高校金属增材制造实验室安全管理探讨

实验室安全管理在保障科研任务正常运行和实验人员安全方面发挥着重要作用。该文结合高校金属增材实验室的实际情况,通过剖析金属增材制造技术特点,分析金属增材实验室常见材料和仪器设备安全隐患,探讨金属增材实验室安全管理举措,为金属增材制造实验室建立安全管理长效机制提供参考。

SLM成形金属薄壁件表面缺陷形成机理研究

选区激光熔化技术(SLM)被认为是最具潜力的金属增材制造技术之一。对SLM成形316L不锈钢薄壁件侧壁表面形成机理与优化策略进行了研究。实验结果发现:随着体能量密度的逐渐提升,SLM成形金属薄壁件侧壁粘粉、凹陷(孔隙)等表面缺陷及壁厚精度均呈现分段性变化,即熔池烧结存在固相烧结、稳态传导和非稳定匙孔三种模式。不同体能量密度条件下的熔池热、动力学行为耦合作用改变,使得各种表面缺陷的分布、形貌乃至形成过程均不同。重点分析了叠层褶皱、道内震荡褶皱及飞溅沉积褶皱三类表面褶皱形貌的形成机理。上述研究为提高SLM成形复杂薄壁结构表面质量提供了实验与理论借鉴。

一种客车座椅用低气味高阻燃聚氨酯泡沫的开发

以低挥发性有机物(VOC)聚醚多元醇、低VOC聚合物多元醇、交联剂、反应型催化剂、有机硅匀泡剂及开孔剂为A组分,改性MDI为B组分,制备了一种低气味、高阻燃的客车座椅用聚氨酯泡沫产品。研究了聚醚多元醇、聚合物多元醇以及交联剂对泡沫制品性能的影响,并检测了产品的阻燃性能和VOC含量。结果表明,聚醚10LD8005、聚合物多元醇HPOP40和交联剂二乙醇胺的用量分别为20份、30份和1份时,泡沫制品的力学性能最好。由其生产的客车座椅聚氨酯泡沫产品的VOC能满足ISO 12219-2:2012要求,阻燃性能满足《营运客车内饰材料阻燃特性》标准要求。

倾斜基面电弧增材制造熔池形貌演变机制研究

电弧增材制造技术凭借其制造周期短、制造零件无尺寸限制等优点广泛应用于航空航天、武器装备等领域。而电弧增材制造技术实现复杂金属零件直接成形的基础是沉积过程中堆积焊道的形貌具有均匀稳定的重复再现性。但电弧增材制造是一个涉及电场、磁场等多物理场耦合的过程,当金属液滴的沉积行为发生在倾斜基面上,熔池在重力诱导下容易发生失稳流淌,造成非对称的焊道形貌,降低零件的成形精度。基于此,本文采用实验与仿真结合的方法开展电弧增材制造过程中非对称熔池的诱发机理与熔池形貌演变机理研究,探究倾斜基面上焊道形貌的成形规律。研究发现,随着基面倾角的增加,焊道偏移量逐渐增大(0、0.4549、1.9374、2.3319 mm),熔池深度逐渐减小(1.935、1.763、1.684、1.576 mm),成形焊道非对称程度逐渐增加;进一步基于实验及数值仿真的方式研究了沉积过程中非对称熔池形貌的演变规律,揭示了重力诱导下表层金属流体的不对称流动是导致焊道形貌恶化的诱因,为后续非对称焊道形貌抑制方法的研究及三维复杂金属构件的高质量成形提供指导。

基于CMT的钛合金电弧增材制造技术研究现状与展望

钛合金高强度、高耐热的特性决定了其在航空航天、船舶制造等领域的广泛应用,但由于钛合金的难加工性,使得传统锻造+机加的方式模具损耗严重、制造周期长。增材制造作为一种制造成本低、成形效率高的绿色化制造工艺,凭借其无需模具、直接成形的优势在钛合金制造领域受到国内外学者的广泛关注。电弧增材制造技术相较于其他增材工艺(如激光增材制造、电子束增材制造等)沉积效率更高,不受零件尺寸的限制,在大型和超大型结构件的制造中具有突出优势,其中基于冷金属过渡(Cold metal transfer,CMT)的电弧增材制造技术由于沉积过程更稳定、热输入量更低,已逐渐成为钛合金增材制造领域的研究热点。文中对基于冷金属过渡的钛合金电弧增材制造技术的研究现状进行综述,介绍钛合金打印件的微观组织和力学性能特征,总结分析了成形参数对打印件微观组织与力学性能的影响规律,并概述了形核条件调控、轧制和超声冲击等辅助技术对打印件微观组织与力学性能的影响机制,最后展望了钛合金CMT电弧增材制造的未来发展趋势。

基于GIS的安全保障型城市评价系统研究

城市经济发展应建立在人民生命健康和安全保障的基础上,这是和谐发展、科学发展的必然要求。近几年来,一些大中城市以建设安全保障型城市为目标,开展了贯彻落实"安全发展"理念、创新安全生产工作模式的有益探索。主要针对安全保障型城市的内涵建设、基于多智能体技术的城市运行安全系统建模方法、基于领域维度和影响维度构建的安全保障型城市评价指标体系等进行了初步探索,进一步综合应用致灾因子、承受能力、防控管理、后果状态等具体指标对城市的安全保障能力进行了评估。这一研究结果对建设安全保障型城市,科学评价城市安全保障状态具有重要意义。

Java多线程并发系统中的安全性与公平性

多线程是Java的一个重要方法,特别有利于在程序中实现并发任务。Java提供Thread线程类,实现了多线程的并发机制。然而,程序的并发执行必定会出现多个线程互斥访问临界资源的局面,因而并发系统解决的关键就是对临界资源的管理和分配问题,而在进行临界资源分配时有两方面需要考虑,即安全性和公平性。文中首先讨论了多线程并发系统中的安全性与公平性问题,指出安全性与公平性在并发系统中访问临界资源时的重要性。并通过火车行驶单行隧道的实例,演示各种条件下的行驶情况来进一步说明该问题。

基于环境检测数字控制的智能窗系统的研究

窗子是调节室内环境的主要手段,而现有居室窗子的开启、关闭基本上依靠人工根据室内外环境状况操作完成。完全靠人工根据室内外温度、空气状况及天气状况而判定是否开、关窗户,常导致一些意外情况的发生。针对这些情况,研究一种经济实用,可自动感应控制开、闭窗的系统,对日常家庭生活有重要的实用价值。

木质素乳化剂及其在乳化沥青中的应用进展

从木质素的结构与性质出发,对木质素乳化剂进行分类。综述了4种不同类型木质素乳化剂(阳离子型、阴离子型、非离子型与两性型)的制备方法及研究应用现状,并对其作为沥青乳化剂乳化沥青的机理进行阐述。介绍了木质素阳离子沥青乳化剂与木质素阴离子沥青乳化剂的制备方法及其在沥青乳化中的应用进展,并指出木质素作为沥青乳化剂存在的问题及未来研究方向。

基于双目立体视觉技术的远距离海面监测系统

为减少海啸对岸边居民生命财产安全的影响,实时监测远距离海平面是非常必要的.为解决目前GPS浮标只能监测局部海平面变化,海底光缆铺设难度大、维护费用高,雷达和卫星技术分辨率比较低的问题,提出一种基于双目视觉技术的远距离海浪监测系统,以获得海平面高度变化,进行三维可视化重建.为提高远距离测量精度,特别制作了一组标定杆实现长距离标定;改进Otsu算法,提出利用动态块阈值方法提取海浪特征,通过特征矩阵对海浪进行立体匹配,获得视差图像;使用RANSAC方法获得海平面的高度变化.比较海平面测量数据和公开数据可知,均方误差为6.67%,验证了该监测系统的有效性.

废纸制浆造纸废水处理过程中溶解性有机物转化特性的研究

废纸制浆造纸已逐渐成为造纸行业的主导,但其废水量大、污染严重。以山鹰国际控股有限公司某造纸厂废纸制浆造纸废水为例,探讨了废水中溶解性有机污染物(DOM)的特性及其迁移转化规律。采用紫外可见光谱、红外光谱、三维荧光光谱、凝胶渗透色谱(GPC)及气相色谱-质谱(GC-MS)等仪器对水样中的DOM进行特性表征。结果表明,废纸制浆造纸废水中DOM主要以疏水性的芳香族化合物、长链烷烃类物质为主,分子质量分布广泛,经过生化处理后,二级出水中仍含有难降解的腐殖酸类物质;高级氧化处理后,废水的COD大大降低,最终出水中DOM主要是以含有苯环的腐殖质有机物为主。

论小学足球教学构建有效课堂的方法

有效课堂是指,老师教学具备课堂魅力。可以刺激学生自发学习,自发课后总结和复习。小学足球教学构建有效课堂,我们采用的方法是结合有效课堂理念核心思想,通过激发学生自主性,提高课堂教学有效性。

新时期国有企业党建工作的问题及对策研究

近几年,尽管国企在党建工作方面取得了较为明显的工作成绩,但是仍然不可避免地遇到了很多的问题。笔者在此文中,解析了在新时期国企党建工作遇到的问题,然后针对这些问题,总结了相应的问题解决措施,以期为有效解决新时期国有企业党建工作的问题献言献策。

钢结构悬臂梁初始裂纹发展有限元动态仿真分析

采用ABAQUS软件建立钢结构悬臂梁均布荷载下初始裂纹发展动态模型,并对裂纹处的应力状态进行分析。结果表明:下部单元应力普遍大于上部应力;约束端周围随时间增加出现应力集中的现象;裂纹约束端一侧上部应力峰值出现的时间早于下部分;裂纹自由端一侧的应力普遍大于裂纹约束端一侧的应力,且应力数值在裂纹处发生突变;裂纹两侧应力的大小、变化趋势是不同的,裂纹的出现对裂纹约束端一侧影响较大,对自由端一侧影响较小。

难熔高熵合金激光增材制造:研究进展与展望

难熔高熵合金(RHEAs)是一类以Nb, Mo, W, Ta等难熔元素为主元的高熵合金(HEAs),具有简单的相结构和优异的高温综合力学性能,在航空航天、核能和石油等领域具有广阔的应用前景。由于RHEAs室温脆性难加工的特点,传统的工艺方法在制备RHEAs时存在制造过程复杂、周期长、材料利用率低、成本高等诸多问题,极大地限制了RHEAs的发展和应用。激光增材制造(LAM)技术因其能实现复杂零件的直接自由成形,而逐渐成为制备RHEAs的一条重要途径,为RHEAs的研发和应用带来了新的契机。对近年来激光增材制造RHEAs的研究现状进行了综述,介绍了激光增材制造RHEAs的成形特性,分析了RHEAs打印件的相组成和显微组织特征,总结了打印件的显微硬度、压缩强度以及耐磨、耐腐蚀和抗高温氧化性能。最后归纳出目前激光增材制造RHEAs的现存问题,并对其未来的发展趋势进行了展望。

激光选区熔化纯钨防散射栅格的工艺及性能研究

为探究激光选区熔化(SLM)成形纯钨防散射栅格的最佳工艺参数,研究了不同工艺参数对于栅格试样的表面粗糙度、熔道厚度、压缩力学性能以及钨实体试样致密度、微观组织的影响规律。研究发现,栅格试样的表面粗糙度会随着激光功率和扫描速度的增加而增加,过高的激光功率容易产生球化现象。此外,激光功率的增加以及扫描速度的减小都会使得熔道的厚度尺寸增加,在200 W激光功率以及500 mm·s^(-1)扫描速度工艺条件下熔道厚度最为接近100μm的预设值。压缩测试结果表明,纯钨薄壁栅格件的抗压强度会随着激光功率的增加以及扫描速度的减小而增加,且试样最大抗压强度达到了172 MPa。实体试样的致密度会随着激光扫描速度增加而减小,并且随着激光功率的增加先增大再减小,最终在375 W激光功率以及500 mm·s^(-1)扫描速度工艺条件下获得98.36%的最大致密度。其构建方向组织多为柱状晶粒,并且晶粒会随着激光功率的减小以及扫描速度的增加而细化。最后根据探究的工艺参数对栅格熔道形貌及厚度尺寸的影响规律,通过工艺优化,在210 W-600 mm·s^(-1)以及375 W-500 mm·s^(-1)条件下分别成形了防散射栅格的栅格和实体部分,成功打印的栅格熔道形貌较好、且具有较高的成形精度((100±10)μm)。

面向型面精度一致性的整体叶盘砂带磨削新方法及实验研究

由于整体叶盘由多个叶片组成,根据"木桶定律",整体叶盘的性能和寿命取决于型面精度(型线精度和表面质量)最差的叶片。因此,在满足整体叶盘型面精度的前提下,提高各叶片型面精度一致性对其性能和寿命具有重要的影响。提出一种面向型面精度一致性的砂带磨削新方法,一方面通过砂带周期性的往复运动结合自锐式磨削原理,实现型面铣削残差层的高效去除;另一方面通过砂带周期性的自动更新,保证各叶片的型面精度在同一截面具有高一致性。阐述并建立了面向型面精度一致性的砂带磨削新方法及其磨削控制方程。在此基础上,对某航空发动机整体叶盘的11个叶片进行了砂带磨削实验,并且运用标准差对整体叶盘型面精度一致性进行定量分析。研究结果表明:整体叶盘磨削后,表面粗糙度小于0.25μm,型线精度小于0.05mm,同时型面精度一致性显著提高,证明了该方法的有效性。

激光选区熔化成形CuCrZr合金导电率提升机理研究

为了满足制件的高导电性能要求,对激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)成形CuCrZr合金的导电率进行研究。首先优化工艺参数获得了致密度为99.37%的试样,然后讨论了致密度和热处理工艺对导电率的影响规律。结果表明,CuCrZr合金的导电率与致密度具有较强的正线性关系;对合金导电率影响较大的热处理参数是固溶温度和时效时间。固溶处理过程中,CuCrZr的导电率随固溶时间增加先略微降低后升高,而随固溶温度升高先大幅度降低后升高。时效过程中,导电率随时效时间增加逐渐升高并趋于稳定;热处理后的冷却速度越慢,合金的导电率越高;CuCrZr合金最佳的热处理制度为1000℃固溶2h并炉冷却至室温,此时合金导电率为91.20%±0.49%IACS。相较于已有研究,系统地分析了热处理工艺对导电率的提升机理并提出调控方向,为增材制造高导电率合金提供参考依据。

CBN砂带恒压力磨削玻璃钢试验

针对玻璃钢易切除、易烧伤的特点,采用3种不同粒度的CBN砂带对玻璃钢进行恒压力砂带磨削实验,分析了在磨削过程中不同的砂带粒度和磨削用量对砂带磨损和工件表面质量的影响。在磨粒切削加工模型的基础上,通过观察磨削前后玻璃钢表面微观形貌分析了玻璃钢的磨损机理。通过正交试验得到:随着砂带线速度和粒度号的增大,玻璃钢表面粗糙度呈减小趋势;材料去除率会随着砂带线速度和磨削压力的增加而增大,当砂带线速度v_s=25 m/s,磨削压力F=56N,粒度P=180#时,磨削效果达到最好。