基于小波包"能量-故障"的高温合金焊接缺陷特征值提取

将小波包多分辨率分析与能量谱相结合,提出一种GH4169高温合金缺陷特征提取的“能量-缺陷”法。该方法对GH4169高温合金缺陷的超声信号进行三层小波包分解,利用各频率成分能量的变化来诊断缺陷,并建立能量变化到缺陷的映射关系,为后续进行缺陷的准确分析奠定了基础。     

GH4169弯头热推扩成形有限元模拟及验证

为了获得比较理想的热推加工参数,采用有限元法对变形高温合金GH4169热推扩成形过程中金属流动及变形特点进行了分析,揭示了选用恰当的工艺参数是热推扩成形获得等壁厚弯头的关键,并研究了扩径比K、弯曲角α、温度及推制速度的影响规律.结果表明:利用模拟分析可得出优化后的参数,即K=1.3及α=40%、推制速度v=3mm/s、加热温度800℃;通过网格法分析计算,经热推扩成形后GH4169合金壁厚偏差可控制在6%以内.说明利用优化的成形参数可制备出等壁厚GH4169合金弯头,为批量生产工艺制定提供了依据.     

NiCoCrAlY涂层和NiCr涂层的抗腐蚀性能

以镍基高温合金GH907为基体,通过低压等离子喷涂和超音速火焰喷涂技术制备了NiCoCrA-lY涂层和NiCr涂层,并对样品进行了真空热处理.对热处理前后的涂层进行常温中性盐雾腐蚀及电化学性能的研究表明:热处理前后NiCoCrAlY涂层的抗腐蚀性能均优于NiCr涂层,热处理后NiCoCrAlY涂层和NiCr涂层的腐蚀等级都有所提高,出现腐蚀的时间推迟.     

NiCoCrAlY涂层和NiCr涂层的抗腐蚀性能

以镍基高温合金GH907为基体,通过低压等离子喷涂和超音速火焰喷涂技术制备了NiCoCrAlY涂层和NiCr涂层,并对样品进行了真空热处理.对热处理前后的涂层进行常温中性盐雾腐蚀及电化学性能的研究表明:热处理前后NiCoCrAlY涂层的抗腐蚀性能均优于NiCr涂层,热处理后NiCoCrAlY涂层和NiCr涂层的腐蚀等级都有所提高,出现腐蚀的时间推迟.     

激光标刻、电解标刻对GH4169疲劳性能的影响

对GH4169合金进行激光标刻和电解标刻处理,研究了两种标刻工艺后GH4169合金的高周疲劳性能及其断裂机理。结果表明,激光标刻、电解标刻后试样的抗拉强度下降幅度很小,几乎不影响合金的抗拉强度,与未标刻的GH4169合金疲劳寿命相比,激光标刻后合金疲劳寿命下降19.2%,电解标刻后疲劳寿命下降16.0%。从标刻截面处观察发现激光标刻后的形貌较为尖锐,电解标刻的陷坑形貌较为圆滑。通过观察裂纹源区形貌发现未标刻试样裂纹从合金表面处萌生,激光标刻试样缺口处产生了高应力集中,加快了裂纹的萌生速率。电解标刻位置存在呈灰暗色的化学蚀刻层,进而引起裂纹的萌生和扩展,综合比较下航空用电解标刻工艺所标刻的试样比激光标刻工艺疲劳性能更优。     

ZA27合金超塑性及添加Mn和Ni的影响

采用恒定拉伸速率等温拉伸法研究B Ti复合变质ZA2 7合金的超塑性及添加Mn和Ni的影响。借助SEM与XRD探讨Mn和Ni提高合金高温力学性能的机制。结果表明 ,2 2 0～ 2 80℃ ,拉伸机横梁移动速率 1～ 10 0mm/min条件下 ,合金具有超塑性 ,最佳变形条件下 ,延伸率达 75 0 %。Mn和Ni质量分数均各以 0 5 %为宜。加入Mn和Ni,合金高温强度提高 ,2 5 0℃ ,v=10 0mm/min时的超塑性拉伸流变应力提高 5 0 % ,而延伸率并未下降。     

精密铸造高温合金的应用与需求

介绍了国内外高温合金特别是单晶高温合金材料开发和制备方法的研究现状, 综述了精密铸造高温合金在航空发动机、地面燃机、火箭发动机、舰船和车辆等军用和民用领域的应用及需求情况。指出高温合金的研发事关国家安全与国计民生。     

新型钴基高温合金长期时效组织演化研究

新型钴基高温合金具有比镍基高温合金更高的γ′强化相稳定温度,其有望替代镍基高温合金应用于涡轮盘等服役环境苛刻的工程部件。为了解决钴基高温合金长期服役环境下的组织稳定性,对两种不同C含量的新型钴基高温合金进行900℃长期时效研究,系统解析了铸造态和固溶时效2种处理条件下γ′相和碳化物的尺寸、分布、成分和形貌演化规律。研究结果表明：两种钴基高温合金中γ′相的粗化均遵循LSW熟化理论,固溶时效态合金中γ′相的粗化速率高于铸态合金;含C钴基高温合金中的碳化物形貌和尺寸在长期时效过程中未见明显变化,当时效时间达到5000 h后,碳化物周围出现无析出区,并且固溶时效态合金中碳化物周围的无析出区面积更大,这主要是Ta、Ti等元素扩散降低了γ′相的热稳定性并发生溶解造成的。     

高效超超临界机组用高温合金蒸汽氧化行为研究

主要研究了Haynes 625、Haynes 617、Haynes 120和Haynes 282四种高温合金在高温蒸汽环境下的氧化行为及其Al、Si和Ti对氧化的影响。四种高温合金在750、800和850℃蒸汽环境中实验336h,采用氧化增重获得其氧化动力学规律。利用扫描电子显微镜、X射线衍射和能谱分析仪对氧化产物的位置、成分及分布进行表征。四种高温合金的抗蒸汽氧化性能优于奥氏体耐热钢。高温合金的氧化动力学均符合抛物线氧化规律。高温合金表面氧化物主要由以Cr_2O_3、MnCr_2O_4为主的氧化外层和以SiO_2、TiO_2和Al_2O_3为主的内氧化层组成,其中含Ti的高温合金Haynes 282和Haynes 617富Cr氧化层外有TiO_2氧化层,并且高温合金氧化前沿主要是氧化物Al_2O_3。Haynes 282氧化速率明显高于其他高温合金,归结于形成Ti掺杂的Cr_2O_3氧化外层。元素Al和Ti加速氧化而元素Si减缓氧化的规律,适当含量的Si可改善合金抗蒸汽氧化性。四种高温合金的抗蒸汽氧化性能顺序为Haynes 120>Haynes 625>Haynes 617>Haynes 282。     

β型γ-TiAl合金的制备及其反常屈服行为研究

β型γ-TiAl合金具有良好的高温变形能力,为TiAl合金的发展开辟了新的发展方向.采用水冷铜坩埚真空感应熔炼技术制备了β型γ-TiAl合金,即Ti-45Al-9(V,Nb,Y)合金,研究了该合金的铸态组织、相组成及力学性能.结果表明,Ti-45Al-9(V,Nb,Y)合金的铸态组织为近层片组织结构,主要由γ-TiAl相、α2-Ti3Al相及β(B2)相组成.室温条件下,该合金的屈服强度为393MPa,700℃时合金的屈服强度为562MPa,当测试温度升高到800℃时,合金的屈服强度为420MPa.该合金表现出了明显的反常屈服行为.     

一种Cu-Ni-Zr-Be型电阻焊电极合金

本文报道了一种新的无钴、低铍电阻焊电极合金：Ｃｕ－Ｎｉ－Ｚｒ－Ｂｅ（Ｂ合金），将其组织性能同常用的Ｃｕ－Ｃｏ－Ｂｅ（Ａ合金）电极合金作了对比分析。结果表明，Ｂ合金硬度、软化温度同Ａ合金相近，但导电、导热性明显高于Ａ合金。另外，Ｂ合金降低了成本，减少了毒性，延长了电极的使用寿命。最后，探讨了Ｂ合金的成分设计原理。     

AZ31B薄板材中夹杂物的控制对性能的影响

通过对两种典型镁合金化学成分、力学性能、热轧试验及内部微观组织特别是夹杂物金相和SEM观察等的对比分析，研究AZ31B变形镁合金薄板在主要化学成分十分接近的情况下，夹杂物种类、形貌、大小、分布对变形与使用过程中的力学及耐蚀性能上的影响。结果表明，细小、球形而又弥散分布的含硅夹杂相有利于细化基体晶粒，改善材料的内部微观组织结构。因此夹杂物的控制对提高AZ31B的强度、轧薄极限、耐蚀性等综合性能十分重要。     

几种铸造铝合金的铸造性能、力学性能及耐蚀性

研究了5种铸造铝合金的铸造性能、力学性能及耐蚀性。5种铸造铝合金分别为铝硅系的A（ZL101,Al-7.1%Si-0.3%Mg0,铝镁系的B（Al-6.50%Mg-0.28%Ti)、C（Al-8.58%Mg-1.4%Z-0.07%Ti）、D（ZL301,Al-10.0%Mg-0.09%Ti)及新近研制开发的低镁低硅铝合金E（Al-2.5%Si-2.1%Mg-0.8%Mn-0.2%Cr）。结果表明,5种铝合金具有良好的力学,合金A铸造性能较好,耐蚀性差,合金B、C、D耐蚀性好,但铸造性、抗应力腐蚀性能差,低镁低硅的铝合金E具有极好耐蚀性及其它综合性能。     

大台井深部水平岩爆的地质力学机理分析

针对木城涧煤矿大台井在-510 m水平掘进过程中所揭露出的两类不同性状的玄武岩,采用实验室内试验和现场测试相结合的方法,从岩石力学性质、细观结构、地应力等方面分析了井下产生岩爆的地质力学机理。宏观力学性能测试表明,具有岩爆性的B类玄武岩强度大、抗变形能力强,峰前容易积聚大量的变形能,峰后能量释放更为迅速强烈;B类试件在单轴压缩过程中,从30%极限强度开始便出现声响,最终试件破坏崩解成碎块。SEM扫描显示,与A类玄武岩相比,B类岩石结构排列整齐致密,不存在裂隙;B类岩样中的硅、氧含量明显偏高,地质硅化作用明显。井下现场地应力测试表明,该区域的最大主应力为近水平方向,实测值达到45.69 MPa,方位基本与巷道北帮垂直。大台井B类玄武岩的特殊细观结构和元素组分决定了其宏观岩爆倾向性,岩石本身的物理力学性质是岩爆发生的内因;地应力是岩爆发生的主要力源条件,其控制着岩爆发生的区域和能量大小。     

粉末冶金Fe-2Cu-xC合金的性能研究

采用还原铁粉、雾化铁粉、电解铜粉和石墨作为原材料,用预混合法和直接机械混合法对粉末进行混合,得到Fe-2Cu-xC混合粉末后压制和烧结.同时探索了混合工艺对混合粉末性能的影响,并研究了碳含量对Fe-2Cu-xC合金材料的烧结性能和组织的影响.研究结果表明:预混合法比直接机械混合法的混合粉末压制性能更好,碳含量提高了铁铜碳合金材料的综合力学性能和烧结尺寸精度.     

取心PDC钻头主要几何参数对其强度影响的研究

取心PDC钻头由于其价格低、排粉空间大、效率高等优点,广泛应用于软-中硬岩层。其主要几何参数对切削齿强度影响的理论研究,迄今尚未见文献报道。利用ANSYS软件对取心PDC钻头模型在静载荷作用下的应力、位移进行了数值分析研究,获得该型钻头的主要几何参数对其强度影响的变化规律,为取心PDC钻头的设计提供了理论依据。     

矸石膏体充填体控制地表沉陷力学性能试验研究

针对膏体充填体在煤矿采空区特殊环境下(高温、高湿、高应力、高密闭)所表现出的力学特性, 运用现场取芯、室内试验等方法开展了矸石膏体充填体力学性能研究, 揭示了充填膏体力学特性(抗拉强度、单轴压缩强度、弹性模量、泊松比)随时间的变化规律, 并运用最小二乘法建立了各力学参数与时间的回归方程。结果表明, 采空区特定的环境条件有助于充填体内部各化学物质的充分反应, 使充填体胶凝性增强, 且充填膏体在承载时抗变形能力强, 能够很好控制地表沉陷。     

高性能ZL201铸造铝合金的研究

利用原位反应合成技术,以工业纯铝、氟钛酸钾和氟硼酸钾为原料制备的Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中间合金中,ＴｉＢ２和Ａｌ３Ｔｉ颗粒细小且弥散分布,对铝及铝合金具有显的晶粒细化效果,并且能大幅度提高ＺＬ２０１铸造铝合金的铸造性能和力学性能。     

Probabilistic approaches to estimating variation in the mechanical properties of rock masses

The probabilistic method of estimating mechanical characteristics of a rock mass is discussed, based on Monte Carlo simulation. The simulation results and the input data used for the simulation are analyzed using extreme value statistics. The analysis indicates that the mechanical properties obtained from simulation, laboratory and field tests, follow the third type asymptotic distribution of the smallest values. This analysis reveals the nature of the inherent variability of the mechanical properties of rocks. The proposed approach provides a viable means of assessing the variability of the rock mass properties which cannot be accomplished by experimental means. These computed rock mass characteristics will help rock engineers to arrive at a more rational design of underground structures, compared to traditional design methods based on deterministic approaches.     

PMMA/EG复合材料制备及其性能研究

通过原位聚合将甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体插入膨胀石墨(EG)层间,制备出以石墨层片为分散相的导电复合材料.用红外光谱仪和X射线衍射仪证实复合材料的合成,并讨论了石墨含量对复合材料力学性能和导电性能的影响,指出复合材料的EG含量仅为1%时,仍具有良好的导电性能和力学性能.