凝胶注模成形Ti6Al4V钛合金的组织和性能研究

目的 为了实现低成本、低能耗、高效率制备大尺寸复杂形状钛合金的问题,以凝胶注模技术为成形手段,制备近净成形Ti6Al4V合金,并研究其组织及性能.方法 通过溶液包覆法,在Ti6Al4V钛合金球形粉末表面包覆石蜡(PW),分析有机包覆层在凝胶注模过程中的作用机制及流变行为的影响,测定包覆前后不同粉末进行凝胶注模烧结后的组织及性能,得到该方法 对减少钛合金凝胶注模的碳氧残留的效果并进行原理分析.结果 经质量分数为0.36％的石蜡包覆后,烧结样品中碳的质量分数从0.5433％下降到0.2841％,氧的质量分数从0.3859％下降到0.3178％;烧结样品的相对密度从93.6％提高到97.5％.此外,烧结后的试样也具有较好的综合力学性能,抗拉强度为1129 MPa,屈服强度为1015 MPa,伸长率为5.18％.结论 凝胶注模成形技术在制造低成本、形状复杂、性能优异的钛合金零件方面具有良好的应用前景.     

萨尔图油田示范区不同储层结构水淹特征分析

萨尔图油田北三西区西部示范区已进入高含水阶段,加之储层性质复杂多样,剩余油分布研究变得愈来愈困难。在详细研究该区储层沉积类型、总结不同储层结构的特征之后,结合各种动静态资料,判断储层水淹程度,分析储层油水运动规律,最终对储层的水淹特征作出总结评价。结果表明,示范区共发育4种类型相结构储层且水淹状况各有特点:总体上Ⅰ类相结构储层以河道砂发育为主,大面积遭受水淹且水淹程度最高;Ⅱ类相结构储层以河道砂和两种席状砂发育为主,水淹程度较高;Ⅲ、Ⅳ类相结构储层两种席状砂较少,表外砂和泥岩尖灭较发育,水淹程度较低。此外,依据油田井网布置情况和实际生产措施,提出了相应的调整建议,为高含水油田后期调整挖潜提供了理论依据。     

碳酸盐岩成岩作用及其对储层性能的影响

我国碳酸盐岩经历了多期次、多种类型的成岩作用。在各种成岩作用中,溶解、白云石化、压溶、破裂等作用,使原岩产生大量次生孔隙,从而改善了其储集性,可称之为建设性成岩作用;而重结晶、胶结和压实等成岩作用,因为降低了碳酸盐岩的原生和次生孔隙度,称之为破坏性成岩作用。两者的综合效应控制和影响了碳酸盐岩储集性的优劣。本文搜集了大量资料,并借助薄片分析,详述了碳酸盐岩成岩作用对其储集性能的影响。     

锻造工艺参数对TC4钛合金锻件残余应力的影响

针对非等温锻造时TC4钛合金锻件极易产生较大残余应力的问题,依据物理实验,建立并调控仿真模型,通过数值模拟的方法,对不同锻造工艺参数下的TC4钛合金锻件的残余应力进行分析。研究了变形温度、变形程度以及变形速度3个关键参量对TC4钛合金锻件残余应力的影响,揭示了残余应力的变化以及分布规律。结果表明:TC4钛合金锻件的径向残余应力关于中心轴线呈对称分布,但分布不均匀,从外表层至心部,残余应力由拉应力转化为压应力,在中心处应力较为集中;而TC4钛合金锻件的轴向残余应力从上表面到下表面分布较为均匀,且明显小于径向残余应力;关键参量中的变形温度和变形程度对TC4钛合金锻件残余应力的影响较为显著,而变形速度的影响较小,适当提高变形温度和变形速度、减小变形程度,可降低TC4钛合金锻件的残余应力。     

3D打印钛及钛合金的发展现状及挑战

3D打印技术正在挑战传统制造工艺的主导地位,尤其是在以钛合金为代表的金属领域凸显出巨大潜力。本文重点介绍了当前用于钛及钛合金制造的主流打印技术的研究现状,详细分析了每种技术的基本成形机理和存在问题,指出了工艺应用挑战和如何解决这些问题的可能措施。同时,对这些技术的主要优缺点进行了比较,以便于根据实际应用需求选择最佳的3D打印工艺,归纳了各种类型的3D打印钛及钛合金的代表性应用及相关性能,指出了3D打印高性能钛部件的发展方向。     

核电压力容器600合金小裂纹应力腐蚀开裂扩展速率定量预测

小裂纹应力腐蚀开裂(SCC)在核电关键构件(NPPs)的全寿命衰减过程有重要影响。通过将薄膜滑移-溶解/氧化模型与弹塑性有限元(EPFEM)相结合,定量预测核电反应堆压力容器(RPV)中小裂纹SCC扩展速率。根据裂纹尖端力学场的分析,确定以裂纹尖端应变率来表征小裂纹的萌生和扩展,并通过距离扩展小裂纹尖端特定的r₀处的塑性应变(de_p/da)来近似表征裂纹尖端应变率。提出了基于弹塑性断裂力学的动态裂纹扩展和准静态裂纹扩展两种方法计算塑性应变(de_p/da),并进行两种计算方法比对塑性应变随裂纹长度变化的敏感性,得到两种计算方法之间差异的同时,也确定小裂纹扩展的塑性应变变化比长裂纹更为敏感。小裂纹的SCC扩展速率大于长裂纹的SCC扩展速率,距裂尖的特征距离r₀是重要的影响因子,鉴于特定距离r₀难以确定,建议通过将相同环境和相同材料下的SCC实验数据结合单边拉伸试样的有限元数值计算结果来确定。研究结果能够实现核电关键结构材料的SCC扩展速率定量预测及服役压力容器的安全评价。     

低幅度复杂断块油层水驱效果评价

白音查干油田不同断块油水界面不同,同一断块的不同砂组油水界面也不同。在弄清小层储量状况的基础上,选择平面上分布广、油水井连通层同为油层的储层实施单油层注水。低幅度油藏由于含油高度低,通过控制采液、采油和注水强度,控制油井含水上升速度,可以有效减缓产量递减,实现控水稳油。查9断块通过实施单油层注水后,老井产量保持稳中有升的态势,注水效果明显增强,2010年产油1.422 6万吨,含水76.16%,老井自然递减13.56%。与2009年对比,含水下降7.03%,自然递减减缓24.73%。