微量TiC粉末合金化改善电弧增材制造Ti-6Al-4V合金的组织和性能

原位合金化是调控增材制造钛合金微观组织和力学性能的有效方法,文中研究了添加微量TiC粉末对电弧增材制造Ti-6Al-4V合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,添加微量TiC粉末后,Ti-6Al-4V合金中的柱状β晶粒尺寸减小,α-Ti相细化,微观组织为精细的网篮组织,抗拉强度和断后伸长率达到了1029 MPa和14.8%,分别提高了12.8%和26.5%,实现了电弧增材制造Ti-6Al-4V合金强度和塑性的协同改善.同时,沉积合金的显微硬度提高至362.9HV,相比Ti-6Al-4V合金提高了11.4%.通过电子背散射衍射(electron backscatter diffraction,EBSD)分析得出,TiC粉末的添加降低了沉积合金的织构强度,增加α-Ti相的取向.添加微量TiC粉末后,Ti-6Al-4V合金力学性能的提高主要归因于细晶强化和固溶强化效应,其中细晶强化是主要的强化机制.对比分析两种沉积合金的拉伸试样断口得出,Ti-6Al-4V合金的断口形貌呈现出塑性-脆性混合断裂,添加质量分数0.5%TiC粉末后,断口形貌呈现出塑性断裂.证实了TiC粉末作为电弧增材制造Ti-6Al-4V合金晶粒细化剂的潜力.

一种小型履带式管道机器人的研究与设计

针对通风管道人工探查不便的现状,设计了一款专用的小型履带机器人。该机器人通过合理的结构设计,可以在狭窄的管道内实现爬坡和越障功能。开发了基于树莓派和STM32的控制系统,设计了整个机器体的硬件电路和各模块的控制程序,利用Qt Creator软件创建了便于控制与接收数据的上位机界面。通过光纤通信实现上位机和机器人的数据互通。机器人搭载的摄像头模块和轮速计可以在复杂的管道环境中实现定位功能。经过实验与数据采集,表明该机器人整体功能完善,在实际工作环境中运行平稳,能够满足管道机器人的工作要求。

新型钴基高温合金成分设计的研究进展

传统钴基高温合金的强化机制为固溶强化和碳化物强化,弱于有序γ′相沉淀强化的镍基高温合金的强化效果,日本学者发现了有序γ′相强化的Co-Al-W系新型钴基高温合金,其强化效果明显优于传统钴基高温合金。由于新型钴基高温合金具有较传统镍基高温合金更高的承温能力以及更加优异的高温抗蠕变性能和抗氧化性能,因此被认为是最具潜力的航空发动机热端材料之一,近年来得到迅速发展。基于国内外学者对新型钴基高温合金的研究成果,系统总结多种合金元素(如Ta,Ti,W和Nb等)对新型钴基高温合金组织和性能的影响。在组织方面,总结合金元素对合金相变温度、γ′相的体积分数及形态、γ′相的尺寸、γ/γ′两相晶格错配度和有害相的影响;在性能方面,总结合金元素对合金抗氧化性能、力学性能及抗蠕变性能的影响,以期为新型钴基高温合金的成分设计提供参考。最后对新型钴基高温合金成分的高效率设计进行展望。

新农科建设中基础课程如何更充分地发挥强基固本作用——以“理论力学”为例

基础课程是各个专业的核心课程,是创新能力这种上层结构矗立所赖的坚固基石。力学课程作为农业院校中涉农工科专业的大类基础课,在农业人才培养中的根基作用发挥不充分,这是由于传统涉农专业高度专业化的人才培养模式导致的。而今,新农科建设倡导学科交叉融合、培养复合型创新人才,在新背景下如何更充分地发挥基础课程作用?文章以“理论力学”为例,阐述了力学学科的应用属性和交叉活力,阐明了一般力学分支中最为基础的“理论力学”课程在农业院校新农科建设中的强基固本作用,分别从课程内容的编排与讲授、实践课堂的开设以及力学类课程体系的前后呼应与递进三个方面讨论了“理论力学”课程更好地服务于新农科创新人才培养的途径。

青藏高原典型冰川小流域土壤微生物生物量及胞外酶活性分布特征

土壤微生物释放的胞外酶是决定碳(C)、氮(N)、磷(P)生物地球化学循环的关键因素,为了阐明青藏高原典型小流域土壤微生物生物量和胞外酶活性沿海拔和土层的分布特征并揭示影响该分布格局的主要养分限制状况,于2021年8月采集了青藏高原廓琼岗日冰川小流域5个海拔梯度(4900 m;5000 m;5100 m;5200 m;5300 m)中4个土壤发生层(A层:腐殖质层、E层:淋溶层、B层:淀积层和C层:母质层)的土壤样品,定量分析了土壤基本理化性质、微生物生物量、胞外酶活性等指标。结果表明:1)微生物生物量碳氮磷的海拔差异变化规律不同,随着土层加深微生物生物量碳氮磷随海拔变化越小。同时,各海拔之间微生物生物量均有随土层加深而显著降低的趋势(P<0.05);2)四种酶活性的海拔间变化规律各异,但整体呈现随海拔升高而升高的趋势且在表层(A和E层)增长趋势更明显,而且随土层加深显著降低(P<0.05);3)该区域土壤微生物受到碳和磷共同限制,土层越深限制越高,而且海拔越高C限制越强,但P限制降低;4)青藏高原典型冰川小流域土壤微生物生物量和胞外酶活性在海拔和土层之间存在较明显的差异,可能是由于土壤养分含量的差别造成的。整体而言,青藏高原典型冰川小流域土壤养分含量影响土壤微生物生物量和胞外酶活性在海拔和土层之间的分布特征。为深入理解青藏高原冰川小流域土壤养分循环提供了数据基础和科学依据。

生活方式控制联合纳豆红曲胶囊降低血脂的临床研究

目的研究生活方式控制联合纳豆红曲胶囊降低血脂的有效性及安全性。方法根据纳入及排除标准募集高脂血症志愿者,按照2:1的比例随机分为纳豆红曲组(生活方式控制+纳豆红曲胶囊)20例和生活方式控制组(单纯生活方式控制)10例。两组试验期间均进行生活方式控制,纳豆红曲组同时服用崇健纳豆红曲胶囊1.35 g bid,共90 d;入组后第0天、30天、60天及90天对所有受试者进行访视,记录0 d及90 d的血脂四项、肝肾功能及各访视点的不良事件发生情况;比较分析两组试验前后血脂四项、肝肾功能变化及不良事件发生情况等。结果纳豆红曲组试验前后比较,低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)明显下降(P<0.05);总胆固醇(total cholesterol,TC)有明显下降(P<0.05);生活方式控制组试验前后LDL-C及TC水平比较,差异无统计学意义(P>0.05);两组高密度脂蛋白胆固醇(High density lipoprotein cholesterol,HDL-C)各自试验前后比较,差异无统计学意义(P>0.05);两组甘油三酯(triglyceride,TG)、谷丙转氨酶(alanine transaminase,ALT)、谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)、血肌酐(creatinine,Cr)各自试验前后比较,差异无统计学意义(P>0.05),两组受试者试验期间均未发生不良事件。结论与单纯生活方式控制相比,对高脂血症患者予生活方式控制联合纳豆红曲胶囊干预可以有效降低LDL-C及TC水平。

电气设备状态监测与故障诊断技术的研究

电气设备状态监测与故障诊断技术在电力系统中极其重要,经过实时监控和预警能有效防止设备故障,提高系统运行可靠性。本文综述当前包括振动分析、热成像、油中气体分析、在线绝缘测试等状态监测技术的发展,并探讨其在实际应用中的挑战。现代基于人工智能和大数据的故障诊断技术大幅提升诊断精准度,物联网和 5G 通信技术的引入使监测系统更智能化高效化,多技术综合应用及预测性和主动维护策略进一步提升设备运行可靠性,未来技术创新和智能化系统普及将成主要发展方向,推动电力系统智能化转型。

CMT电弧增材制造铝合金传热传质与熔池行为数值模拟

为研究冷金属过渡(cold metal transition,CMT)电弧增材制造铝合金传热传质与熔池流动特性,基于Fluent软件建立了三维CMT电弧增材制造数值模型.模型中,采用动网格技术模拟焊丝竖直方向上的往复运动,利用流体体积法捕获气/液界面,焓-孔隙率法追踪固/液界面,并施加周期热量输入和阶段电弧力作用来等效电弧放电行为,研究分析了焊道成形传热传质过程与熔池动态行为.结果表明,焊道成形初期,熔池余高和坡度较大,形貌犹如半个球体,成形后期热量积累造成焊道余高后方较前方略小,而后端熔宽较前端略宽;单滴过渡周期内,焊丝机械回抽对熔池表面流动影响最为明显,液桥断裂产生较大反冲作用于熔池;熔池内部则是电磁力作为主导驱动力产生一股顺时针环流,环流随燃弧阶段周期切换而不断加强与减弱,并基本贯穿整个过渡周期,使得熔池内部热对流更加充分.模拟结果与试验结果显示吻合良好.

EDI膜块离子交换树脂层态分布研究及分析

为掌握电去离子(EDI)膜块内离子交换树脂层态分布规律,首先分析了EDI离子交换树脂迁移失效层、交换稳定层和水解保护层的工作原理和特点,随后通过实验测试了进水电导率和运行电流对离子交换树脂层态分布的影响。结果表明,水解保护层厚度与进水电导率负相关,与运行电流正相关,水解保护层是保证EDI膜块产水水质的关键点。在进水电导率≤10μS/cm(25℃)时,水解保护层厚度占整个树脂层厚度的比例≥11.43%,可以很好地保证EDI膜块产水电导率<0.1μS/cm(25℃)。在进水电导率为5μS/cm、产品水电导率<0.1μS/cm(25℃)时,提高运行电流可以增大水解保护层厚度,且水解保护层厚度与运行电流成线性关系。

Co-Ni-Al-Ti基高温合金的蠕变组织与性能研究

对新型钴基高温合金进行成分调控,使用Ni、Ti、Cr、Mo等元素替代W以降低合金密度。对不同时效温度和蠕变温度下的2Cr合金和2Mo合金的蠕变性能进行了研究。使用JMatPro软件计算了两种合金的平衡相图,利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)、透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)等实验设备对两种合金蠕变断裂前后的微观组织和断口进行观察。实验结果表明,经过时效处理的2Cr合金的蠕变性能优于未时效处理样品的。2Cr合金和2Mo合金在蠕变温度为700℃时表现出相对较长的蠕变寿命,在750℃时蠕变寿命急剧下降。由于2Cr合金的抗氧化性更强,使得2Cr合金相较于2Mo合金蠕变寿命的降低幅度更小。蠕变断裂以后,2Cr合金中的γ′相粗化程度更严重,2Mo合金中的γ′相更稳定。

热输入对脉冲TIG电弧增材制造Ti6Al4V钛合金微观组织与力学性能的影响

电弧增材制造固有的高热输入导致钛合金构件中易产生粗大组织,造成力学性能的下降。为细化钛合金组织,通过在电弧增材制造Ti6Al4V钛合金过程中施加脉冲电流,研究了基值电流和占空比对增材制造Ti6Al4V钛合金凝固过程微观组织和力学性能的影响,探究热输入对电弧增材制造Ti6Al4V钛合金凝固过程、微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着基值电流和占空比的降低,沉积Ti6Al4V合金的热输入由988 J/mm下降到414 J/mm,凝固熔池温度梯度G逐渐降低,生长速度R逐渐增大,使得粗大β柱状晶向等轴晶转变。随着热输入逐渐降低,冷却速率由7.27℃/s提高到44.08℃/s;高冷却速率促进α板条细化,α板条宽度从1.07μm减小到0.49μm。β等轴晶的形成和α板条的细化提高了沉积Ti6A14V钛合金力学性能,试样的抗拉强度由914 MPa增加到1049 MPa,塑性保持在8%。

氧化物弥散强化镍基高温合金制备与性能研究

目的以第三代镍基高温合金粉末为基础,制备氧化物弥散强化(Oxide Dispersion Strengthened,ODS)合金,探讨不同球磨时间与过程控制剂(Process Control Agent,PCA)添加量对机械合金化(Mechanically Alloying,MA)后粉末形貌与尺寸的影响,以及放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)温度对合金压缩性能和硬度的影响。方法利用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)表征机械合金化后粉末形貌,并统计粉末平均尺寸与晶粒尺寸,结合MHV-50Z/V2.0型数显维氏硬度计与AGS-X-100 kN电子万能试验机等方法对力学性能进行分析。结果PCA的加入能够有效细化粉末,但随着PCA添加量的增加,MA粉末逐渐由球状变为层片状。随着球磨时间的延长,部分粉末逐渐由球状变为扁平球状。另外,粉末的平均尺寸和晶粒尺寸均随球磨时间的延长而先减小后趋于稳定。SPS烧结温度为1050℃的合金性能最优,其极限压缩强度达到1735.61 MPa,维氏硬度高达488.94HV。结论最佳的制备工艺组合为球磨时间36 h,PCA添加量(质量分数)10%,SPS烧结温度1050℃,在此工艺参数组合下可制备出性能较优异的ODS镍基高温合金。

施氮量对羊草叶绿素含量和光合特性的影响

为探索施氮量对羊草(Leymus chinensis)叶绿素含量和光合特性的响应,采用盆栽试验的方式,设置氮素(纯N)5个梯度(0、75、150、225、300 kg/hm^(2)),在羊草拔节期测定羊草的生理指标和光合特性,分析不同施氮量对羊草生物量、叶绿素含量和光合特性的影响。结果表明,(1)与不施氮相比,施氮量在75~150 kg/hm^(2)范围内对羊草的总生物量均有一定的促进作用,并且在150 kg/hm^(2)时促进效果最为明显,提高了18.05%;(2)叶绿素a和类胡萝卜素的含量随着施氮量的增加呈先增后减的趋势,并且在150 kg/hm^(2)处理下达到最大值,分别为1.68 mg/g和0.64 mg/g;(3)羊草光合特性(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率)随着施氮量的增加呈先增后减的趋势,在N150处理下最大。因此,150 kg/hm^(2)氮肥施入下羊草叶绿素含量为5个处理中最高,显著促进了羊草光合作用,在一定程度上增加了羊草生物量的积累。

苏里格气田优质储层的控制因素

苏里格气田优质储层具有埋藏深度大、深埋时间长、成岩演化阶段高、物性好的特点。该套储层的分布主要受沉积环境、石英含量、颗粒粒度、埋藏史、成岩作用、裂缝发育程度、异常高压等因素的控制。其中分流河道为最有利的微相 ;石英含量大于 90 %、特别是大于 95 %时 ,孔渗明显变好 ;孔隙度大于 8%、渗透率大于 0 .5×10 -3 μm2 的样品通常分布于粒度中值在 0 .5 0mm以上的粗砂岩中 ;裂缝对储层物性有较大的改善 ;异常高压对优质储层的发育具有一定的保护作用 ,应特别加强对裂缝的研究。

中国优质碎屑岩深层储层控制因素综述

根据中国深层储层分布广,地质条件差异大的实际情况,认为沉积环境、地温、深埋藏时间、溶解与胶结作用、烃类充注、异常压力、绿泥石环边为深层储层的主要控制因素,并对每一种因素作了具体分析,指出深层储层的分布可以用3种模式来进行预测。

阿尔泰—蒙古微大陆的确定及其意义

中国阿尔泰具有古元古代-中元古代-新元古代基底,其间可能经历了四次主要地质事件,对阿尔泰前寒武系的研究是确定阿尔泰—蒙古微大陆存在的基础;哈巴河群时代为震旦纪-中奥陶世,延伸约1500km,对哈巴河群时代及其规模的讨论是确定阿尔泰—蒙古微大陆存在最重要的依据;东锡勒克组为两大陆碰撞后松弛阶段的产物,白哈巴花岗岩形成于后碰撞环境,对东锡勒克组和白哈巴花岗岩的研究是确定阿尔泰—蒙古微大陆存在的重要依据。通过上述三方面的研究明确了阿尔泰—蒙古微大陆的存在,并厘定了它的南北边界,在此基础上通过对哈巴河群的岩石地球化学研究表明阿尔泰—蒙古微大陆是一个主要由元古宇物质组成的不成熟的微大陆。

深层异常温压条件下碎屑岩成岩作用特征初探——以板桥凹陷下第三系深层碎屑岩地层为例

依据《碎屑岩成岩阶段划分规范》 ,黄骅坳陷板桥凹陷根据古地温、孢粉颜色、TAI、Ro、泥岩中黏土矿物演化等各项指标所划分的成岩阶段之间存在着明显的不吻合现象。分析认为 ,这是由于板桥凹陷普遍存在异常高压 ,而压力对有机质热演化和无机物质反应具有明显的抑制作用 ,延缓了有机质成熟 ,温度虽然较高 ,但成岩演化阶段出现相对滞后的现象。为此 ,根据自生矿物组合、黏土矿物演化及有机质热演化等 ,重新建立了异常温压背景下碎屑岩储集层成岩阶段划分方案。图 4参 2表

金银花类中药提取物清除自由基的作用

目的 比较金银花类中药以及忍冬不同提取部位清除自由基的作用。方法 生物化学发光法。结果 所检测样品对 3种自由基系统 ( O- 2 、· OH、H2 O2 )都有不同程度的清除作用。同一物种 ,道地产区河南、山东产忍冬清除自由基的作用强于江苏产忍冬 ;不同物种 ,清除自由基能力大小依次为灰毡毛忍冬、忍冬、细毡毛忍冬、黄褐毛忍冬、菰腺忍冬。忍冬不同提取部位清除自由基能力大小依次为正丁醇部位、乙酸乙酯部位、水提液。绿原酸、忍冬苷均具有较强的清除作用 ,而忍冬苷稍强于绿原酸。结论 金银花类中药清除自由基能力随产地、物种不同而有差异 。

中国阿尔泰早古生代后碰撞花岗岩的发现及其地质意义

新疆哈巴河县白哈巴岩体主要岩石类型为黑云母斜长花岗岩,另有少量花岗闪长岩。SiO2含量介于65.58%～65.79%之间,A/CNK≤1.05,为弱过铝质岩石,属高钾钙碱性系列。稀土元素总量为174.1×10-6～210.6×10-6,具明显的Eu负异常(0.54～0.63),稀土元素分馏中等((La/Yb)N值为4.46～5.56),稀土配分曲线为轻稀土富集型,富集Rb,Th,U,K,La,Ce,Nd,Hf,Zr和Sm等元素,而强烈亏损Ba,Nb,Ta,Sr,P和Ti等元素。主量元素、稀土元素和微量元素特征表明,白哈巴岩体形成于挤压体制向拉张体制转换的构造环境,属后碰撞花岗岩类。SHRIMP锆石U-Pb年龄为413.8±6.4Ma。白哈巴岩体后碰撞花岗岩的发现,支持阿尔泰-蒙古微大陆的存在,丰富了对新疆北部构造演化的认识。

苏里格气田优质储层控制因素

苏里格气田是我国发现的第一个世界级储量的大气田,该气田的气藏分布严格受储层的控制。储层具有埋藏深度大(超过4000m)、深埋时间长(距今150Ma以上)、成岩演化程度高(晚成岩B—C阶段)、物性较好(是鄂尔多斯盆地上古生界最好的储集层)的特点。为此,对该气田优质储层的控制因素进行了综合分析。结果认为,优质储层的分布主要受沉积环境(石英含量、碎屑粒度)、异常高压、古地形、成岩作用、裂缝发育程度等因素的控制:石英含量大于90%、特别是大于95%时,储层孔隙度、渗透率明显变好;成岩作用的差异性使得中粗粒砂岩的物性较好,而中细粒砂岩物性较差;异常高压对优质储层的发育具有一定的保护作用;裂缝对储层物性有着较大的改善作用;砂岩中绿泥石含量和孔隙度具有明显的正相关性,绿泥石含量可以作为指示优质储层发育的指标。