基于正交设计优化镁橄榄石轻质球形骨料的制备工艺

为了研究各因素对镁橄榄石轻质球形骨料性能的影响以优化其制备工艺,以菱镁矿细粉（<0.045 mm）、天然硅石粉（<0.048 mm）和二氧化硅微粉为起始物料,使用浓度15%（w）的硫酸镁溶液为结合剂,采用圆盘造粒机成型料球,经高温煅烧后制备了镁橄榄石轻质球形骨料。选取二氧化硅微粉加入量（5%、10%、15%,w）、罐磨机转速(300、400、500 r·min^-1)、研磨时间（1、1.5、2 h）和煅烧温度（1 400、1 420、1 450℃）为研究因素,每个因素各选取3个水平进行正交设计,分析了各因素对球形骨料性能的影响。结果表明：二氧化硅微粉加入量和煅烧温度为主要影响因素,而罐磨机转速和研磨时间为次要影响因素。综合考虑,最优工艺路线为二氧化硅微粉加入量、罐磨机转速、研磨时间和煅烧温度分别为10%（w）、300 r·min^-1、1 h和1 420℃。采用优化工艺生产的轻质球形骨料的性能优良,孔径分布均匀,微孔数量增加,有望作为优良的碱性隔热耐火原料。     

微孔节流气体静压止推轴承跨缝过程时变特性研究

目前,大型气浮平台均采用花岗岩平台拼接而成,平台拼缝会对实验效果产生一定影响。针对上述问题,以微孔节流气体静压轴承运动中经过平台拼缝时的时变特性为研究对象,建立微孔节流止推轴承物理模型,并使用CFD软件与UDF相结合的动网格技术实现轴承跨越平台拼缝的动态过程仿真,研究不同气膜厚度、进气口压力、平台拼缝位置对轴承承载力和压力分布的影响。结果表明：当平台拼缝到达微孔分布圆附近时承载力急速下降,且平台拼缝到达轴承中心时承载力下降到最小值;随着气膜厚度的增加,轴承承载力的最大损失比例随之增加,并最终稳定到0.6;平台拼缝位于供气孔分布圆之外时,轴承边缘与平台拼缝之间的承载面将失效;通过增加进气口压力,轴承承载力整体有明显提升,但承载力损失速度也明显加快。     

热暴露对Ti55合金显微组织及力学性能的影响

研究了400～800℃热暴露对锻造变形态Ti55合金显微组织和力学性能的影响,并对其高温疲劳断口的显微形貌特征进行分析。结果表明,550℃以下长时间热暴露时屈服强度和抗拉强度基本保持稳定,而伸长率则随着热暴露温度的升高而下降。800℃以下热暴露不改变Ti55合金的显微组织类型,但热暴露温度升高会使Ti55合金中的β相在α相束集交接处发生局部粗化现象。热暴露温度高于550℃以上时,Si明显偏聚于晶界区域,最大浓度可达1%。随着热暴露温度的升高,Ti55合金的高温疲劳断口特征由穿晶韧性向沿晶脆性转变。     

3t电弧炉炉膛扩容改造的实践

作者针对公司老龄3 t电弧炉冶炼钢水吨位小、单耗高的实际情况,通过对炉壳出钢口进行适度的改造,进而实现了炉膛的扩容和炉料的扩装,并通过加长出钢槽、增大出钢槽倾角措施,解决了由于出钢口提高而带来的钢水包吊车钢丝绳与电弧炉电极架相互碰撞问题,炉膛扩容改造后从原额定容量3 t扩容到了5 t,显著地提高了钢水冶炼效率,为老龄3 t电弧炉冶炼钢水节能降耗、增产增效提供了技术保障。     

硫磺装置酸性气分液罐液位计管开裂原因分析

某石油三厂硫磺装置发现,酸性气分液罐液位计管的底部焊缝处发生了明显的开裂泄漏,通过对液位计进行宏观及低倍分析、材质分析、金相检验以及电镜分析结果表明：液位计管和法兰材质均为S20430不锈钢(200系列);液位计管、法兰以及焊缝的金相组织分别为奥氏体、敏化倾向的奥氏体、铸态奥氏体和少量铁素体;液位计管的开裂失效性质为应力腐蚀,以穿晶扩展为主。造成液位计管与法兰焊接处发生开裂的主要原因为液位计管和法兰采用的均为对应力腐蚀较为敏感的材质,两者焊接区存在残余应力,液位计管底部是一个封闭区,存在酸性介质(H₂S溶液和H₂CO₃溶液)。     

沉积行为对电火花沉积Ti(C,N)涂层微结构的调控机制

通过改变行走角度和电极直径,在800MPa级高强钢(牌号BF780CF)表面利用单点和多道脉冲电火花沉积技术沉积Ti(C,N)涂层。研究了沉积角度和电极直径对沉积层粗糙度的影响。结果表明:经多道沉积后可较大程度上改善单点沉积形成的表面粗糙形态。表面粗糙度随电极直径的变大而恶化,直径为3mm电极沉积所获得的表面质量最好。采用不同行走角度进行沉积时,引起表面粗糙度恶化的原因有所差异,行走角为45°时主要由熔滴溅射形成,而75°时未熔颗粒的作用变大。     

铝/钢异种金属电弧辅助激光熔钎焊工艺

进行了铝/钢异种金属的电弧辅助激光熔钎焊试验,分析了激光功率、电弧电流、焊接速度、热源中心间距对金属间化合物层厚度和接头抗拉强度的影响,优化了焊接工艺参数。结果表明:在其他焊接参数不变的情况下,随着激光功率、电弧电流的增大,焊接速度、热源中心间距的减小,金属间化合物层厚度随之增加。电弧辅助激光熔钎焊的优化工艺参数为激光功率1.2 k W、电弧电流15 A、焊接速度10 mm/s,热源中心间距15 mm。在该焊接参数下,可以获得性能良好的焊接接头,其抗拉强度达到163 MPa,金属间化合物厚度小于10μm。     

“肚大口小”筒形件的缩口挤压成形工艺研究

为了解决传统加工中存在的金属流线不完整、焊接裂纹、缩孔等缺陷,针对"肚大口小"筒形件,提出一种分瓣式内外支撑缩口挤压成形方法。应用有限元软件Deform-3D对内支撑不同分瓣模数量的筒形件的成形过程进行了模拟。主要分析了坯料塑性成形过程和等效应变、等效应力、金属流动速度,研究了不同数量分瓣模间隙对制件内表面的影响。结果表明:零件表面的成形质量随内支撑分辨模数量的增加、间隙的变小,呈现先升后降的变化,最佳内支撑分瓣模是5分瓣。使用这个分瓣模获得了要求的"肚大口小"的铝合金制件。     

冷焊修复层在H_2S环境下的开裂行为研究

研究了不同工艺条件下A350 LF2钢冷焊修复层的组织特征以及在NACE标准实验条件下的硫化物应力开裂(SSC)和氢致开裂(HIC)特征。结果表明,低的热输入量、短持续时间和高占空比条件下容易产生未熔合焊接缺陷,Ar气输入量较大则容易产生焊接气泡。H_2S腐蚀实验结果表明,冷焊修复层对SSC不敏感,但是却极易在焊接缺陷处产生HIC裂纹,裂纹在未熔合区以及焊缝气泡的边缘萌生,并沿着焊接熔合线在焊缝一侧扩展。适当的冷焊修复工艺参数能消除焊接缺陷,有利于提高焊缝的抗HIC开裂性能。     

基于Fluent的微孔节流气体静压止推轴承的参数设计与研究

为提高气体静压止推轴承的静态特性,针对所提出的微孔节流气体静压止推轴承,采用基于有限体积法的CFD软件Fluent进行三维建模仿真,分析了供气孔数目n、量纲一的供气孔分布半径M、供气孔直径d对轴承静态特性的影响规律。按照最大刚度原则,得到如下结论:供气孔数目n在180附近、量纲一的供气孔分布半径M约为0.7、供气孔直径d取最大值0.1 mm时,微孔节流气体静压止推轴承的静态特性最佳。