焊接氢致延迟裂纹的研究

本文采用焊接热模拟高温充氢试样和实际焊接接头试样进行弯曲试验,并用电视录像方法观察和拍摄了氢致延迟裂纹的动态过程,定量地评定了不同材料、不同扩散氢含量和应变量对氢致裂纹敏感性的影响,研究了试样厚度对裂纹形成和扩展的影响。试验结果表明:①焊接热模拟高温充氢试样的弯曲试验方法可以定量评定含氢量和应变量对氢致裂纹敏感性的影响;②厚度为3mm 和5mm 的弯曲试样,裂纹首先在试样内部形核,内部裂纹的扩展领先于表面塑性变形区,所以厚试样的表面塑性变形区并非是氢致裂纹亚临界扩展过程中裂纹前端的塑性区,因而仅从厚试样的表面现象研究裂纹的动态过程是不适宜的。厚度为2mm 的试样表面先裂,裂纹在试样表面裂得快,可以用它来观察氢致裂纹的动态过程;③对试样断口进行了扫描电镜观察,发现随着试样含氢量的增加,IG 增加,QC 的塑性变形痕迹减小,韧窝变细。     

炼油厂从含氢气体中回收利用氢气的方案探讨

分析了兰州石化公司炼油厂的氢气平衡和含氢气体情况,探讨从含氢气体中回收利用氢气的技术方案,主要为利用加氢装置高压尾氢经脱硫后进入2.4Mpa氢气系统二次利用;利用加氢装置低压氢气、分馏塔塔顶气体经过PSA装置脱硫、提纯后进入1.3Mpa氢气系统二次利用。     

陶瓷芯块总气体含量测量对比分析

总气体含量是烧结核燃料芯块的重要指标,特别是在应用快中子增殖反应堆燃料的情况下。该文调研了国外陶瓷芯块总气体测量方法,结合国内外测量经验,主要从坩埚选用、加热温度、加热时间、总气体测量角度对陶瓷芯块总气体测量方法进行了比较。综合比较得出,坩埚选用应避开钽材质,加热时间建议不得少于10 min,热真空提取-气相色谱法和热真空提取-质谱法均是对芯块总气体测量的较为先进的测量方法,热真空提取-气相色谱法更经济,同时为国内陶瓷芯块总气体测量提供一些借鉴。     

LDV对典型电工材料表面非接触振动检测的有效性分析

为实现对电力设备表面振动的远距离测量，搭建1 550 nm收发一体的全光纤激光多普勒测振仪(laser Doppler vibrometer, LDV)系统.加工不同电工材料(铁、铝合金、铜、铝、硅橡胶、高强陶瓷)表面试样，通过电磁振动台对不同距离试样施加频率为0.05～2.00 kHz的机械振动，使用研制的LDV系统对不同电工材料表面振动测量的频响特性和距离特性进行对比分析，以探究LDV技术在典型电工材料非接触振动测量的有效性.试验结果表明，所搭建的LDV系统能够在3 m的安全工作距离内，实现对不同电工材料表面在典型设备运行工况下的振动波形采集. LDV系统对除硅橡胶和铁以外的4种电工材料均有良好的振动测试效果，并且对铝合金及铝材料能够实现3～10 m的距离响应.     

PLA增减材工艺设计及其表面粗糙度测量分析

为提高聚乳酸(PLA)熔融沉积(FDM)成形件的表面质量,拓宽PLA成形件的应用领域,使用MakerBot Replicator Mini成形机和JTGK-500H高速数控雕铣机设备,以直径1.75 mm的PLA丝材为原材料,进行增材制造与减材加工复合工艺设计及其表面粗糙度试验研究。增材成形层厚0.05 mm,送丝速度40 mm/s,熔丝温度215℃,制备了PLA长方体试验件(100 mm×100 mm×50 mm),并对FDM试验件进行多次铣削加工,其工艺参数为主轴转速800～10 000 r/min,进给速度500～700 r/min,背吃刀量0.1～0.3 mm,得到9组成形表面的粗糙度数值0.872、0.750、0.676、0.852、0.776、0.654、0.839、0.732、0.670μm。通过正交试验分析,确定了PLA成形件表面的最佳铣削参数,为增材制造成形件二次加工提供了试验研究基础。     

不同气体环境对液固混合燃料空气炸药爆炸能量的影响研究

为了研究不同气体环境对液固混合燃料空气炸药(FAE)爆炸能量的影响,利用爆热量热计和密闭爆炸容器,分别在真空、空气和纯氧三种条件下,测定了液固混合FAE的爆热和准静态压力。结果表明:爆热和准静态压力的大小符合如下顺序:纯氧空气真空,即随着环境中氧气含量的增加,试样的氧化完全性更高,且释放出更多的能量;同时,通过对试验数据进行分析,拟合得到了准静态压力与试样爆炸释放能量的关系,即:试样的能量与准静态压力近似呈现线性关系,并满足Δpqs=0.18+0.52ΔQ的关系式。     

涂层导轨耐磨性试验

1试验过程1.1磨损率的测定1)试样尺寸:截取尺寸为20 mm×30 mm×12 mm的HT200材料,12块作为上试样;截取24 mm×24 mm×210 mm的45钢和HT200材质各12块作为下试样。2)将各个厂家的涂层材料的A组分和B组分按产品规定的比例混合后分4组涂敷在12块上试样表面,用有机玻璃板压平,在室温下放置48h。3)将成型的上试样放入烘箱中于120℃下恒温6 h后,自然冷却到室温。4)用TG-328型电光分析天平分别称取12块上试样的重量并作好记录。5)取其中2组试块上试样在工作压力为7 kg/mm2下,模拟机床导轨的实际工作状态,在MS-3型往复式磨损试验机上分别与45钢下试样及HT200下试样对磨,每隔2 h加1次润滑剂(30号机油加0.2%Cr2O3)。6)每对磨30 h后,停机,用酒精及丙酮清洗上试样,在烘箱中用120℃烘干,室温下称重。7)取另外2组6块上试样在工作压力为14 kg/mm2下重复上述对磨试验,并测定结果。8)用重量法测出质量磨损量,由试样材料的密度计算出体积磨损量,用千分尺测量线性尺寸磨损量。     

不同气体环境对液固混合FAE爆炸能量的影响研究

为了研究不同气体环境对液固混合FAE爆炸能量的影响,利用爆热量热计和密闭爆炸容器,分别在真空、空气和纯氧三种条件下,测定了液固混合FAE的爆热和准静态压力。结果表明：爆热和准静态压力的大小符合如下顺序：纯氧＞空气＞真空,即随着环境中氧气含量的增加,试样的氧化完全性更高,且释放出更多的能量;同时,通过对试验数据进行分析,拟合得到了准静态压力与试样爆炸释放能量的关系,即：试样的能量与准静态压力近似呈现线性关系,并满足 的关系式。     

表面纳米化对7055铝合金耐磨性能的影响

为了研究表面纳米化对7055铝合金耐磨性能的影响,利用高能喷丸(High Energy Shot Peening, HESP)技术对7055铝合金材料进行表面纳米化处理,在7055铝合金表面获得纳米结构。利用透射电镜分析纳米化前后微观组织的变化,同时对纳米化材料表层进行残余应力及显微硬度测定,并采用球盘磨损试验机研究了纳米化表面对固定载荷条件下7055铝合金材料磨损性能的影响。结果表明：表面纳米化使7055铝合金材料表面发生严重塑性变形,材料表面分布较高幅值残余压应力,最大可达到-369MPa, 残余压应力层深度达0.6mm;纳米化后试样显微硬度较基体提高了50%。摩擦磨损实验表明：表面纳米化从一定程度降低了7055铝合金材料表面摩擦系数,且磨损失重是未处理试样的32%,表明高能喷丸表面纳米化有效改善了7055铝合金材料的耐磨性能。     

缺口应力集中对AL6061铝合金超高周疲劳性能的影响

利用超声疲劳试验方法考察了AL6061铝合金缺口试样的疲劳强度,分别对板状光滑试样和缺口试样进行了10~5周次～10~(10)周次范围内的对称疲劳试验。试验载荷为轴向拉压R=-1,加载频率为20 kHz,环境温度为室温,试验结果显示,在10~(10)周次范围内光滑试样和缺口试样的S-N曲线都出现了极限平台型的特征,存在传统疲劳理论定义的疲劳极限,且试样的疲劳性能随着应力集中系数的增加而降低。大多数试样疲劳裂纹萌生于表面,但随着疲劳周次的增加,AL6061铝合金疲劳缺口系数和疲劳缺口敏感系数增加。理论应力集中系数为2.54的试样其疲劳缺口敏感系数为0.89,理论应力集中系数为3.27的试样其疲劳缺口敏感系数为0.82,疲劳缺口敏感系数接近1,表明AL6061铝合金具有非常高的缺口敏感性,在实际工程应用中,须充分考虑应力集中对该材料及相应结构疲劳强度的影响。     

EPSC-VL法铸造A356合金拉伸性能及断口分析

借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及X射线衍射(XRD)等分析手段研究了真空低压消失模壳型铸造(EPSC-VL) A356铸态和T6态铝合金的微观组织特征和拉伸性能,并对拉伸断口进行了分析.试验结果表明:真空低压消失模壳型铸造A356铝合金组织主要由α A1初生相、共晶硅和Mg2Si相组成,T6热处理后共晶硅边角更加圆润,均匀分布于晶界,热处理后共晶硅长宽比减小.T6热处理后真空低压消失模壳型铸造A356铝合金抗拉强度、延伸率、布氏硬度均明显提高.真空低压消失模壳型铸造A356铝合金经T6热处理后,其二次枝晶臂间距和共晶硅尺寸较小,致使胞界不连续,硅粒子的开裂优先出现在晶界处,最终呈现出晶间断裂的模式,其拉伸断口呈现明显的韧窝形貌.     

2219铝合金焊缝组织及其对力学性能的影响

针对厚度为4 mm的2219-T87铝合金进行惰性气体钨极保护焊(Tungsten inert gas arcwelding,TIGAW)试验研究,分析焊缝的组织结构及力学性能。拉伸试验结果显示,接头试样平均屈服强度为母材的49.3%,平均抗拉强度为母材的67.8%,断后伸长率为母材的18.5%。测试了焊接试样各区域的显微硬度,测试结果表明焊缝区域硬度高于其他部位,其中熔合线和热影响区之间的显微硬度最低,同时焊接试样的整体区域硬度均比母材低。对焊接试样进行腐蚀试验,发现接头焊缝区抗腐蚀能力明显强于母材。要提高2219铝合金焊接性能,需改进焊接工艺,减少熔合区以及热影响区的粗大晶粒的形成,解决CuAl2相的偏析等问题。     

EICP与木质素联合改性粉土边坡抗雨蚀试验研究

通过设置6组试样,采用降雨试验,通过试样的表面侵蚀状况与冲蚀量、表面强度、碳酸钙含量的变化分析了改性后粉土边坡的抗雨蚀性能。试验结果表明：植物源酶诱导碳酸钙沉淀(EICP)与木质素联合改性试样并在表面喷洒EICP溶液后,试样表面完整度更好,表面强度及碳酸钙含量更高,质量损失更小,抗雨蚀能力明显提高,与其他试样的平均值相比,边坡土体侵蚀量降低了75.0%,表面强度提高了33.8%,碳酸钙含量提高了235.2%;坡面喷洒EICP溶液可形成硬壳层,有效避免坡面侵蚀;木质素可为碳酸钙提供成核位点,使分布散乱的碳酸钙附着在木质素上,添加木质素后试样碳酸钙含量提高,且表面强度随碳酸钙含量提高而增大。     

7075-T6铝合金单向超声振动车削表面质量及形貌特征

对7075-T6铝合金试件采用普通切削(CT)和振动切削(UVC)加工方法进行了加工实验,分析了2种切削加工方法在不同参数下对铝合金试件加工表面粗糙度的影响.试验研究结果表明:在相同的进给量和切削深度情况下,随着车削速度的变化,普通切削获得的加工表面粗糙度先减小后增大再减小,但随着转速的增大进入高速切削后,工件表面粗糙度值逐渐趋于稳定;随着进给量的增加超声振动硬车削与普通硬切削加工表面粗糙度都呈上升趋势,超声振动切削表面粗糙度较小;在切削速度、进给量相同的条件下,普通硬质切削7075铝合金加工表面粗糙度随着切削深度的增加而增加,而超声振动切削7075铝合金加工表面粗糙度随着切削深度的增加先减小后增加.通过对获得实验数据的分析以及对车削加工获得的加工表面显微形貌的观测,证实了超声振动加工在难加工材料加工中的优势.     

阻氚涂层辐照-渗氢耦合装置的设计（英文）

本文设计了一套用于阻氚涂层质子辐照与氢渗透耦合的实验装置,利用四川大学原子核科学技术研究所的2×3 MV串列加速器来研究阻氚涂层(TPB)高温、辐照、渗氢性能.详细介绍了该装置的总体设计目标和主要组成部分,如试样架、含氢渗透气体回路及设计原理.利用该装置获取TPB涂料的相关数据,为今后利用质子原位辐照技术研究辐照对高温环境下氢气渗透性能的影响奠定了基础.本文还对装置参数和试验参数的优化进行了探讨.     

阻氚涂层辐照-渗氢耦合装置的设计

本文设计了一套用于阻氚涂层质子辐照与氢渗透耦合的实验装置,利用四川大学原子核科学技术研究所的2×3 MV 串列加速器来研究阻氚涂层(TPB)高温、辐照、渗氢性能. 详细介绍了该装置的总体设计目标和主要组成部分,如试样架、含氢渗透气体回路及设计原理. 利用该装置获取TPB涂料的相关数据,为今后利用质子原位辐照技术研究辐照对高温环境下氢气渗透性能的影响奠定了基础. 本文还对装置参数和试验参数的优化进行了探讨.     

地磁场激励下残余应力分布的磁检测方法

为实现铁磁材料内部应力分布的无损评估,在地磁场激励条件下,将ASTM1020钢Y型坡口焊缝试样水平放置,通过测量试样表面上方10mm处磁感应强度垂直分量的分布,得到了试样热影响区的应力分布。试样应力分布磁测量结果同盲孔法应力分布测量结果具有较好的一致性,说明在不用人工磁化场磁化材料的情况下,仅依靠地磁场激励就可以通过磁检测方法获得材料内部应力的分布情况。     

织构化的铝合金表面摩擦学特性研究

本文利用精密加工方法在铝合金表面加工出不同的织构,通过摩擦磨损试验研究了表面织构形态对试样动压润滑、摩擦磨损特性的影响。结果表明,铝合金表面织构化可以有效地改善其摩擦学特性。条纹状织构深度越深,动压润滑效果越好,摩擦系数越小,磨损深度越浅;当网状织构夹角由小变大时,试件表面摩擦系数呈现抛物线变化,磨损深度随之增大。     

微桥量热计测量铝薄膜热容

用表面硅微加工工艺研制了一种用于薄膜热容测量的新型微桥量热计,热性能测试与分析表明,微桥量热计温度响应快,温度均匀性较好,采用脉冲量热法,通过测量量热计的热功耗、瞬态温度以及稳态热功耗,可计算量热计和样品薄膜的热容．在真空中300～420K测量了40～1150nm厚的Al薄膜热容,并测量了样品的贡量,获得了样品的比热容,1150nm厚的Al薄膜比热容与Al体材料比热容的文献值吻合较好．随着厚度的减小,Al薄膜的比热容增强,这种现象在高温时更为显著．     

低频电磁热顶铸造7050铝合金的表面质量和组织

在传统热顶铸造基础上,开发了一种新的热顶铸造结晶器,并在铸造过程中施加了低频电磁场,得出了稳定铸造φ500 mm 7050高强铝合金铸锭的工艺条件;当电磁场频率为15 Hz、磁场强度为10000 At时,铸造出了表面光滑的铸锭.采用偏光显微镜(Leica DMI)观察试样,分析试样的微观组织.实验结果表明:铸造过程中施加低频电磁场能提高铸锭的表面质量,细化铸锭的内部组织,以及抑制铸锭内部裂纹的产生.总结了低频电磁铸造改善表面质量和细化组织的原因以及低频电磁场对液穴形状的影响.