可重复坐封式大斜度井注水封隔器的研制和应用

冀东南堡油田大斜度注水井在分注作业过程中存在封隔器起下困难及坐封、洗井过程中封隔器胶筒受力不均、蠕动变形严重的问题。为此,改进了传统Y341注水封隔器的结构,针对胶筒进行了基于SOLIDWORKS SIMULATION的优化设计,并采用了耐高温高压密封元件,使封隔器能够满足大斜度井的工作条件和工作要求,且该封隔器具备重复坐封的能力。室内实验和现场试验证明,该封隔器可以满足大斜度井高温高压注水的要求。该封隔器的研制对于井斜为50～70°的斜井上实现偏心定量分注是一个技术突破。     

退火工艺对C-Mn-Si高强钢表面选择性氧化行为的影响北大核心CSCD

研究了退火过程的露点温度对C-Si-Mn体系高强钢表面选择性氧化行为的影响规律。退火实验在带有露点控制器的热浸镀工艺模拟器上进行,采用扫描电镜和能谱仪表征退火后的样品表面特征,使用辉光放电光谱仪表征合金元素的深度分布。结果表明,随着硅含量从0.2 mass%增加到1.2 mass%,大量复合氧化物覆盖了样品外表面。随着退火过程露点温度从-50℃增加到-30℃,Mn元素倾向于向外表面富集。进一步将露点温度从-30℃提高到-10℃后,样品表面富集的Mn和Si反而减少。     

加热气氛对一种C-Mn-Si-Al高强钢选择性氧化的影响

为了研究局部露点技术在含铝高强钢上应用的潜力,采用热浸镀工艺模拟器研究了加热过程的露点温度对一种C-Mn-Si-Al高强钢选择性氧化的影响。加热过程中的露点温度设置为-10、-20和-50℃,而在保温过程中的露点温度为-50℃。采用SEM/EDS表征了退火后试样表面的氧化形貌和元素质量分数,使用GDOES分析了退火试样表层的元素深度分布,采用XPS分析鉴定了试样表面的氧化物种类。试验结果表明,使用-10℃露点温度加热时,试样表面氧化轻微,铝元素出现明显内氧化现象。随着加热过程露点温度降低到-50℃,试样表面出现较多富含锰和铝的氧化物。因此,加热过程中较高的露点温度可以抑制合金元素向外表面的富集,减少试样表面的氧化物数量。     

过时效工艺对高强钢表面选择性氧化行为的影响

利用热浸镀工艺模拟器研究过时效工艺温度和气氛露点温度对C-M-Si高强钢选择性氧化的影响。使用场发射扫描电镜和能谱仪分析样品表面显微形貌以及成分,使用辉光放电光谱仪表征样品浅表层的元素深度分布,采用X射线光电子能谱仪确定样品表面的氧化物种类。结果表明:采用较高的过时效温度(350℃)和较高的气氛露点温度(-10℃),可以抑制Mn和Si在高强钢表面的选择性氧化,此时样品表面的化合物为无定型SiO_x、无定型MnO_x以及纯态Mn;随着气氛露点温度和过时效温度的降低,Mn和Si在样品表面的富集量明显增加,样品表面出现大量富含Mn和Si的颗粒状氧化物;气氛露点温度对样品表面合金元素富集峰值的影响比过时效工艺温度的影响更显著。     

Fe-28Mn-3Si-3Al TWIP钢变形过程中的孪晶观察

采用扫描电镜、透射电镜对TWIP钢的拉伸变形过程中的孪晶进行了观察.研究结果表明,在TWIP钢的拉伸过程中,具有孪晶界的晶粒内部首先发生变形,并产生一定程度的加工硬化,随后其余部分晶粒发生转变,形成对变形有利的取向,从而变形得到扩展,最终得到非常大的无颈缩延伸;并且最先变形孪晶遗传了退火孪晶的取向.变形过程中孪晶和位错相互作用、孪晶和孪晶相互作用以及孪晶取向改变引发的滑移是使TWIP钢得到强化的主要变形机制.     

弱刚度工件夹紧顺序与夹具布局的同步优化

针对弱刚度工件在定位、夹紧过程中易变形的问题,建立了夹紧顺序与接触力及节点位移增量之间关系的数学模型,给出了各夹紧步骤中工件夹具系统的静力平衡方程;在此基础上,根据最小余能原理及库仑摩擦定律,构建了装夹方案优化模型,提出了基于遗传算法的夹具布局与夹紧顺序同步优化方法。算例结果表明,该方法有效降低了由于装夹所引起的工件变形。提高了加工精度。     

800 MPa级热基镀锌复相钢的开发

设计了一种Nb、Ti微合金化低碳复相钢,采用SEM、TEM及力学性能测试等方法研究了退火镀锌过程中热轧复相钢显微组织、析出相和力学性能的演变规律,进行了800 MPa级热基镀锌复相钢工业试制。结果表明,热轧复相钢的显微组织主要由铁素体、马氏体和马/奥岛构成。退火镀锌过程中,马氏体和马/奥岛分解形成高温回火马氏体,铁素体内可动位错密度降低,同时析出纳米级Nb、Ti和Mo的复合碳化物,导致抗拉强度降低、屈服强度和扩孔率显著提高。热基镀锌复相钢的显微组织主要由铁素体和高温回火马氏体构成,屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和烘烤硬化值分别为769 MPa、852 MPa、14.5%和43 MPa,扩孔率达到53%,具有良好的力学性能和局部成形性能。     

ZL104铝合金叶轮时效工艺的改进

装载机和铲运机的液力变矩器叶轮，在铆接过程中经常出现铆裂的问题。我们在分析叶轮铆裂原因时，发现如能使强度和塑性取得合理匹配就能找到解决叶轮铆裂问题的方法。为此，我们进行了ＺＬ１０４铝合金时效工艺的试验研究。根据试验结果，将叶轮时效温度由１７５℃调整为１４０℃，经过一年多生产试验，逐批逐件测试泵轮的硬度，及时收集铆接工序的反馈信息，收到了良好的效果。１　试验内容及结果１．１　ＺＬ１０４铝合金时效工艺试验将试棒经不同温度时效处理后，在拉力试验机上测试其抗拉强度和延伸率，结果如表１，变化规律如图１所示…     

退火工艺对780 MPa级复相钢组织与性能的影响

采用退火模拟器、拉伸试验机、光学显微镜和透射电镜等设备研究了连续退火工艺对780 MPa级复相钢组织性能的影响。结果表明,780 MPa级复相钢经连续退火后组织结构为铁素体、贝氏体加马氏体复相组织,同时在基体中含有大量Nb Ti碳氮化物析出相。随着退火温度升高,组织中的马氏体贝氏体含量逐渐增加,同时Nb Ti碳氮化物析出相数量逐渐降低;同时随着退火温度的升高,规定塑性延伸强度和抗拉强度逐渐增加,在810℃退火时达到最佳性能。