5Cr油套管钢在含Cl^(-)的CO_(2)环境中的腐蚀特性研究

目的掌握油气井生产中CO_(2)腐蚀对油套管的影响规律,研究兼顾耐蚀性和经济性的5Cr油套管材料在含Cl^(-)的CO_(2)环境中不同时间下的腐蚀演变规律。方法采用XRD、XPS、SEM和EDS等技术分析5Cr油套管钢在不同时间下腐蚀产物膜的演变情况,利用丝束电极(WBE)和阻抗测试(EIS)技术对其腐蚀电化学行为进行研究。结果5Cr油套管钢腐蚀后期的平均腐蚀速率约为初期的1/2,在腐蚀14 d后,腐蚀产物膜中的Cr富集大于30%,Cr、Fe质量比达到较高水平,约为基体的15倍。随着腐蚀的进行,电荷传递电阻和产物膜覆盖引起的电阻增大,电化学反应阻力增大。在腐蚀前期具有局部不均匀性,随着腐蚀的进行,电极腐蚀电位有负移现象,最终分布区间为−0.59~−0.61 V,电极表面阳极电流区域大幅减少。结论在腐蚀时间延长的条件下,5Cr油套管钢腐蚀产物膜的致密性增加,电荷传递电阻呈变大趋势。在产物膜下的5Cr油套管钢区域,电流发生由阴极向阳极极性转变的现象,产物膜存在的孔隙使5Cr油套管钢基体金属被腐蚀,从而导致阳极电流的出现。表面局部腐蚀电位阳极区的形成和扩展使其有产生点蚀的倾向,但腐蚀产物逐渐沉积在点蚀坑内壁,形成了Cr富集的保护性表面层,原发生点蚀区域由原阳极活性点位转变为阴极区,对其发展起到了抑制作用。

高强钢用无镀铜与镀铜实心焊丝焊接烟尘的分析

【目的】旨在了解高强钢用无镀铜和镀铜实心焊丝焊接烟尘的差异。【方法】通过采用试验室自主研发的焊接烟尘捕集系统,收集上述2种高强钢用实心焊丝的焊接烟尘颗粒。在收集过程中,测定实心焊丝熔化极气体保护焊焊接烟尘排放速率,结合电感耦合等离子体原子发射光谱仪、扫描电子显微镜与能谱仪、激光粒度分析仪等设备对焊接烟尘样品成分、形貌、粒度分布及尺寸进行分析。【结果】结果表明,焊丝2的焊接烟尘排放速率最小,为4.68 mg/s,焊丝4排放速率最稳定,不同制备工艺对于焊接烟尘排放速率未发现明显影响;焊丝3的平均粒径最大,为2.056μm;不同制备工艺的实心焊丝焊接时所产生的焊接烟尘在粒度分布上存在差异;在相同焊接工艺下,焊接烟尘成分主要由焊丝成分决定,主要元素为Fe,Mn,Si,其中Fe元素含量占比在50%以上。【结论】通过对试验结果的对比与分析可以知道,无镀铜实心焊丝在绿色环保方向上具有一定优势。

BDD电极对苯酚降解氧化的试验研究

基于掺硼金刚石(BDD)电极的电化学高级氧化技术是解决难降解有机污染物的有效方法之一。通过热丝化学气相沉积法(Hot Filament CVD,HFCVD)结合动态掺硼工艺,在WC-Co衬底上成功合成了BDD薄膜。在此基础上,利用已制备的WC-Co/BDD电极,以苯酚为目标污染物,探究了不同电流密度、电解质浓度、pH值、苯酚初始浓度对其降解效率的影响。试验结果显示,在电流密度为0.03 A/cm^(2),电解质为1.5 g/L Na_(2)SO_(4)的条件下,无论是在酸性还是碱性环境中,对于质量浓度为1000 mg/L的苯酚溶液,3 h内COD的去除率均达到95%;对于质量浓度低于500 mg/L的苯酚溶液,其COD去除率在相同时间内均接近100%。基于WC-Co/BDD电极的电化学高级氧化技术对苯酚的矿化效果极为显著。

同步差动进给双线电极微细电火花切割伺服控制系统设计

提出同步差动进给双线电极微细电火花切割加工方法,以双线电极双侧同步放电提高加工效率,同时可有效降低薄壁件变形,设计并开发了实现该方法的加工装置及伺服控制系统,使用PMAC运动控制卡和FPGA配合控制,实现工件进给模块和加工模块的伺服运动,采用双路独立的TR脉冲电源实现双线电极同步放电。通过对比使用单线电极与双线电极分别切割厚度为0.5 mm的弹簧钢薄片,结果表明双线切割比单线切割对薄壁件零件弯曲变形现象有明显改善。

基于ANSYS的电火花线切割机床电极丝模态研究

基于对电火花线切割机床已有研究的分析,运用弹性模态理论,通过胡克定律推导出了DK7740KJ型电火花线切割机床电极丝的固有频率计算公式,进而利用有限元分析软件ANSYS Workbench对电极丝的理想化模型进行建模并设置边界条件,仿真得出了预紧力为19 N时电极丝的前六阶模态值及振型,通过对比有限元仿真结果和计算数值,验证了所建模型及所设置边界条件的有效性。通过模态分析得到在不同跨距、不同张紧力下电极丝的固有频率,结论是:随着跨距的减小或张紧力的增大,电极丝的模态值增大。研究结论为提高电火花线切割机床的工件加工精度提供了参考。

经静脉旋转联合圈套推顶法拔除心脏再同步化除颤电极

近年来,随着起搏除颤系统的广泛应用,因感染、电极破损、起搏器升级等原因导致的废用电极需要拔除的情况也明显增加[1]。常用的电极拔除方法有单纯牵引法、牵引结合反推顶拔除法、非动力或动力辅助工具拔除法等[2]。使用机械扩张鞘、激光鞘、分离鞘等工具,虽然提高了电极导线拔除成功率,但是费用昂贵[3]。长海医院近20年采用旋转联合圈套和推顶法拔除起搏器电极导线200余条,初步统计该方法成功率高、并发症低、手术费较低,具有一定的推广价值。

00Cr13Ni5Mo不锈钢四钨极耦合电弧双丝增材制造工艺

为解决现有基于GTA热源增材制造工艺存在的熔覆效率较低、焊接效率较低的突出问题,该文提出一种四钨极耦合电弧双丝增材制造工艺,并通过控制变量的试验方法研究熔覆电流、行走速度与送丝速度对单层单道沉积层成形质量的影响。结果表明,熔池面积的波动与电弧压力是四钨极热源单道沉积层出现单道沉积层不连续、咬边等缺陷的主要原因,在保证成形质量的前提下,四钨极热源最大行走速度为400 mm/min、最大送丝速度为12 m/min、熔覆效率为6.24 kg/h,沉积件微观组织由回火索氏体、逆变奥氏体及碳化物组成,沉积件冲击吸收能量达到208 J,为MAG热源的2.5倍。综上所述,四钨极耦合电弧双丝增材制造工艺可以在保证优良冲击性能的前提下显著解决GTA热源增材制造工艺存在的熔覆效率较低、焊接效率较低的问题。

直流母线金属缺陷下空气放电机理的数值模拟

为探究直流母线金属缺陷下干燥气体条件空气正流注的产生机理和对放电特性的影响,采用有限元仿真软件COMSOL的等离子体模型,对线-板电极下80%的氮气和20%的氧气混合空气气体正流注放电进行模拟,研究有金属颗粒存在的空气正流注放电特性,从微观角度流注放电过程中的各种粒子数密度、电场、电势分布和空间电荷密度等变化趋势。研究结果表明母线电压幅值以及初始电子浓度均对空气放电过程中的电子数浓度峰值、电场强度峰值和空间电荷密度峰值产生影响,同时加快流注的发展速度、影响电势分布。在工程中,金属微粒的存在对于气体的绝缘性能有影响。

慢性腰痛患者深层多裂肌EMG信号时频特征变化

目的:采用表面肌电(sEMG)分析系统结合丝电极观察慢性腰痛(cLBP)患者与健康对照者腰部深层多裂肌的肌电活动,比较二者的EMG信号时域和频域特征,探讨腰痛深层多裂肌功能状态变化。方法:选取22例cLBP患者(10男12女)和30例健康对照者(15男15女)采用一次性无菌针头导入不锈钢丝电极(直径0.16mm)至L4水平深层多裂肌后完成改良BST动作,采集多裂肌最大随意收缩时的EMG信号,比较两组平均肌电值(AEMG)、均方根值(RMS)、中位频率(MF)、平均功率频率(MPF)及其频率的特征差异。结果:cLBP腰部深层多裂肌EMG信号时域指标AEMG、RMS明显低于健康对照组(P<0.001);频域指标MF、MPF明显高于对照组(P<0.05),MFs、MPFs绝对值明显低于对照组(P=0.001/0.001)。结论:最大等长收缩运动中,cLBP患者腰部深层多裂肌电活动异常,可能是持续疼痛刺激引起多裂肌募集能力降低,耐力代偿性增加。

WBE联合EIS技术研究缺陷涂层下金属腐蚀

用电化学阻抗谱(EIS)结合丝束电极(WBE)技术研究了缺陷涂层浸泡在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的劣化过程.从浸泡开始到完好涂层鼓泡失效,缺陷涂层丝束电极阻抗响应一直是缺陷区电极腐蚀反应过程特征,而完好涂层的劣化过程和涂层下的腐蚀反应过程特征被"平均掉".根据电极表面的电流分布,结合阻抗谱技术实现了对表面任意局部阴极和阳极区阻抗测试.研究发现,浸泡开始时,缺陷涂层阴极电流和阳极电流均出现在缺陷区,随着腐蚀过程的发展,阳极电流仍然保持在缺陷区,但阴极电流逐渐向完好涂层下扩展.根据实验结果,对缺陷处和涂层下金属腐蚀反应发生发展的机理进行了深入讨论.

阳极振动往复运丝微细电解线切割试验研究

电解加工产物的及时输运是微细电解线切割加工中亟待解决的问题。提出通过线电极往复运动和工件低频振动共同强化加工间隙内传质过程来提高微细电解线切割的切缝质量的方法;构建了线电极往复运丝、工件振动的微细电解线切割试验系统;采用正交试验方法,分析了线电极运丝幅值、运丝频率、工件振动幅值和振动频率4个因素对切缝平均宽度和切缝轮廓均匀性影响的主次和趋势,并筛选出了优化的线电极运丝和工件振动参数;采用优化参数加工出了结构清晰、完整的微梁结构。

面向医疗物联网的便携式连续血糖监测系统研究

本文研制出一种基于物联网的便携式连续血糖监测系统,以实现对糖尿病患者血糖浓度的动态实时监测。整个系统由三部分组成：螺旋型铂-铱电极、血糖信息采集器与网络手持终端。系统在铂-铱工作电极上施加电压激励信号,采集器检测工作-参比电极之间产生的0~1000nA微电流,并转换为相应的血糖浓度信息。本文考察了不同无线传输方式的系统功耗,改进后平均功耗降为0.4mWh左右。检测电路纯阻抗测量误差可控制在1‰左右,葡萄糖溶液实况测试显示,灵敏度为22.8nA/mM。本系统具有便携性、低功耗、智能化与网络化等优点,有望成为一种新型血糖监测仪。

不同性别健康人群腰部深层多裂肌肌电差异的研究

目的:采用表面肌电(sEMG)分析系统结合丝电极探讨健康人群腰部深层多裂肌活动的EMG信号特征,分析不同性别健康人群多裂肌功能状态差异。方法:31例健康受试者(15男,16女)采用针头导入0.16mm钢丝电极线至L4水平深层多裂肌后完成改良BST动作,采集多裂肌最大随意收缩时的EMG信号,比较不同性别健康受试者平均肌电值(AEMG)、均方根值(RMS)、中位频率(MF)、平均功率频率(MPF)和非线性指标LZ复杂度的差异性。结果:不同性别健康人群腰部深层多裂肌电信号时域指标差异有显著性意义,男性多裂肌AEMG、RMS明显大于女性(P<0.05);两组间频域指标MF、MPF、MFs、MPFs差异无显著性意义(P>0.05)。男性和女性中,双侧多裂肌电活动无显著性差异(P>0.05)。结论:采用sEMG系统结合丝电极能够可靠、灵敏地检测出腰部深层多裂肌的肌电活动,这是一种针对性地评估深层肌肉功能活动的有效方法,具有较好的临床应用价值;同时不同性别健康人群深层多裂肌EMG的差异性为设置多裂肌正常肌电值提供了一定参考价值。

电解线切割加工技术试验研究

分析了应用电解线切割加工工艺在厚不锈钢板上加工高深宽比结构的可行性。为解决加工高深宽比结构时的排屑问题,在分析该工艺特点的基础上,采用了轴向冲液的方法。在自行搭建的加工系统中,进行了不同加工参数的一系列试验,以研究加工电压、电极丝进给速度、电解液浓度和冲液速度对该工艺的影响。最后,对电解线切割加工参数进行优化,加工出了缝宽为160μm、深宽比高达30的微型花键。

微细电解线切割加工的基础研究

基于电化学原理,讨论了纳秒脉冲电流微细电解线切割加工的机理,建立了微细电解线切割加工数学模型;采用电化学腐蚀原理对微米尺度线电极进行在线制作,建立了微细电解线切割加工试验系统,并进行了微细电解线切割加工试验,切割出带90°直角的微结构,其切缝宽度为30μm。

线电极微幅振动电解线切割研究

通过线电极叠加轴向微振动促进加工间隙中的电解产物排除,改善线电极电解线切割的稳定性,提高加工效率。自行研制线电极微幅振动电解加工系统,阐述线电极微幅振动电解加工原理,建立加工间隙产物排除的数学模型,揭示线电极叠加轴向微幅振动是排除电解产物、更新电解液的有效途径之一,分析线电极叠加轴向微幅振动对加工稳定性、加工效率和加工精度的影响。针对线电极叠加轴向微幅振动和不叠加振动两种情况进行了对比试验,试验结果表明,振幅8μm、频率10Hz的振动参数有利于改善线电极电解线切割稳定性,提高加工效率。与不叠加振动相比,线电极叠加轴向微幅振动情况下,线电极电解线切割可以在较小的电压、脉冲宽度和较大的脉冲周期下稳定进行,有效地缩小切缝宽度,提高了加工精度。采用优化后的振动参数和加工参数,在不锈钢工件(0Cr18Ni9)上加工出12μm的微缝以及形状复杂的微渐开线齿轮和微螺旋结构。

聚晶金刚石复合片电火花线切割加工电极丝损耗研究

采用电火花线切割方法对聚晶金刚石复合片(PDC)进行了线切割加工实验,利用带能谱分析的扫描电子显微镜(SEM)观察了电极丝表面的显微形貌。从微观角度研究了PDC超硬材料电火花线切割加工的电极丝损耗机理,探讨了电参数和冲液条件等因素对电极丝损耗的影响。实验研究发现,采用贴附式高压喷液方式在高电压、小脉宽、大峰值电流的加工条件下,PDC切割效率为19.35mm^2/min,电极丝损耗为1.5~2μm(10~4 mm^2切割量),较常压喷液方式切割效率提高51.6%,丝损降低15.2%。

丝束电极研究镀锌层存在点缺陷的锌/钢电偶腐蚀行为

采用3种不同配置比例的锌/碳钢异材质丝束电极,模拟镀锌层存在不同大小点缺陷时的热浸镀钢,研究锌/钢电偶在不同腐蚀阶段的电位和电流密度分布。结果表明,在钢丝与锌丝面积比为1?120、9?112和25?96的3种情况下,锌丝均能给钢丝提供足够的阴极保护,且锌丝之间存在明显的电位、电流分布不均现象,主要阳极区先随机地在邻近钢丝的锌丝区域内转移,而后逐渐向远端锌丝扩展;钢丝之间也存在电化学参数分布不均一现象,钢丝在受到保护的同时表面会有氢原子析出,且随着阴、阳极面积比的增大,析氢电流密度逐渐减小。

用丝束电极研究混凝土中钢筋腐蚀的不均匀性

用8×8阵列丝束电极模拟研究了混凝土中钢筋的腐蚀.将混凝土试样浸泡在10 %NaCl溶液中,通过测量铁丝束电极的自腐蚀电位和极化电阻,获得了在相同埋置深度和不同埋置深度时,铁丝腐蚀的电位、极化电阻和腐蚀速度分布等信息,研究了混凝土结构和氯离子浓度对它们的影响.结果表明,混凝土中铁丝腐蚀不均匀.自腐蚀电位和极化电阻较分散,电位随时间负移、极化电阻变小,丝束之间的电位差增大.随铁丝埋入深度增加,电位负移量、氯离子浓度和腐蚀速度都减小。

氯化钠溶液中铜丝尺寸效应对腐蚀行为的影响

为了研究半径变化对铜丝腐蚀行为的影响,通过极化曲线和交流阻抗测试方法研究了半径为0.04-0.82mm的铜丝在自然通气的0.5mol·L-1NaCl(pH=7.4)溶液中的腐蚀行为.结果表明,当铜丝半径小于氧的扩散层厚度(0.56mm)时,随着半径减少,非线性扩散的存在加速了电化学反应的传质过程,其影响由慢到快迅速增大,使得受扩散过程控制的阴、阳极反应速率增大,铜丝的腐蚀电流密度显著增加.对铂丝、不锈钢丝的氧阴极还原反应过程研究也得到了类似的反应特征.上述现象表明铜丝腐蚀行为的尺寸效应具有一定的普遍性.