热控凝固工艺对薄壁变截面铸件凝固组织和力学性能的影响

先进航空发动机用机匣等高温合金构件不断向结构复杂化和薄壁轻量化发展,易导致充型困难、组织不均匀和凝固缺陷等问题,对该类铸件的精密铸造技术和工艺控制提出了新的挑战。针对上述问题,文中比较了常规铸造工艺与热控凝固工艺下K4169合金薄壁变截面特征件的充型情况、缩松、组织以及力学性能,并对热控凝固工艺参数进行了探索。结果表明,在常规铸造工艺下,特征件薄壁部位的充型率仅为26%,变截面部位出现了缩松。采用浇注温度为1360℃的热控凝固工艺可以使铸件薄壁部位的充型面积提高226%,显著减少铸件中的缩松,获得了细小的晶粒组织,平均晶粒尺寸为624μm,二次枝晶间距为116μm,Laves相的数量相对较少。同时,由于低浇注温度的热控凝固工艺有效实现了凝固组织细化和缺陷控制,合金在700℃条件下的抗拉强度提高了7%,伸长率由6%提高至8%。

融合多种深度学习模型的岩石铸体薄片孔隙自动分割方法

铸体薄片图像孔隙形态复杂多样,常规分割方法存在主观因素影响、效率低等问题,而深度学习方法效果取决于数据量、标注、训练周期等因素。针对这些问题,采用真实的增强型超分辨生成对抗网络(real enhanced super-resolution generation adversarial network, Real-ESRGAN)方法提高铸体薄片图像分辨率,应用图像旋转、比例变换等数据增强算法增加样本的多样性,利用阈值法结合颜色空间转换自动标注铸体薄片中大部分孔隙;在Unet网络编码器部分加入残差网络加深编码器网络深度(R-T-Unet),增强孔隙特征分割能力;引入ImageNet数据集上的ResNet50和ResNet101模型,将其结构作为编码器主干特征分割网络,其模型权重作为预训练权重,提高训练速度。实验结果表明,改进的R-T-Unet模型优于Unet模型,该方法更适合用于岩石铸体薄片孔隙分割。

基于多聚类中心的加权聚类铸体薄片图像分割方法

针对人工利用显微镜对岩石铸体薄片进行鉴定的低效和普通聚类分割算法对图像边缘分割效果差的问题,本文从岩石特征出发,提出了一种基于聚类分割算法的多聚类中心加权分割新方法,并使用该方法训练了一个适用于岩石铸体薄片的分割模型。使用该模型可以快速地完成对大量薄片的鉴定任务。该方法通过构建新的聚类距离提升了对薄片各组分边缘和内部的分割效果,将多聚类中心的方法和加权的聚类方法相结合,进一步增强了对薄片边缘部分的分割。利用来自疏松岩心的铸体薄片图像进行分割实验,并将本文提出的聚类分割新方法与普通的聚类分割算法的结果进行比较,发现本文方法的分割误差比普通分割方法的误差最高降幅达37.2%。与现有深度学习分割算法对数据量和数据类型的高要求相比,多聚类中心的加权聚类分割算法更适合地质领域中的分割任务,具有较高的应用价值。

薄壁蠕墨铸铁的组织与性能研究

蠕墨铸铁(CGI)是制造高功率密度发动机机体及气缸盖等部件的理想材料。本试验通过金相显微分析和力学性能测试,研究了CE和Cu、Mo合金化对薄壁蠕墨铸铁组织和力学性能的影响。结果表明:CE为4.5%时,壁厚6 mm铸件的蠕化率可达到80%～85%,同时可使壁厚3 mm铸件消除游离渗碳体,获得无白口组织;Cu-Mo复合强化效果要优于Cu、Mo单因素强化作用,复合加入量为0.6%时,综合力学性能可稳定达到Rm≥450 MPa、A≥3%。

海拉尔盆地贝尔凹陷三叠纪布达特群—早白垩世大磨拐河组储层孔隙纵向分布特征

贝尔凹陷是海拉尔盆地最有潜力的油气勘探地区。由于该区储层类型较多,实测孔隙数据较少,很难了解各类储层孔隙在纵向上的分布。根据铸体薄片数据,采用立方体模型来推算原生孔隙度,利用原生孔隙度和视孔隙度与埋深在纵向上的组合规律了解储层孔隙的现今分布特征。通过实验数据推测出该区储层可能发育3个次生孔隙带,分布在埋深1000～1200m、1300～2000m和2040～2300m,其中1300～2000m次生孔隙带已被证实。

大庆油区强碱三元复合驱后储层孔喉结构变化

为了了解强碱三元复合驱后储层孔喉结构变化规律,利用常规压汞、恒速压汞、扫描电镜和铸体薄片分析方法,对大庆油区强碱三元复合驱前、后岩样孔喉结构变化进行定性和定量研究。结果表明:强碱三元复合驱后颗粒边界经过强碱溶蚀呈锯齿状,颗粒去棱角化明显,长石溶蚀严重,同时能够观察到大量溶蚀孔隙,粘土矿物中大量的书架状高岭石被溶蚀,且在粘土矿物表面出现次生石英。白色云雾状垢沉淀充填在孔隙中造成孔喉结构发生变化,部分孔隙阻塞,使强碱三元复合驱后岩心喉道半径平均值均较水驱岩心下降6.528%,孔隙半径平均值下降3.360%,孔喉比分布范围更大,平均增加12.839%,最终含油饱和度较水驱岩心低,最终含油饱和度系数较小,且强碱损害前、后残余油饱和度和最终含油饱和度的变化率均随着岩心渗透率的增加而减小。强碱三元复合驱后渗透率级差由水驱的5.567增加到5.691,岩心非均质性增强使发生指进和窜流的可能性增大。强碱三元复合驱后的储层孔喉结构变差将极大地影响后续水驱和进一步提高采收率方法的实施,也使得薄差层的动用难度进一步增加。

复合孕育技术在高强度薄壁灰铸铁件上的应用研究

研究了几种复合孕育剂对较高碳当量 (CE =3 8%～ 4 1% )灰铸铁性能的影响 ,试验并经实际生产结果表明 ,选择 6 0 %SiBa + 40 %SiFe作为高碳灰铸铁件的复合孕育剂 ,其抗拉强度稳定在 2 5 0MPa以上 ,并能减小白口宽度和断面敏感性 ,满足实际生产要求。同时对其孕育机理进行了探讨。

某路基边坡化学风化机理研究

以云南省富民县某典型路基边坡为例,采用铸体薄片鉴定、岩石全分析和电子扫描电镜等分析测试方法,研究岩石结构体岩石学、矿物学及微观结构特征,并据此对该边坡化学风化机理进行探讨。试验结果表明:岩石为碳酸盐化钙质基性沉凝灰岩,经历溶解、水解、氧化等多种水岩化学作用后,岩石微观结构疏松、孔隙发育;腐岩壳与核心石存在明显界线并发育微裂纹。由此可以得出:化学风化的实质为侵蚀性地下水与岩石造岩矿物之间发生化学作用并造成岩石结构体损伤;相对实验室条件,天然斜坡水岩化学作用机理复杂并涉及诸多科学问题;水岩化学作用诱发斜坡失稳,孕育不良地质现象,促进斜坡夷平和地貌重塑,推动全球气候演化,参与成矿作用,对其研究具有重要的科学意义。

基于铸体薄片的致密砂岩储层孔隙微观参数定量提取技术

针对致密砂岩储层的孔隙度、渗透率极低,物性及孔隙结构定量表征困难等问题,将图像处理技术引入铸体薄片分析中,通过改进Sigma滤波有效去除图像噪声,得到高分辨率和信噪比的铸体薄片图像.应用多维阈值分割和形态学滤波方法实现孔隙提取和二值化.在孔隙提取的基础上,应用计点统计技术和拓扑学方法实现了孔隙微观参数如平均孔隙半径、圆度、孔隙纵横比的定量计算,突破了过去对铸体薄片以定性和半定量为主的局限性,有效地挖掘了铸体薄片的孔隙结构内涵信息.将结果与压汞毛管压力参数对比可知,基于铸体薄片的孔隙微观参数与压汞孔隙微观参数在表征孔隙结构上具有一致性.与压汞毛管压力、岩心核磁共振等实验相比,铸体薄片对样品要求简单,测试速度快,且由于高温高压注入技术能将染色树脂极大程度地注入孔隙空间,在致密砂岩储层孔隙结构定量表征中具有无可比拟的优越性.

鄂尔多斯盆地郑庄油区长6储层孔隙结构特征及影响因素

采用铸体薄片、扫描电镜,高压压汞等多种技术手段,对鄂尔多斯盆地郑庄油区长6储层的孔隙结构进行了分析和研究。该储层具有低孔、特低孔-特低渗的特征,以剩余原生粒间孔和次生孔隙为主,长石、岩屑及浊沸石胶结物的溶解是形成次生孔隙的主要原因。中孔和小孔是油气的主要储集空间,细喉、微细喉、微喉是长6的基本渗流通道。铸体薄片、扫描电镜观察表明郑庄长6储层具有复杂的孔喉分布特征,沉积作用和成岩作用是影响孔隙结构的主要因素,其中胶结作用和溶解作用的影响最大。

铸体薄片资料刻度测井解释孔隙度精度——以川科1井马鞍塘组储层为例

川西孝泉—新场构造川科1井马鞍塘组储层未取得岩心分析资料,难以应用岩心分析孔隙度刻度测井解释孔隙度精度,这给判别测井解释孔隙度是否精确带来了难题。因此,探索性地选取川科1井马鞍塘组地层的岩屑进行铸体薄片分析,然后对比铸体薄片分析得出的矿物百分含量与测井解释得出的相应矿物含量进行误差分析,定性判别测井解释孔隙度是否被准确求取。铸体薄片分析的矿物含量和测井解释的平均误差为1.93%,相对误差为2.35%,说明测井解释误差较低。实践证明,用铸体薄片分析资料刻度测井解释孔隙度精度是可行的。

薄壁铸件铸渗工艺的研究

研究了分层使用不同粒度的合金粉 ,并配合保温片工艺对薄壁铸件表面合金化效果的影响。实验证明

泥岩铸体制片技术

本文介绍了泥岩裂缝铸体薄片的制备方法和工艺条件。该项制片技术保持了泥岩裂缝样品的原始结构，为研究泥岩裂缝储层特征和泥岩裂缝油气藏的形成机制，提供了基础资料。

高强度蜡模料的研究及其在大型复杂整体薄壁钛合金精铸件上的应用

对研制的钛合金精铸用蜡模料进行了分析比较 ,发现 C86 4蜡模料综合性能较好 ,其抗弯强度 14 .10 MPa,线收缩率 0 .4 0 % ,流动性 4 8.2 mm,针入度 2 10 -1mm,灰分小于0 .0 5 % ,并用其成功压制出飞机腹鳍前接头的蜡模及其钛合金精铸件 .该铸件长 6 0 0 mm,80 %的壁厚为 2 .5 mm,结构复杂 .充分证明了 C86

薄壁泡沫塑料模成型工艺参数的研究

针对大型薄壁件消失模精铸的特点，对消失模的成型工艺进行了大量试验。结果表明，成型工艺与模样密度相互制约，预发泡工艺可影响模样的密度，一定的模样密度又制约了其成型发泡工艺。对不同密度要求的模样，应采用不同的成型工艺。

薄壁件铸渗锰元素的工艺研究

研究了分层使用不同粒度的合金粉 ,并配合保温片新工艺对薄壁件表面合金化效果的影响 .实验证明

薄壁EPS模尺寸收缩特性研究

针对大型薄壁件消失模精铸的特点．对薄壁消失模的尺寸收缩特性进行了试验研究，结果表明，消失模的尺寸收缩与模样密度、发泡成型后的冷却速率及模样存放时间有关。

含钡、钙变质剂在铸态高韧性薄壁和厚壁球铁件生产中的作用

示出研制的含钡、钙的稀土镁球化剂的合适组分及其用于生产厚壁和薄壁铸态铁索体球铁件取得的效果。论述了钡、钙对球铁球化及孕育过程的作用。

岩石孔隙铸体仪的技术改进及应用

岩石孔隙铸体仪是油田广泛使用的基础试验设备,随着辽河油区勘探重点的不断转移,原有仪器各项参数已经不能满足油田生产实际需要。采用先进的工艺、配件,对仪器的制备能力、工作参数、工作方式等进行了合理的改进,使仪器加工能力、加工质量显著提高,解决了样品制备能力不足与生产实际需求旺盛之间的矛盾,取得了良好的效果,为地质试验向规格化、统一化发展提供了有益的借鉴。

薄壁灰铸铁件中的蠕虫状石墨

研究3mm的薄壁灰铸铁件的石墨形态，特别是蠕虫状石墨的形态。这种蠕墨呈单片或空间相互联结的多个蠕里片；尺寸非常细小，其长度和厚度为蠕墨铸铁件中的蠕里的1／3～1／10。