領域的研究的時候，你必須了解國際國內的同行研究者們在這一學科研究領域的最新研究動態以及該領域的前沿研究內容和成果，以判定你即將從事的研究內在的學術地位和價值。你可以從網上，期刊（尤其是最新的外文期刊），國際國內學術會議中獲取這方面的信息。3． 科研創新性

搞科研不能總是重復別人的實驗，這樣做你就只能一直跟在別人的后面，永遠做不出有創新性的工作。任何一項新科研成果的取得都是疊加在前人工作的基礎上的。但重復不是目的，重復只是一種手段，通過重復，你要提出自己的觀點，設計出你自己的實驗方案。4.與導師的合作和溝通

一方面，導師能洞察你從事研究領域的最前沿研究課題，把握住你的研究方向；另一方面，經常與導師溝通，將你的想法告訴導師，只要在導師研究方向的大范圍內，讓導師給你一個寬松的學習和科研環境，不要讓導師把你的研究課題限制得太死，這樣你可以充分發揮你的潛力，有利于你提出新的觀點和方法，做出創新性的工作

5． 團結合作的精神

在科研工作中，應與他人進行團結合作，創造一個積極活躍的科研氛圍。科學上許多重大的發現往往都出自于一個團結合作，積極活躍的科研群體。在一個科研氛圍十分活要，科研成果不斷涌現的科研群體中，你將會發現每個人的思想都變得十分活躍，新的觀點，新的想法不斷出現，在這樣的氛圍中，原創性的工作可能就會產生

6． 科技論文（包括SCI論文）撰寫能力

可以認為，只有在 SCI所列刊物上發表的論文才能被國際同行所知曉。因此，理科研究生應較好的SCI論文撰寫能力和熟練掌握SCI論文的寫作方法。根據作者自己在國際學術刊物上發表論文的體會，我認為能否發表SCI論文的關鍵在于要有正確的指導思想和寫作方法。如果在寫作時能做到以事實為根據，讓數據說話，分清事實和觀點，分清別人的工作和自己的工作，發表SCI論文就不是可望而不可及的 1 科研創新能力。

2：發現問題和解決問題能力 3：資料收集與處理能力。

4：邏輯思維與口頭表達能力動手操作

1： 專業知識學習指導

2： 走上學科前沿的指導

從組成要素來分析,科研素質包括科研意識、科研精神、科研習慣、科研興趣、科研方法等等很多內容。但最重要的應當是科研意識、科研方法和科研精神三個方面[1]。我覺得碩士研究生想要夯實科研生活基礎，提高科研素質就必須堅持科研意識、科研方法和科研精神的辯證統一。科研意識是指從事科研工作的動力,潛心捕捉和研究問題的探求欲,即“想不想做研究”,這是科研素質的基礎。科研意識的形成是一個長期積累的過程,要有包括科學文化知識、專業基礎與專業知識及相鄰學科知識在內的廣博的知識作為支撐。創新能力是研究生科研素質構成的核心部分,只有注重培養自己的創新意識，才能進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、敢于創新、不怕失敗等優秀品質,也即“適不適合做研究”,這是科研素質的內涵。科研活動的過程是知識的加工和創新的過程,具有探索性、創造性和科學性, 沒有任何捷徑可走,需要付出艱辛的努力。科研精神是通過自身的認識和科研實踐形成的比較穩定的適于從事科研工作的基本品質。如果一個人很想做科研(有科研意識),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計實驗方案、開展實驗研究、撰寫學術論文等方面的具體方法,即“能不能做研究”,這是科研素質的核心[2]。科研方法是在具備了一定的科研意識的基礎上經過培養和科研實踐鍛煉而形成的。科研是一個綜合的實踐過程。為了實現預定的研究目標,不僅要綜合利用以前所學過的相關知識,還要學習許多課本上沒有的、老師也沒有講過的知識。這就要求閱讀與所從事課題最相關的國內外文獻,盡快進入實驗環節,即先“知其然”;在研究的過程中再閱讀相關的專業書籍,彌補專業知識系統性不夠的缺陷,達到“知其所以然”。

1、多涉獵一些與學科有一定相關性學科的文章和書籍，不一定要深入研究，但是可以看看人家在做什么研究，都應用了哪些試驗設備和方法，有的試驗方法和設備是可以“借用”的。

2、從文獻中查找研究的重點和創新點，很多人在研究同一個問題，但是各人都有自己的研究側重點，在閱讀這些不同人的文章后，就可以多想想他們的重點是什么，不足是什么，自己可以從什么方向下手進行研究。可以先看一些理論性不強的文章，擴大自己的知識面;對于理論性很強的文章，可以先看引言和結論以及參考文獻，然后將參考文獻中的論文找來一起閱讀，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。

3、研究方法的訓練還應該包括如何提出問題、如何查閱文獻、如何收集材料、如何分析材料、如何得出結論,什么叫合理借鑒與引用,什么叫技術不當構成抄襲剽竊,等等。這些都是真正的學術研究務必遵循的學術規范。

四、積極參與討論和交流

多與導師、師兄師姐溝通。越早入門越好，上研究生后，多與實驗室或者師兄、師姐交流，看看他們在做什么，可以參與到他們的實驗中去，學會做試驗，用儀器。還要多與導師溝通，早點確定自己的研究方向甚至學位論文的題目，然后進行相關文獻的查閱，并做好筆記，擬定自己的研究內容，寫出研究的技術路線和試驗方案

五、加強學術交流，多參加講座和論壇

大量閱讀文獻，把讀文獻養成一種習慣，讀完后問文自己，別人做了什么，發現什么，有什么意義？這些都清楚了，那文獻算是沒有白讀了。很多科研的想法都來源于文獻，同時要爭取各種參加會議的機會，國際會議的機會更是不能錯過（不少國際會議對發展中國家的學生免除會議費，還可以提供部分差旅資助，試著申請，你不會損失什么的），即使不能參加國際會議，也把會議的摘要找來看看，即使很多摘要的觀點是不成熟的，還有可能是錯誤的，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，國外不少教授在招生宣傳里邊，有一些進一步的工作設想來吸引學生，不少內容是非常好的，經常瀏覽行內大牛的主頁，還可以就共同感興趣的話題進行郵件交流

SCI不會那么簡單，你必須有一點點新的東西，但也不會太難，有一“點”既成文，恐懼它完全沒有必要。關于寫SCI的技巧，我想不能說沒有用，但不是最重要的，優秀的成果是根本。審稿人往往很快就能審完一篇高質量的稿件，對于低質量的稿件通常是在截止日期前幾天才會完成（所以你多花點時間把稿件寫好反過來是幫你節約審稿時間）

建議特別是初次寫SCI的同學，實驗之前一定要多看文章，借鑒一下類似文章的構架，然后邊做實驗邊寫文章框架，寫的時候先不要做詳細的分析，把數據和圖片羅列出來就行了。

看文獻。切忌從頭到尾的當閱讀理解看！除非是非常接近的論文。我就習慣根據關鍵詞上百篇的下載，然后逐個瀏覽人家的圖片，這樣總能找到和自己的某部分掛上鉤。特別是我們在寫文章的時候，如果缺少哪個理論，你可以大量下載文章去查找，其他領域的也要看，別指望和你很接近的理論，否則你的研究就沒有價值了。

數據處理。數據處理要盡可能避免原始的測試數據，要盡可能的做一些處理，如轉化換算、統計分析等等，這樣會從實驗中得到更多的信息，審稿人也會覺得你做了一些深入的研究。

圖片處理。圖片可以說是整個文章最重要的因素了！首先對于編輯和審稿人來說，他們拿到一篇文章，往往第一眼都會看圖片怎么樣。因為他們都是在本領域內見得畢竟多的人，一看圖片就能知道文章的好壞。說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，我習慣用Photoshop處理一下，像對比度、色階什么的，這個我就不多說了。圖片的顏色，圖片能用彩色最好了，比分說示意圖什么的，甚至現在的雜志很多都鼓勵給圖片PS顏色，比分說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畫出來的，所以會有很多個人喜好的因素，這可以多借鑒一下各個領域的文章。另外補充一點如果你能有些在你領域內非常規的測試方法得到的圖片，那樣就能增加文章接受的砝碼，因為這樣有時會給審稿人一些心理壓力，因為他們并不一定懂。

模型和示意圖，這是能足以體現個人的作圖技術和表達能力，這里我建議新手多看看文章，包括別的領域的也要看！特別是看些高水平的文章，人家不僅出色在研究領域，而且突出在圖片處理上面。多看這些文章會給你一些意想不到的啟示，比分說像納米材料的生長機理、制備設備和流程等

建模和機理分析。如果有一定的數學基礎，可以做些這方面的嘗試，因為這樣也會提升文章的水平。當然我們不指望像那些搞計算的人一樣做出多完美的模型來，但是可以做一些比較簡單一點的，以分析試驗結果和我們的理論數據。

摘要和前言。這個是編輯會重點注意的，因為他要了解你文章的大概，所以一定要寫好，特別是語言和邏輯性方面，這兩項都是我們中國人的弱項。首先，語言上我也吃了不少苦頭，我們剛開始寫論文要盡可能避免自己的語言習慣，一定要模仿別人的句式，然后自己做些改進，特別是學習一些歐美國家作者的文章。前言一定要有邏輯性，比較喜歡一個雜志主編所說三段式：研究該領域的重要性，研究現狀和需要解決的問題，本項研究的目的、創新點和基本結果

選雜志。記得我寫第一篇文章的時候，當時老板死活不讓投中文的，非得往高里投，一開始覺得吃那么多苦頭很不爽，但是后來還是得感謝他，因為你要是老往低一點的地方投，你和人家站的高度就不一樣。（高度對人來說很重要哦！太保守的人永遠都只能做借口的奴隸，呵呵！）

審稿意見和回復。一般情況下，對我們學生來說一次性小改接受的確實很難，我的文章基本上都是大改過，甚至有情況是有審稿人說拒絕的，然后給你一大堆理由。這些都不用慌，如果編輯沒有直接拒你的話都是有希望的。萬一有編輯給你Rebuttal或者Resubmission的機會，這說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題或者作出相應的修改和補充的話。修改的時候一定要虛心接受人家的意見，然后把整個文章做大面積修改，特別是可以調整一下你的圖片數據，如果有時間做一些補充試驗很有必要。還有修改后別急著投，至少要一個月，這樣的話人家會覺得你認真考慮了他們的意見，所以會給你機會。如果被拒了也沒關系，畢竟這不同的雜志有不同的喜好，只要我們的東西貨真價實，總能找到一個心儀咱文章的雜志的。

我導師說過一句讓我感觸很深的話：論文就是你的學術臉面，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。看到論文就知道你是什么樣的人了，你現在干造假、發垃圾文、一稿多投之類事情，一百年后人家依然會恥笑你，罵你。發一篇假文章，你一輩子都直不起臉來。先做人后科研

一個在我們試驗室內工作的人員最基本的品質是誠實，他不需要告訴我們成功的經驗.我們需要的是他告訴我們失敗的教訓。這是我們實驗室出高質量的文章的保證！人人都希望鳳凰涅磐，浴火重生，可是平平淡淡的真誠，一點一滴的積累，才是成功的希望。漫漫人海，相識就是緣分，真誠一點，互相合作不是很好嗎？

”窮且彌堅，不墜青云之志“。人的成長過程都要經歷困難和磨難，現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，機遇遲早會眷顧你，明天一定會更好！一個老博士的經驗順口溜

精益求精是目標，難得糊涂最重要 干不出來別上火，堅持就會出結果 不知道的就去問，千萬不要悶頭搞 定期要與老板聊，找不到人也得找 SCI重新意，寫不出來也得寫 EI刊源最好辦，給錢基本差不多 發表文章老板搶，先斬后奏沒商量 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

發表文章的成敗經驗

有思路就趕快寫，科研也非常強調時效性

寫文章就是體力活，只有勤奮，天天寫，日日寫，才能出成果。

科學研究是充滿樂趣的，她能滿足我們對未知世界的好奇心；科學研究也是嚴酷的，認識的有限性和未知世界的無限性決定了我們必然是在困惑和冥思苦想中取得一點點進步。我是個幸運的人，因為在“枯燥”的科研中體會到了探索和奮斗的樂趣。科研工作，我自己的一點體會，首先要跟蹤本研究領域的國際前沿動態。通過充分的文獻調研，掌握相關領域的研究進展，分析發現突破口，這樣所作的工作建立在較高的水平上，同時有自己的興趣在里面，因此能更好地發揮主動性。其次，科研中思考和交流很重要。現在大家越來越忙碌，思考的時間和空間越來越少，這時尤其要注意經常整理自己的思路，對問題進行深入地分析。要培養一種交流的習慣，不僅和自己的導師、周圍的老師和學生交流，還要多和相關領域的國內外專家交流。在交流中思想最活躍，很多新想法就是在這樣的交流中產生的。再有，科研需要毅力，在科研工作中總會遇到這樣或那樣的問題，有時遇到的是在當時看起來無法克服的困難，這時如果輕言放棄，很可能與成功失之交臂。我們需要的也許只是再多一點耐心、毅力和堅持，就能到達柳暗花明的新境界

第五篇：科研訓練心得體會.doc

科研訓練心得體會

為期一個月的科研訓練結束了，這次科研訓練讓我受益匪淺。首先我學會了撰寫科技論文。科技論文是由科技工作者對其創造性研究成果進行理論分析和科學總結，并得以公開發表或 通過答辯的科技寫作文體，一篇完備的科技論文，應該按一定的格式書寫，并具有科學性、首創性和邏輯性；還應按一定的方式發表，即有效出版。科技論文的類型一般有論證型、科技報告型、發現發明型、計算型和綜述型五種。作為科技報告型論文要求有作者自己的新見解，應提供所研究項目足夠的信息，寫出的原始資料必須準確，可以包括正反兩方面的經驗和結果，使之成為進一步研究的依據。一篇好的綜述型論文應包含有前人未曾發表過的新思想和新資料，還要求撰寫者在綜合分析和評價已有資料的基礎上，提出特定時期內有關學科或專業領域的演變規律和發展趨勢。寫論文要避免使用含義籠統及一般化的詞語；還應避免用不得體的華麗詞藻，或過高過低的程度用語。國內的科技期刊要求論文題名的用字不超過20個漢字，外文題名不超過10個實詞。另外題名中應盡量避免使用化學結構式、數學公式、不太為同行熟悉的外來語、符號、簡稱、縮寫以及商品名稱。

其次我對我們的專業有了更深的了解，對我們專業的發展和應用有了全新的認識，對就業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科。通信工程專業的主要工作是完成通信過程中物理層及數據層的設計、開發與調試，不管是通信過程中的物理層設計還是數據層開發，對學生的數學能力、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行業或者通信設備制造業的主要需求專業，現階段的就業情況是比較好的，加上通信的基礎課程包括計算機、自動化等專業的課程，就業覆蓋面也是比較廣的。電子信息工程培養目標是培養具備電子技術和信息系統的基礎知識，能從事各類電子設備和信息系統的研究、設計、制造、應用和開發的高等工程技術人才。現代社會的各個領域及人們日常生活等都與電子信息技術有著緊密的聯系，電子信息工程專業的人才有著廣泛的就業前景，畢業生可從事電子設備、信息系統和通信系統的研究、設計、制造、應用和開發工作。

經過科研訓練讓我發覺自己在大學期間的發展目標并不明確，我們在學校學的知識并不是全能的，有很多知識我們都不知道干什么的時候能用的，理論知識只是單純的理論沒有實際意義，在問題面前總是無從下手。所以通過此次的學習讓我認識到理論與實際聯系的重要性。一篇看似簡單的論文不是想象中那么簡單，高質量的論文不是想寫就寫出來的，包含著作者辛勤的勞動、汗水、心血和智慧。通過長時期實驗，精心觀察，準確的數據處理，完美的表達，才有一篇高水平論文的面世。“一分耕耘，一分收獲”每個人只有勤奮刻苦努力，經過長時間磨練，才能寫出高質量的論文。學習專業知識亦是如此，不經過認真努力永遠沒有好的發展，我們做人又何嘗不是呢！