焊接实验室的改革与实践

为适应21世纪创新人才的培养,提高学生的综合素质,对高校传统实验教学方式的改革势在必行。本文对开放式焊接综合实验室的研究和实践进行了探讨,并介绍了具体的实施方法、教学方式,对提高专业课实验教学质量,深化高校实践教学改革具有借鉴作用。     

仿生超疏水涂层的制备及其性能

目前,超疏水涂层多采用含氟低表面能化合物制备,成本较高,工艺较复杂,限制了其推广应用.为此,通过在环氧酚醛涂料中加入具有疏水作用的表面活性剂和微米轻质碳酸钙颗粒改变涂料的表面状态,在碳钢表面制备了具有仿荷叶表面结构的疏水涂层.利用扫描电镜和接触角测定仪对涂层的表面形貌和疏水性能进行了表征.结果表明:涂层的结构与荷叶表面的的乳突结构具有较好的一致性,水滴在涂层表面的接触角得到了显著提高;涂层具有良好的疏水功能.     

大庆喇嘛甸油田掺水集输管线腐蚀机理及防护措施

结合大庆喇嘛甸油田埋地管线的腐蚀现状,通过对掺水腐蚀管线的材料、力学性能测试、腐蚀形貌宏观与微观分析、材料金相组织分析及腐蚀产物微区元素成分测试等,研究了掺水管线的腐蚀过程和机理,并对其腐蚀防护提供了一些有效建议。结果表明:掺水管线外表面腐蚀严重、腐蚀坑集中是导致腐蚀泄漏主要原因。管线外防腐层的破坏导致地层水渗透到管体表面,水中溶解氧与管体发生吸氧腐蚀,形成不致密腐蚀产物层(Fe2O3),致使管线发生腐蚀破坏;而水中一定的氯离子渗透后,形成集中点蚀坑,在活态-钝态微电偶腐蚀电池作用下,以大阴极小阳极的结构,短时间内加速了管线穿孔泄漏。在合理施工和有效管理的前提下采用外加阴极电流保护、涂层+阴极保护或优选耐蚀材料等方法,都可用作该段管线防腐的有效措施。     

FeCrNiCo(Cu/Mn)高熵合金组织及腐蚀性能

采用电弧熔炼方法制备了FeCrNiCoCu及FeCrNiCoMn两种高熵合金,借助第一性原理模拟计算及腐蚀电化学测试技术,研究Cu、Mn元素对制备高熵合金在3.5%NaCl、5%NaOH和0.5 mol/L H2SO4溶液中的电化学腐蚀行为的影响规律。结果表明:FeCrNiCoCu及FeCrNiCoMn高熵合金均为单一的FCC结构,其中FeCrNiCoMn态密度达到最大值时对应的能量较低,结构更趋于稳定,耐蚀倾向性好。FeCrNiCoMn高熵合金在三种溶液中的耐蚀性均高于FeCrNiCoCu的,这是由于Cu元素的存在会引起元素偏聚,降低了合金的耐蚀性。而Mn元素以金属间化合物的形式存在,降低了合金中耐蚀性差的元素含量,提高了合金的耐蚀性。     

X120钢在含SO42-的NaCl溶液中腐蚀行为研究

采用静态电化学测试技术,并结合失重法、扫描电镜等分析手段,研究X120管线钢在含Cl-与SO_4~(2-)离子溶液中的腐蚀速率、腐蚀形貌及腐蚀产物膜层特性。结果表明:X120钢在各测试溶液中均表现为活性溶解特征,随着Na Cl溶液中SO_4~(2-)浓度的增加,腐蚀速率呈先增大后减小的趋势;当SO_4~(2-)的浓度为0.1 mol/dm3时,极化电阻最小,X120钢均匀腐蚀最严重,当SO_4~(2-)的浓度为1.0 mol/dm3时,腐蚀反应严重受阻,金属表面腐蚀现象得到明改善。膜层观察结果表明:SO_4~(2-)浓度会影响膜层的形成,当浸泡介质中SO_4~(2-)浓度由0.1 mol/dm3增至1.0 mol/dm3时,对应基体表面的腐蚀产物不断积累,膜层致密性增加,对基体的保护作用增强。     

非晶涂层氧化物夹杂相的第一性原理研究

借助第一性原理,采用掺杂方法建立模型,通过对能量、重叠聚居数以及态密度的计算与分析,研究非晶合金涂层中出现的氧化物夹杂相(Cr,Fe)_2O_3的电子结构。结果表明:采取Fe替换Cr_2O_3中Cr的方法来构建(Cr,Fe)_2O_3模型,形成能及态密度的计算表明,当Cr与Fe的比例接近1.134时结构最稳定;并且掺杂Fe原子与附近原子存在较强的共价键作用,增加掺杂结构的稳定性。这为进一步研究非晶合金涂层氧化物夹杂相的局域溶解提供有力的理论依据。     

激光冲击强化技术的发展及应用

激光冲击强化(Laser shock processing简称LSP)又称激光喷丸,是一项新的表面强化处理技术。阐述了激光冲击强化技术的基本原理、激光表面强化处理的工艺优点和应用领域;介绍了国内外激光强化技术理论、工艺及设备的现状水平和实际应用情况;分析该技术在应用推广中亟待解决的设备研制、工艺改进等关键问题;提出了激光冲击处理技术目前需要解决的工艺问题,并对其未来的发展方向做了展望。     

基于CO_2腐蚀形貌特征的腐蚀预测方法研究

采用灰度数据矩阵统计、小波变换及二值化等方法对不同油管钢经CO2腐蚀后的表面形貌图像进行特征提取。采用二值特征提取算法计算出以像素点个数表示的孔蚀面积,采用像素点集合求得蚀孔数目,并用能量灰度数据矩阵统计特征值,反映孔蚀表面腐蚀形貌凹凸起伏变化的复杂特征。结合多层前馈式反向传播BP神经网络,以腐蚀形貌图像的各向异性能量参数和小波变换后子图像的能量参数作为腐蚀类型判据,建立了基于BP神经网络的孔蚀速率诊断模型,诊断结果与实验结果基本吻合。     

三元复合驱溶液组分对P110钢腐蚀电化学性能的影响

采用电化学工作站测试P110油管钢在强碱(NaOH)三元复合驱(ASP)溶液中的腐蚀电化学行为,研究ASP中不同组分、不同含量对P110钢腐蚀行为的影响,用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对P110钢在ASP溶液中静态浸泡后的腐蚀形貌进行分析。结果表明,在实验条件下,P110钢在ASP、AS、A、AP溶液中,腐蚀速率依次增大。在实验浓度内,P110钢在强碱ASP溶液中钢表面形成保护性良好的钝化膜,耐蚀性随碱含量的增加而增加。加入表面活性剂起到抑制P110钢腐蚀的作用,且抑制作用随加入量增加而增强。加入聚丙烯酰胺后,耐蚀性随浓度的增加呈现先增加后下降趋势。经80℃在ASP溶液中静态浸泡20 d后,P110钢主要发生均匀腐蚀,腐蚀产物主要为Fe(OH)3、FeCO3、Fe2O3。