合金無縫管的連接方式

在重型裝備制造領(lǐng)域，超重超大型合金無縫管的重量往往達數(shù)百噸，甚至更大。采用傳統(tǒng)的整體制造方法存在風險大、成本高、運輸和吊裝難度大等缺陷，于是提出了重型承載結(jié)構(gòu)的剖分一組合設(shè)計制造思想，即將無法制造的重型承載件剖分為若干子件，然后以某種連接方式組合成為一個整體，以降低制造難度。

剖分后各子件的制造難度大大降低，子件間的組合連接問題成為剖分一組合結(jié)構(gòu)能否實現(xiàn)的核心問題。傳統(tǒng)的合金無縫管的連接方式為機械連接和冶金結(jié)合。前者在連接螺紋、鍵孔和銷孔處產(chǎn)生應(yīng)力集中區(qū)，易發(fā)生疲勞破壞；后者主要是焊接，大斷面結(jié)枃的焊接質(zhì)量控制及焊后熱處理較為困難。專家通過自然界中大量的坎合現(xiàn)象，提出了采用預(yù)應(yīng)力坎合結(jié)構(gòu)來解決剖分子件間的連接問題自然界中存在形形色色的坎合現(xiàn)象。

例如，藤蔓植物爬墻虎通過向表面凹處生長，可以準確地生成一個表面輪廓并硬化，使得植物表面和其他表面形成互鎖，并牢固地連接在一起；植物豬秧果實的表面有鉤子狀的組織，鉤子接觸動物絨毛然后互鎖，產(chǎn)生較為牢固的連接力；壁虎則是通過腳爪底部帶有的200萬根具有柔韌性的絨毛以及每根絨毛上的10萬多根微剛毛和接觸表面形成互鎖，利用產(chǎn)生的連接力在玻璃或墻壁面上行走的。

生產(chǎn)合金無縫管的拼接技術(shù)

測量數(shù)據(jù)的拼接。采用光學原理對物體進行三維測量，測量一個物體需要4幅以上的測量圖像，然后將多視場的三維測量數(shù)據(jù)進行拼接（縫合）。數(shù)據(jù)拼接的實質(zhì)是將不同坐標系的測量數(shù)據(jù)，通過平移、旋轉(zhuǎn)，統(tǒng)到一個坐標系上，關(guān)鍵是求取不同坐標系之間的平移矩陣和旋轉(zhuǎn)矩陣。

要實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的準確拼接，必須在測量合金無縫管時，設(shè)置拼接標志，按拼接標志對測量數(shù)據(jù)之間進行準確定位和拼接。常用的準確數(shù)據(jù)拼接方法有轉(zhuǎn)臺拼接普通標志點拼接、編碼標志點拼接等。

測量數(shù)據(jù)的精簡和優(yōu)化。為了提高光學三維測量的精度，一般使用高分辨率的CCD攝像機對測量圖像進行拍攝，其測量數(shù)據(jù)量大，影響曲面重構(gòu)的計算速度，必須根據(jù)被測合金無縫管的形狀特征，對測量數(shù)據(jù)進行精簡。測量數(shù)據(jù)精簡的內(nèi)容有：對數(shù)據(jù)拼接時兩幅圖像搭接部分的冗余數(shù)據(jù)的簡化；計算測量數(shù)據(jù)點的曲率，根據(jù)曲率精簡原理和被測物體的形狀特征，曲率小的部位多精簡數(shù)據(jù)，曲率大的部位少精簡數(shù)據(jù)，在精簡測量數(shù)據(jù)的過程中又保持被測物體的準確形狀。

合金無縫管損壞的表面處理技術(shù)

以多聚體和馬來酰胺多聚體進行Diels一Alder（DA）熱可逆共聚，形成具有由可逆交聯(lián)共價鍵連接而成的大分子網(wǎng)絡(luò)，通過DA逆反應(yīng)實現(xiàn)熱的可逆性。這種材料的優(yōu)點在于只要施以簡單的熱處理而無需額外的催化劑、單體分子或其他特殊的表面處理就可在要修補的地方形成共價鍵并能多次對裂紋進行修復(fù)。

合金無縫管混凝土基復(fù)合材料。

自修復(fù)混凝土就是模仿生物組織對受創(chuàng)傷部位自動分泌某種物質(zhì)，從而使受創(chuàng)傷部位愈合的機理，在混凝土中摻入某些特殊的組分，如內(nèi)含粘結(jié)劑的空心囊、空心玻璃纖維或液芯光纖，使混凝土材料在受到損傷時部分空心囊、空心玻璃纖維或液芯光纖損壞，粘結(jié)劑流到損傷處，使合金無縫管裂縫重新愈合。