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20crmo合金钢管的连接方式

在重型装备制造领域，超重超大型20crmo合金钢管的重量往往达数百吨，甚至更大。采用传统的整体制造方法存在风险大、成本高、运输和吊装难度大等缺陷，于是提出了重型承载结构的剖分一组合设计制造思想，即将无法制造的重型承载件剖分为若干子件，然后以某种连接方式组合成为一个整体，以降低制造难度。

剖分后各子件的制造难度大大降低，子件间的组合连接问题成为剖分一组合结构能否实现的问题。传统的20crmo合金钢管的连接方式为机械连接和冶金结合。前者在连接螺纹、键孔和销孔处产生应力集中区，易发生疲劳***；后者主要是焊接，大断面结枃的焊接质量控制及焊后热处理较为困难。通过自然界中大量的坎合现象，提出了采用预应力坎合结构来解决剖分子件间的连接问题自然界中存在形形***的坎合现象。

例如，藤蔓植物爬墙虎通过向表面凹处生长，可以准确地生成一个表面轮廓并硬化，使得植物表面和其他表面形成互锁，并牢固地连接在一起；植物猪秧果实的表面有钩子状的***，钩子接触动物绒毛然后互锁，产生较为牢固的连接力；壁虎则是通过脚爪底部带有的200万根具有柔韧性的绒毛以及每根绒毛上的10万多根微刚毛和接触表面形成互锁，利用产生的连接力在玻璃或墙壁面上行走的。

测量20crmo合金钢管的数据处理

被测20crmo合金钢管三维测量数据的数据处理，目的是建立CAD模型，以便在通用的CAD系统中进行修改设计和创新设计。测量数据的CAD反向建模技术，包括测量点云数据的分割、曲面拟合和重构等内容。

（1）测量点云数据的分割。一个物体很难只用一个曲面数学模型表示，必须将点云数据进行分割（分块），形成多个曲面模型，然后将分块的曲面模型进行光滑的连接（缝合），构成被测20crmo合金钢管的整体曲面模型。测量数据分割原则是：要求数据块的凸凹性一致，曲面重构时态性较好。常用的数据分割方法有：基于曲率法（规则数据分割）、基于边界特征法（散乱数据分割）、基F面特征法（散乱数据分割）。

（2）曲面拟合和重构。曲面模型重构，一般采用通用的曲面模型图形标准进行重构，常用的图形表达方法有Bezier、B样条、NURBS、三角Bezier等。常用的曲面重构方法有点线面曲面拟合方式、轮廓母线回转法等，曲面重构时，根据重构曲面的特征选择使用。

修复20crmo合金钢管的工序

（1）在20crmo合金钢管或材料制造过程中进行裂纹修复预处理。这类技术是裂纹产生以前在材料内部进行一些特殊处理，当使用过程中材料内部出现裂纹后，自动对裂纹处进行修复，消除裂纹。根据预处理是否改变材料本身成分又分为两类：一是不改变材料本身的成分和结构，仅仅是在制造过程中在材料内部预先置入修复微结构，当使用过程中产生裂纹后，徵结构产生修复剂修复裂纹；二是调整20crmo合金钢管材料成分或结构，在材料中预先加入特殊成分，当裂纹产生时，这些特殊成分向裂纹处转移修复裂纹。

（2）在产生裂纹后进行修复处理。分为人工修复和自修复。人工修复一般是采用能量补给的方式进行修复，内裂纹需要外界因素的作用才可以修复，如加热、加压、变形等。具体技术主要有脉冲电流修复、钻孔修复、涡流修复、加压高温修复、变温修复等。自修复主要是拟生修复。