可可托海电站发电机机组集电环磨损成因分析及处理

可可托海电站安装有2台5 MW和2台4.5 MW混流式水轮发电机组,发电机及其附属部件由重庆水轮机厂设计生产。在多年运行发电过程中,发现机组碳刷时有打火现象,极端时由于碳刷滑环火花过大,造成环火现象,致使发电机停机。4台机组集电环都出现了一些不同程度磨损,表面有蜂窝状麻点和碳刷磨损较快等缺陷。碳刷在集电环上正常运行时,和集电环接触面上形成一层均匀的氧化膜,这是发电机集电环运行良好的主要标志。氧化膜如果被破坏,将使集电环表面磨损,还可能将表面烧成蜂窝麻点,严重时集电环将报废。     

锰酸锂电池储存后容量衰减机理

采用商品化的LiMn2O4制作锰酸锂/石墨电池,研究其储存性能,并对储存前后的正极、负极和电解液进行表征分析。结果表明:半荷电常温储存一个月,电池容量衰减3.7%,循环性能得到改善。X射线衍射和透射电镜结果表明:LiMn2O4晶格发生收缩,正极表面形成一层固体电解质(SEI)膜。交流阻抗研究表明:正极阻抗由储存前的62.69Ω增大到储存后的84.64Ω,负极阻抗由储存前的183.1Ω增大到储存后的301Ω。红外光谱分析表明:电解液溶剂和电解质盐均不同程度地发生了分解,锰酸锂电池储存后容量衰减主要是由电极极化、Mn溶解、电解液分解、负极SEI膜增厚等原因造成。     

石墨烯纳米片对D16T铝合金微弧氧化膜层结构与性能的影响

目的研究石墨烯纳米片对D16T铝合金耐磨耐蚀性的影响,为铝合金表面微弧氧化处理技术在油气领域的应用提供理论依据。方法利用微弧氧化技术在含与不含石墨烯的电解液中在D16T铝合金表面制备微弧氧化膜层,采用XRD、SEM、EDS分析了膜层相结构和表面形貌,测试了膜层的粗糙度和显微硬度,通过摩擦磨损和电化学实验研究了石墨烯纳米片对D16T铝合金微弧氧化膜耐磨性和耐蚀性的影响。结果微弧氧化膜层主要由α-Al2O3和γ-Al2O3相组成,石墨烯的添加使Al2O3相的衍射峰值和衍射峰的数量增加,Al衍射峰明显降低;膜层表面平整,表面熔融颗粒较少,表面有大块团聚物堆积。膜层由外部疏松层和内部致密层组成,疏松层微孔数量和微裂纹较少,膜层厚度稍有增加,致密层厚度由不含石墨烯时的0.6μm增至1.6μm。含石墨烯的膜层容抗弧半径明显增加,Bode图中低频阻抗值由5×10^5Ω·cm^2提升至106Ω·cm^2,疏松层电阻由1.57×10^5Ω·cm^2增至1.98×10^5Ω·cm^2,致密层电阻由3.07×10^5Ω·cm^2提升至1.24×106Ω·cm^2;膜层自腐蚀电位由-0.53 V提高至-0.41 V,自腐蚀电流密度由3.15×10^-7 A/cm^2降低至3.97×10^-8 A/cm^2;膜层质量磨损量明显降低,摩擦系数减小,耐磨性增加。结论石墨烯纳米片通过放电通道进入膜层填充膜层中的孔和裂纹,部分石墨烯形成团状覆于膜层表面,使膜层更加平整、致密,膜厚增加,膜层耐磨性和耐蚀性得到明显提升。     

不锈钢基厚膜PTC热敏电阻浆料的制备与性能研究

以二氧化钌和氧化铜的混合物为功能相制备出不锈钢基厚膜PTC热敏电阻浆料.研究了功能相与玻璃相的配比、功能相的粒度对厚膜电阻方阻及电阻温度系数(TCR)的影响规律.结果表明:固定浆料中玻璃相的成分与含量(30wt%),控制功能相中RuO2的比例(45.4wt%～88.9wt%)或功能相的粒度(0.30～1.0μm),可制得具有不同方阻(1.5～12.8Ω/□)和TCR(2100～2900×10-6/℃)的厚膜PTC热敏电阻.     

不同制动速度下炭布叠层炭/炭复合材料的摩擦磨损行为及机理

用模拟刹车制动的方法探讨了一种炭纤维布叠层炭 /炭复合材料在不同制动速度下的摩擦磨损行为 ,并用扫描电子显微镜对摩擦表面进行了观察和分析。研究结果表明 :在 5m/s的制动速度下 ,该种材料表现出低的摩擦因数 ,但随制动速度升高至 2 0m/s时 ,摩擦因数迅速升高至最大值 0 .4 0 ;当制动速度增大到 2 8m/s或 30m/s时 ,摩擦因数仅略降低至 0 .35 ,该材料表现出优良的高速高能摩擦性能。另一方面 ,制动速度升高至 2 0m/s时 ,即摩擦因数最大时 ,磨损才变得明显 ,而且随制动速度的继续升高 ,磨损呈直线增大。表面显微组织观察表明 ,在较低制动速度下 ,在摩擦表面产生了薄膜 ,对应摩擦因数较低 ,磨损小 ;在 2 0～ 2 5m/s制动速度下 ,摩擦表面形成较厚的表面膜层 ,对应摩擦因数高 ,磨损大 ;在 2 8～ 30m/s制动速度下 ,剧烈的摩擦剪切和氧化作用使摩擦表面严重破坏 ,表面基质炭氧化严重 ,纤维则被拉断或拔出     

不同制动速度下炭布叠层炭／炭复合材料的磨擦磨损行为及机理

用模拟刹车制动的方法探讨了一种炭纤维布叠层炭／炭复合材料在不同制动速度下的摩擦磨损行为，并用扫描电子显微镜对摩擦表面进行了观察和分析。研究结果表明：在5m/s的制动速度下，该种材料表现出低的摩擦因数，但随制动速度升高至20m/s时，摩擦因数迅速升高至最大值0.40；当制动速度增大到28m/s或30m/s时，摩擦因数仅略降低至0.35，该材料表现出优良的高速高能摩擦性能。另一方面，制动速度升高至20m/s时，即摩擦因数最大时，磨损才变得明显，而且随制动速度的继续升高，磨损呈直线增大。表面显微组织观察表明，在较低制动速度下，在摩擦表面产生了薄膜，对应摩擦因数较低，磨损小；在20－25m/s制动速度下，摩擦表面形成较厚的表面膜层，对应摩擦因数高，磨损大；在28－30m/s制动速度下，剧烈的摩擦剪切和氧化作用使摩擦表面严重破坏，表面基质炭氧化严重，纤维则被拉断或拔出。     

碳钢在混凝土模拟溶液中的腐蚀测试研究

采用失重法、电阻法和方阻法测试碳钢在混凝土模拟溶液中的腐蚀深度,并利用极化曲线、交流阻抗测试探讨腐蚀电化学特征。在腐蚀深度为0.08 mm范围内,电阻法、方阻法与失重法测量的腐蚀深度最大差值分别为6.30μm和0.98μm,测量结果有较好的一致性。碳钢在浸泡开始时,表面有一层钝化膜,阻抗谱为单容抗弧;继续腐蚀,碳钢从钝化转变为活化,表面钝化膜遭到破坏,腐蚀溶解不断进行。     

用振动针-盘试验装置研究贵金属电接触合金中硫的表面集聚

用振动针-盘试验装置研究了金基合金(ASTM B541)和钯基合金(ASTM B540)偶的摩擦与接触电阻。测量分别在控制气氛为1大气压的干燥氦气,干燥二氧化碳和干燥空气,以及没有润滑的条件下进行。在后两种气氛中,振动初期的合金的摩擦系数很高,其后随振动次数增加而降到接近于0.2的稳定值。干燥氦气氛时的摩擦数据更不稳定。合金的摩擦系数对其接触表面的性能的敏感性比接触电阻低得多。在上述三种气氛时,振动开始时的合金的电阻一般都在1-10mΩ之间,随后通常会升高三个数量级,但此过程的重现性差,因为接触电阻波动很大是常见现象。虽然发现了电极化现象,但是由于接触电阻变化太大,以致未能鉴别它的作用。采用扫描俄歇显微镜及氩离子束溅射法,分析了磨痕表面成分及形态特征。分析发现:在三种气氛下形成的磨痕表面都有6nm厚的表面膜,膜的成分为S,Ag,Cu,C,O和Pd,Pd是以碎屑的形式从针上转移来的,表面膜中的S可能是以Ag和Cu的硫化物形式存在。接触电阻升高的动摩擦系数降低都可归因于磨痕表面生成硫化膜。     

前驱体溶胶浓度对ZrH_2表面膜层性能的影响

采用溶胶凝胶法在氢化锆表面制备防氢渗透膜层,分析了不同前驱体溶胶浓度对氢化锆表面膜层的性能影响。借助XRD、SEM等分析手段对氧化层的物相组成和形貌进行分析,并采用真空脱氢试验测试氧化层的阻氢性能PRF值(permeation reduction factor)。试验表明,在前驱体溶胶浓度范围内可制膜层厚度为5~14.3μm,膜层厚度随着溶胶浓度升高呈现先升高后下降的趋势。当溶胶浓度低于1.0 mol/L时,不易生成连续完整的膜;当溶胶浓度高于1.0 mol/L时,膜层表面出现了颗粒堆积和裂纹,膜层不连续。氧化物的相结构无明显改变,以单斜相M-Zr O2和四方相T-Zr Ox为主;氧化层的PRF值在9.86~10.43之间变化。     

LY12铝合金天蓝色微弧氧化膜层的制备及其耐磨性能

采用微弧氧化方法在LY12铝合金试样表面生成了天蓝色的陶瓷膜层,研究了添加剂CoSO4的浓度和氧化时间对天蓝色膜层的影响.研究表明,在Na2SiO3浓度为100 g/L、CoSO4 5 g/L、电压550 V、氧化时间为8 min的条件下,获得膜层均匀、表面粗糙度Ra为1.2 μm、厚度为24 μm的天蓝色膜层.扫描电镜(SEM)分析显示,表面有很多微孔且互不相通,呈火山口状.能谱分析(EDS)显示:膜层化学成分为 Al、O、Si、Co.在载荷15 N、转速为10 r/min条件下,300 s内膜层未破裂,膜层摩擦系数约为0.65.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

Development of the technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes

The technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes producing welded joints with high strength parameters has been developed. The numerical values of the main parameters of the conditions of ultrasonic welding of the Capron tapes are determined. It is shown that the increase in the amplitude and welding pressure shortens the welding time. The experimental results show that the Capron tapes are characterized by geometrical homogeneity in both the transverse and longitudinal direction so that the welded joints can be produced both along and across the tape.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

高等教育国际化与中国高等教育施化力培育

本文从化层、化型、化向与化力等方面考察高等教育国际化的应然本质属性 ,描述与分析中国高等教育在国际化潮流中表现出的发展态势 ,针对种种态势提出中国高等教育核心施化力培育战略 ,以使中国高等教育乃至世界高等教育真正地走向国际化     

钢管穿孔机主减速机振动分析

宝山钢铁股份有限公司钢管分公司的穿孔机下辊主减速机在大定修前,减速机轴和下辊大电机的振动情况严重,诊断部门对该减速机进行了测振分析,结合对电机振动、减速机振动的频谱分析和对轴承的故障频率成分分析,找出了主减速机振动的原因是轴承损伤。该分析结果与解体检查的结果相一致。     

冲压件小螺纹底孔翻边参数的修正

结合长期的实践体会,分析了冲压件小螺纹底孔翻边参数,对冲压件小螺纹底孔部分翻边参数进行了有效的修正,修正后的参数在长期的运用中效果较佳。     

AGC系统液压缸位移传感器的软修正

针对液压缺模拟位移传感器LVDT存在增益漂移的问题，研究出一套校正方法。其特点是利用轧机上的压力传感器及电动压下位移传感器来校正液压缸位移传感器，得出修正系数k。修正后，AGC系统运行状态明显稳定，控制精度进一步提高。     

Modelling of processes of thermochemical treatment of metals: traditions of Russian scientific school

Abstract

The paper is devoted to 100th anniversary of the outstanding Russian scientist professor Yuriy Mikhailovich Lakhtin – the founder of the world-famous scientific school of surface strengthening of metals and alloys. Lakhtin's scientific school is recognised for its contribution into research of processes of thermochemical treatment of metals and especially of nitriding. Today at the Department of Metal Science and Heat Treatment of MADI his followers continue the traditions of Lakhtin's scientific school. The development of technologies of surface engineering is based on complex modelling of physical processes realised by thermochemical treatment of metals. Thermodynamic models describe the interaction between metals and components of saturating atmosphere and predict phase composition of diffusion layer. Diffusion models of kinetics of saturation of metals allow us to calculate the rate of growth of diffusion layer and regulation of its depth and structure. Structural models determine quantitative dependence between parameters of structure (grain size, dispersed particles, etc.) and mechanical properties. These models allow us to estimate the level of strengthening by control of structural specifics of strengthened layer. On the basis of this complex of models, new efficient technologies of surface strengthening are developed.