掘进巷道瓦斯抽放技术实践

针对1211运巷前期掘进过程中煤层瓦斯涌出量大,导致工作面经常出现瓦斯超限断电的问题,采用传统瓦斯抽采技术不能满足巷道施工要求。根据巷道掘进前期瓦斯抽放主要存在的技术难题,决定对掘进巷道提出“交错式梯形”抽放钻场进行本煤层瓦斯预抽。通过实际应用效果分析发现,煤层瓦斯预抽后平均瓦斯涌出量降低至0.27 m^3/min以下,取得了显著的应用成效。     

某火车站雨棚改造前后静力与动力响应分析

以某火车站无站台柱雨棚改造施工项目为例,基于有限元程序ANSYS,对改造前后结构在静力荷载与地震作用下的响应进行了有限元数值模拟。分析结构在静力荷载与地震作用下的受力性能,并将数值模拟结果与监测数据进行对比,验证了ANSYS在分析雨棚结构受力性能方面的可行性,为火车站改造前后大跨钢结构雨棚的力学性能理论分析与优化设计提供参考。     

Ca对AZ91镁合金显微组织和性能的影响

利用真空电磁感应熔炼炉制备AZ91-XCa(X=0.7%,1.25%,1.74%,2.53%)镁合金,采用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)等测试方法研究了合金元素Ca对AZ91镁合金显微组织的影响。结果表明:合金的主要物相是由基体Mg,β(Mg17Al12)和Al2Ca组成。随Ca含量增大,β(Mg17Al12)相由不连续的网状转变为细小的条状,同时,有Al2Ca相产生,并且随Ca含量增加,Al2Ca相增加。当Ca含量达到1.25%时,晶粒细化最明显,同时力学性能达到最好,该合金在室温下的抗拉强度达到150MPa,断面收缩率为22.8%。     

挤压态喷射成形Mg12Al1.5Zn6.5Ca1Nd镁合金组织及力学性能

利用喷射成形技术制备了Mg12Al1.5Zn6.5Ca1Nd镁合金,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等测试手段,研究了挤压态实验合金的微观组织及力学性能。结果表明:挤压态实验合金组织主要由α-Mg和Al2Ca组成,合金组织为等轴晶,晶粒大小约为2μm,第二相Al2Ca颗粒主要弥散分布在晶界处,颗粒平均尺寸小于1μm;基体内存在位错网及位错塞积,Al2Ca相中存在孪晶结构;合金抗拉强度(σb)、屈服强度(σ0.2)、延伸率(δ)分别为470 MPa、350 MPa、4.7%,主要强化方式为细晶强化、弥散强化、固溶强化;断口存在微孔聚合形成的孔洞,孔洞底部的杂质相或孔洞周围硬脆相与基体之间易萌生微裂纹,合金断裂机制为微孔聚合型沿晶断裂。     

高炉非接触式料面探测装置设计

介绍了一种非接触式PLC控制的直流电机料面探测装置,利用VDMOS管实现其主电路控制.实验证明,该装置性能稳定、可靠性高.     

Mg-8.07Al-0.53Zn-1.36Nd镁合金微观组织及裂纹演变行为研究

利用XRD、SEM、TEM、EDS等测试方法对Mg-8.07Al-0.53Zn-1.36Nd镁合金微观组织结构进行了表征与分析,并采用原位拉伸试验研究了合金显微组织对裂纹萌生及扩展行为的影响。研究结果表明：试验合金组织中主要包括α-Mg基体,β-Mg₁₇Al₁₂,α β共晶相,Al₁₁Nd₃针状相和Al₂Nd颗粒相。Al₂Nd存在孪晶结构,孪晶面为{11-1},Al₁₁Nd₃存在连续的凹凸界面结构。合金室温原位拉伸试验结果显示：裂纹主要在粗大的β-Mg₁₇Al₁₂相内部萌生,裂纹扩展方式包括沿晶扩展和穿晶扩展方式。裂纹穿晶扩展主要归因于沿晶界分布的Al₁₁Nd₃、Al₂Nd相与周围组织界面结合能力较强,Al₁₁Nd₃凹凸界面对基体与共晶组织的啮合作用显著。     

Mg-Al-Zn-Nd合金微观组织演变及稀土相强化行为研究

本文采用XRD、SEM和TEM等方法表征了Mg-Al-Zn-Nd合金微观组织演变,研究了合金中稀土相的强化行为。结果表明：添加Nd元素后的试验合金主要由α-Mg、Mg17Al12、Al2Nd和 Al11Nd3组成。随着Nd含量的增加,Mg17Al12相尺寸变小,数量减少,弥散分布的Al2Nd和 Al11Nd3相增多,Al11Nd3相由针状趋于棒状转变,且Al11Nd3相与基体存在结合能力较强的半共格界面。稀土相强化行为表现为：（1）在拉伸过程中稀土相周围应力集中的增大,可能诱发其周围基体形成孪晶结构,可以协调部分外界应变能的增加;（2）相比Mg17Al12而言,具有较好结合能力的硬质稀土相不易萌生裂纹,且呈弥散分布的稀土相钉扎位错运动较强;（3）稀土相的增加导致基体与α+β共晶组织（M/E）界面、岛状Mg17Al12相微裂纹源的数量减少。最后,计算并简要讨论了Mg17Al12、Al2Nd和 Al11Nd3相的力学特性。     

转速对 7075-T651 铝合金搅拌摩擦焊接件内部残余应力分布的影响

目的掌握铝合金搅拌摩擦焊接板内部残余应力的分布,为控制焊接残余应力、改进焊接工艺和提高焊接件质量。方法以13.6 mm厚的7075-T651铝合金为研究对象,用短波长X射线衍射技术,对在不同搅拌头转速下搅拌摩擦焊接板内部的残余应力进行了无损测试,并对焊接接头在板厚中心层上的微观组织和显微硬度进行了研究。结果在垂直于焊缝截面上的显微硬度均呈"W"型分布,焊核区的显微硬度高于其两侧的热机械影响区和热影响区,但低于母材区的硬度;随着转速的增大,接头硬度的最小值减小,低硬度区的范围越大。横向残余应力绝对值整体小于焊接方向;焊核区为正应力,热机械影响区残余应力减小且变化梯度最大;残余应力的极大值位于热影响区和热机械影响区的交界处;残余应力极大值与硬度最小值的位置重合。结论通过残余应力的无损检测分析,不仅可以直接获得加工件内部应力分布,还可以间接获得加工件内部的加工缺陷情况,为改进加工工艺、提高成形精度提供依据。     

刻划的富硅二氧化硅／p-Si结构的光致发光和电致发光

以磁控溅射方法于p-Si上淀积富硅二氧化硅,形成富硅二氧化硅／p-Si结构,用金刚刀在其正面刻划出方形网格后在N2气氛中退火,其光致发光(PL)谱与未刻划的经同样条件退火的对比样品的PL谱有很大不同.未刻划样品的PL谱只有一个峰,位于840nm(1.48eV),而刻划样品的PL谱是双峰结构,峰位分别位于630nm(1.97eV)和840nm.800℃退火的刻划富硅二氧化硅/p-Si样品在背面蒸铝制成欧姆接触和正面蒸上半透明金电极后在正向偏压10V下的电致发光(EL)强度约为同样制备的未经刻划样品在同样测试条件下的EL强度的6倍.EL谱形状也有明显不同,表现在：未经刻划样品的EL谱可以分解为两个高斯峰,峰位分别位于1.83eV和2.23eV;而在刻划样品EL谱中1.83eV发光峰大幅度增强,还产生了一个新的能量为3.0eV的发光峰.认为刻划造成的高密度缺陷区为氧化硅提供了新的发光中心并对其中某些杂质起了吸除作用,导致PL和EL光谱改变.     

用二元光学器件实现对CO2激光束的圆形光斑到均匀光强分布的矩形光斑的变换

设计并制作了一种具有8个位相级的二元光学器件，将波长为10.6μm CO2激光器输出的圆形光斑变换成均匀光强分布的矩形光斑。器件制作在GaAs基片上，两面镀有光学增透膜，适用于2000W的大功率激光加工系统中。此器件可以根据需要设计成不同规格。