智能控制和网络技术在供热行业中的应用与发展

本文介绍了秦皇岛市热力总公司在热力站建设发展历程中的经验和教训。在国外自控技术的基础上，进一步提高了热力站自动监控水平，智能控制和网络技术得到了充分应用与发展，实现了无人值守，并简要介绍了控制系统方案、功能描述及应用效果。     

Ti-6Al-4V热浸镀铝涂层干滑动磨损行为的实验研究

Ti-6Al-4V合金经热浸铝并在650℃下进行高温扩散退火处理,获得TiAl3涂层。采用销-盘式磨损试验机研究铝化后的Ti-6Al-4V合金与GCr15钢对磨的干滑动磨损行为。通过SEM、XRD、EDS和XPS等微观分析手段测试热浸镀铝涂层磨面的形貌、物相和成分,并且探讨其磨损机制。研究结果表明：随着滑动速度的增加,当滑动速度为0.75m/s时,铝化后的Ti-6Al-4V合金的磨损量先减小到最小值,然后在2.68m/s时增加到最高值,最后在4m/s时降至最低值。在不同的滑动速度下,磨损量随着载荷的增加而增加。研究发现,摩擦层结构对磨损的行为和机制有显著的影响。在4m/s时,含氧的摩擦层(TiO和TiO2)具有明显的减磨性能;相反地,在2.68m/s时,没有氧化物的摩擦层并未显示出对磨损具有保护作用。与未经热浸镀处理的Ti-6Al-4V合金相比,在不同工况下,铝化后的涂层提高了钛合金的耐磨性,尤其速度为4m/s。耐磨性得到提高是由Ti-Al涂层和摩擦氧化物层所引起的。     

温度和载荷对TC4合金磨损性能的影响

采用MG-2000型销盘式高温磨损试验机对TC4合金在环境温度为25~600℃、载荷为50~250 N时的磨损性能进行了研究。利用SEM、EDS和XRD等对试样磨面和剖面的形貌、成分及结构进行了观察与分析。实验结果表明,在25~300℃,TC4合金的磨损率随着温度的升高而升高。磨面呈犁沟及黏着痕迹,磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损。在400℃时,磨面局部被摩擦氧化层所覆盖,磨损率随着载荷的增加缓慢下降,磨损机制为黏着磨损、磨粒磨损和氧化磨损。在500~600℃,磨面大部分被摩擦氧化层所覆盖,磨损率很低且随载荷变化很小,磨损机制为氧化磨损。可见,TC4合金在500~600℃具有优异的耐磨性能。     

TC11合金/GCr15钢摩擦副的干滑动磨损行为

在高温磨损试验机上进行TC11合金与GCr15钢在25和600℃的干滑动磨损实验。研究摩擦副(钛合金与对摩钢)的磨损行为,并探讨磨损机制。结果表明:在25℃时,TC11合金具有极高的磨损率并随着载荷快速增加,而GCr15钢的磨损率则随载荷提高略有增加,且处于较低值。在高温600℃时,TC11合金和GCr15钢均表现为随着载荷增加,磨损率变化较小的趋势,且处于极低的值。研究发现高温下摩擦氧化物的形成导致了TC11合金和GCr15钢极低的磨损率。可以认为,在高温下TC11合金与GCr15钢是一种理想的摩擦副。     

TC4合金热浸镀铝干滑动磨损性能的研究

选取TC4合金进行热浸镀铝及高温退火处理,采用SEM、XRD、EDS等微观分析手段表征了镀层形貌、物相和成分,采用销-盘式高速磨损机研究了TC4合金镀层和基体在不同速度和载荷下的干滑动磨损行为,并探讨其磨损机制。结果表明:扩散层以Ti Al3为主相,与基体结合良好,表面平整均匀。在同一载荷下,速度0.5~4 m/s时,TC4合金镀层的磨损率都要低于基体,耐磨性好。镀层和基体的磨损率均呈现出较为相似的变化趋势。0.5~0.75m/s时,磨损率先降低,之后磨损率迅速上升,2.68 m/s时达到顶值,2.68~4 m/s时磨损率再次降低。0.75 m/s时主要为粘着磨损、磨粒磨损;2.68 m/s时为剥层磨损;4 m/s时以氧化轻微磨损为主。     

添加纳米氧化物颗粒对TC4合金磨损行为的影响

采用摩擦磨损试验机对TC4合金/GCr15钢进行滑动磨损试验,在摩擦界面人工添加纳米氧化物颗粒研究了氧化物种类和颗粒尺寸对TC4合金磨损行为的影响;采用XRD、SEM、EDS等方法表征了TC4合金的磨损特征并探讨了磨损机制。结果表明:氧化物颗粒的种类和尺寸对于TC4合金的磨损行为具有显著影响。TiO_2颗粒急剧促进TC4合金磨损,而Fe_2O_3显著降低磨损;Fe_2O_3粒径越小,TC4合金的磨损失重越小且几乎不随载荷变化而波动。摩擦界面添加TiO_2时,磨损机制与未添加氧化物颗粒的相似,以磨粒磨损和粘着磨损等严重磨损机制为主;当添加Fe_2O_3时,磨损机制由严重向轻微磨损转变。     

TC4合金在不同摩擦体系中磨损性能的研究

对TC4合金在TC4/GCr15和TC4/W6Mo5Cr4V2摩擦体系中的磨损行为及磨损特征进行了研究。利用SEM、EDS以及XRD等对合金磨面和剖面形貌、成分及结构进行了观察与分析。结果表明:两种摩擦体系中,在25℃,TC4合金的磨损率均较高,磨损性能很差;在400℃,合金在TC4/W6Mo5Cr4V2摩擦体系中的磨损率远大于TC4/GCr15摩擦体系中的;在600℃,TC4合金的磨损率均较低,且在TC4/GCr15摩擦体系中的磨损率低于TC4/W6Mo5Cr4V2摩擦体系中的。在400和600℃,磨盘材料对合金的磨损率具有不同的影响。磨损率的降低与磨损表面的氧化物数量有关,当磨损表面形成大量氧化物且能稳定存在时,磨损率极低,具有优异的耐磨性。     

45钢磨损性能和磨损机制的研究

采用销-盘式高温磨损试验机对45钢进行磨损试验,研究了热处理工艺和工况条件对45钢磨损性能的影响,采用SEM、XRD分析磨损表面的形貌、成分和物相,探讨45钢的磨损机制。结果表明,随回火温度的升高,45钢组织的大幅度软化导致耐磨性明显下降。在不同的工况条件下,45钢的磨损机理表现为:在常温、200℃及50 N条件下,主要是磨粒磨损;200℃、100～150 N及400℃、50～100 N条件下,为氧化轻微磨损和氧化剥层磨损;400℃、150 N条件下,转变为塑性挤出。     

Mg对Al—Ti体系反应及产物形貌的影响

研究了Mg对Al-Ti体系反应、产物形貌和相对致密度的影响,并制备出Mg基复合材料.结果表明,Al-Ti体系的反应合成产物主要是Al3Ti.Mg的作用是降低了Al-Ti体系反应合成的起始温度,延迟了Al-Ti体系反应合成的起始时间;随着Mg含量的增加,Al-Ti体系产物的相对致密度不断提高,Mg的含量为75%时反应产物的相对致密度达到97.0%.Mg的存在使生成的Al3Ti颗粒细化,且颗粒圆整,分布均匀,采用Al-Ti体系原位反应生成的颗粒状Al3Ti增强Mg基复合材料,其颗粒尺寸为1～3 μm,相对均匀分布在Mg基体上.     

精铸模具在热锻模上的应用

概述了精铸热锻模具的国内外应用状况，分析了精铸热锻模具在国内应用中存在的问题，精铸热锻模具钢合金化不合理、对精铸热锻模具钢韧性要求过高、对精铸热锻模具制造过程的控制不够严格和精铸热锻模具钢的热疲劳抗力和高温耐磨性不高等是国内精铸热锻模具未广泛应用的主要原因。采用新型精铸模具钢制备热锻模并进行现场应用。应用结果表明：精铸热锻模具具有性能高、寿命长、经济效益显著等明显的优势，精铸模具的寿命稳定达到5000件-7000件，比锻造模具寿命提高80％以上；精铸模具均以塑性变形、磨损失效和热疲劳为主要失效形式，已基本消除脆性断裂现象，因此热锻模的精铸是一个非常有前途的模具制造方法。