Mg-Gd-Y-Zr合金TIG电弧熔覆层微观组织演变及力学性能研究

目的 在AZ91D镁合金表面熔覆Mg-Gd-Y-Zr合金，分析熔覆层微观组织演变规律及其对熔覆层力学性能的影响。方法 采用直流脉冲钨极氩弧焊（DC PTIG welding），在不同平均电流下，将Mg-Gd-Y-Zr合金焊丝送入AZ91D镁合金熔池，制备熔覆层。采用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射仪，分析不同平均电流条件下的熔覆层微观组织。基于显微维氏硬度仪与往复式滑动摩擦磨损设备，表征熔覆层硬度及摩擦学性能。结果 熔覆层微观组织主要由α-Mg、Mg24(Gd,Y)5及Al2(Gd,Y)相组成。熔覆层呈现明显分层特征，主要是由晶界Mg24(Gd,Y)5相分布差异造成。平均电流增大，熔覆层中心晶粒尺寸先保持不变，而后快速增大，Al2(Gd,Y)相由细小弥散颗粒变为团聚状分布，晶界Mg24(Gd,Y)5相则由连续网状演变为不连续岛状，直至变为细小颗粒状。熔覆层硬度随平均电流增加，呈现略微上升，随后快速下降的趋势，其最高硬度达90.8HV。摩擦磨损测试过程中，平均电流为110 A所得熔覆层失重速率小于AZ91D基材。结论 采用DC PTIG在AZ91D基体表面成功制备了耐磨性能优于基体的含Gd、Y稀土元素的熔覆层，稀释率决定熔覆层Al2(Gd,Y)相形貌及分布规律。     

基于岩石破裂特征及能量演化的致密砂岩脆性指数优选

脆性参数是致密油“三品质”评价中完井品质评价的重要敏感参数之一。采用岩心三轴岩石力学参数测试方法，基于岩石破裂特征及岩石破裂过程中的能量演化优选出适用于鄂尔多斯盆地定边油田长7段致密砂岩储层的脆性指数计算方法。首次应用裂缝体积密度计算方法对岩石破裂复杂程度进行了定量表征，表征结果与岩石的弹性模量、抗压强度呈正相关；与泊松比、峰值应变呈负相关。通过对岩石力学参数各向异性系数C1和C2的分析，认为弹性模量和泊松比对各向异性更为敏感，两者构建的脆性参数更能体现岩石的脆性特征。基于岩石破裂的能量演化过程，将峰值强度前后能量变化大小与变化速率相结合，构建脆性评价新指标BEC，其与裂缝体积密度及前人提出的脆性评价指标均具有较好的相关性。以BEC为衡量标准优选出适合研究区致密砂岩储层的脆性指数E/μ，该指数与研究区直井试油试采的初周日产液呈正比关系。研究结果为研究区水平井水力压裂施工时指示有利压裂层段提供了科学依据。     

热稳定处理时间对TNM合金糊状区组织的影响

利用真空非自耗电弧炉制备了TNM(Ti-44Al-4Nb-1Mo-0.1B at.%)合金锭,研究其铸态组织形貌,并利用Bridgeman定向凝固装置对TNM合金进行热稳定处理实验,分析热稳定处理时间对合金定向凝固糊状区的影响。实验结果显示,其铸态组织是以(α₂+γ)片层团为主体,网络状B2相、细小的γ相及硼化物分布于片层团间的近片层组织。热稳定处理时,热稳定时间越长、TNM合金固/液界面越平整,界面前沿温度场和溶质场趋向均匀,但从减少坩埚对熔体的污染的角度考虑,热稳定处理时间不宜过长,30~60 min的热稳定时间即可提供平整的定向凝固启动界面。 热稳定处理影响着TNM合金固/液界面附近固液两相中Al元素的分布,进而影响硼化物的分布。     

公路石拱桥典型病害及养护管理研究

通过总结某地区公路石拱桥存在的典型病害及成因,提出了管养单位关于公路桥梁养护管理的相应方法,对公路桥梁的健康养护及保通保畅具有重要意义。     

白云西洼油藏的“ 近临界流体” 特征及成因分析

白云西洼X1 井的PVT 实验报告中将“油样”Oil 1 命名为“近临界流体”, 为了解决该流体到底属于何种流体相态类型这一问题, 首先尝试用常规方法进行流体相态判别, Oil 1 均判定为凝析气藏; 然而,通过对X1 井的PVT 报告进行仔细研究和分析发现, Oil 1 在储层温压下完全呈液态, 只有在低于饱和压力时才逐渐挥发, 故该流体应该定名为近临界挥发油。基于地层流体高压物性分析, 发现该挥发油具有收缩率高、 气油比高(1 379. 6~1 846. 9 m³ / m³)、 体积系数大(6. 52)、 泡点压力高(14. 82 MPa)、 储层原油密度低(0. 458 8 g/ cm³)、 黏度低(0. 120 mPa·s)等特点。 在调研大量文献的基础上, 对Oil 1 挥发油的多种成因进行了初步研究, 认为成藏期成熟-高成熟的烃源岩对其形成起决定作用, Ⅱ₂ -Ⅲ型烃源岩是其形成的物质基础, 埋藏深、盖层厚和后期不受构造运动影响也是其形成的重要条件。建议: 用常规方法进行流体相态判别时, 务必参考流体PVT 实验结果; 挥发油藏在开采过程中压力要时刻保持高于泡点压力, 否则会有大量油挥发成气、原油体积收缩、原油黏度增大, 不利于开采。     

矸石充填采煤工作面覆岩破裂特征及演化规律分析

为研究充填开采条件下覆岩破坏变形规律,通过现场监测的方法,在某矿F5001充填工作面不同位置布置覆岩观测钻孔,借助钻孔成像判定覆岩破坏情况,分析了充填开采覆岩破裂特征和运动演化过程。结果表明:覆岩进入离层扩展阶段后具有裂隙向破裂带,破裂带向离层转化的趋势,最快24 h内可出现3处新生破裂带;离层一般出现在不同岩性的岩层分界处,裂隙多出现在较厚岩层内部;T_3150泄水巷上方覆岩共出现3处离层、8处明显破裂带,裂隙数目较多,顶板上方最大破裂高度约14.2 m,最大离层高度约11.3 m。     

基于NMR技术的充填体孔隙结构的冻融损伤演化特征

为了研究在反复冻融循环条件下充填体内部孔隙结构的变化规律,运用核磁共振(NMR)技术对0、50、100和200次冻融循环后的试样细观结构损伤进行扫描,获得核磁共振弛豫时间T2谱,并对循环后试样进行拍照记录;在此基础上,分析了试样孔隙演化的规律和细观结构损伤的机理。结果表明:由T2分布曲线可以反映冻融循环作用下试样内部孔隙的演化和扩展特点;随冻融循环次数的增加,表征材料孔隙率大小的T2谱面积呈现初期增加速度较快,后期增速减小的规律,其中小孔隙比例随循环次数增加而减小,大孔隙比例随次数增加而增大;通过探讨孔隙结构演化机理,提出冻融循环中渗透力和冻胀力共同作用是砂浆结合面出现破坏而形成连通裂隙的根本原因。     

武山铜矿床Cu同位素组成初步研究

武山铜矿床是长江中下游铁铜成矿带的大型铜矿山,由南、北两个矿带组成;南矿带矿体主要赋存于燕山期花岗闪长斑岩体与碳酸盐岩类围岩接触带上,北矿带矿体主要赋存泥盆系五通组与石炭系黄龙组间,石炭系黄龙组至二叠系栖霞组的层间破碎带中。近期使用多接受电感耦合质谱仪(MC-ICP-MS)精确测定了武山铜矿床铜同位素,其测试结果可以直接用于成矿铜元素的示踪,武山铜矿床δ65Cu值分布范围为-0.38‰～0.82‰;其中南矿带矽卡岩型矿石的δ65Cu同位素(-0.02‰～0.66‰)分布特征与前人研究的接触带型铜矿床的铜同位素组成变化范围相近,表明南矿带是形成于接触带中的矽卡岩型矿床;北矿带含铜黄铁矿和含铜碳酸盐类矿石的δ65Cu(0.04‰～0.82‰)分布特征与高温岩浆热液型铜矿床的铜同位素变化范围相近,表明武山铜矿北矿带与岩浆热液作用具有密切成因联系的高温岩浆热液型铜矿床。     

汶川极震区锄头沟泥石流发育特征及启动机理

汶川地震过后大量的老泥石流被激活,随着潜伏期的过去,雨季来临,松散物源开始重新活跃。通过对锄头沟泥石流的实地调查及现场测量发现,该沟流域面积较大,支沟发育,支沟及主沟后缘比降大,主沟中下段宽缓,泥石流物源主要为崩塌物源,分布于流域中上部和支沟内,泥石流由中上部和支沟启动,汇聚于主沟内,并沿沟道下段堆积,并通过室内试验等手段,还原了泥石流发生时的激发雨量及物源分布特征。震后极震区泥石流的具有物源类型丰富、易发程度高、激发雨量偏小和支沟群发等特点,该沟泥石流还出现了堵溃型泥石流现象。