基于雨课堂的《材料成型原理》课程教学改革研究与实践

《材料成型原理》是材料成型与控制工程专业本科生的专业基础课。文章分析了西安石油大学材料学院该课程目前课堂教学中存在的主要问题,指出了开展雨课堂教学改革的主要驱动因素,提出了基于雨课堂的《材料成型原理》课程教学改革的主要措施,阐述了知识讲授和实时互动的具体实现路径和典型案例。实践探索表明它能有效实现“课前-课上-课后”三者的有机联系,学生普遍反映教学效果显著。

材料成型卓越人才自主探究性培养模式研究与实践

自主探究性培养模式是培养新时代卓越工科人才的重要途径。文章研究了基于自主探究性的材料成型与控制工程专业卓越人才培养模式,阐述了人才培养方案优化、课堂教学改革、实践教学强化和创新能力提升四方面改革措施,提出了四结合、三融合、三联动等具体实施路径。实践表明该模式为卓越人才培养提供了有益探索。

SRB对X100钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

采用失重法、线性极化曲线和阻抗谱电化学技术,结合扫描电子显微镜和能谱分析仪研究了X100钢在有/无SRB的鹰潭土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明:X100钢在无菌与有菌时的腐蚀速率随时间延长均为:减小→增大→减小,腐蚀速率有菌时小于无菌,SRB的存在减缓了X100钢的腐蚀;腐蚀速率的控制主要由腐蚀产物膜的均匀性与致密性决定,无菌介质中,腐蚀产物膜不致密、不均匀,保护性较差,在有菌介质中,钢表面形成致密均匀的结合膜,致密的膜对传质有一定的阻碍作用,从而减轻了X100钢的腐蚀;无菌时腐蚀产物主要为Fe2O3,Fe3O4,α-FeO(OH),有菌时腐蚀产物为Fe3O4,FeS。

X80管线钢在酸性土壤模拟溶液中的腐蚀行为

采用失重法、电化学测试法、SEM及XRD分析等方法研究了原始态(焊态)和退火态X80管线钢在酸性土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明:在酸性土壤模拟溶液中,随着浸泡时间的延长,原始态与退火态X80管线钢平均腐蚀速率和腐蚀趋势均减小,而瞬时腐蚀速率先增大后减小;腐蚀产物主要由-γFeOOH(表层)和Fe3O4(内层)组成;退火态X80管线钢的耐腐蚀性能低于原始态的,这主要与X80管线钢的显微组织因热处理发生变化以及试样表面生成腐蚀产物的完整性和致密性有关。

X80管线钢在东南酸性土壤环境中的电化学腐蚀特征研究

采用电化学测试、扫描电镜观察、表面能谱分析及X射线衍射等方法,研究了原始态与退火处理态的X80管线钢在东南酸性土壤模拟溶液中的电化学腐蚀特征与机理,分析了热处理工艺和腐蚀时间等因素对X80钢极化曲线的影响。结果表明,退火态X80钢耐蚀性低于原始态,这主要与X80钢组织因热处理发生改变有关;随着浸泡时间的延长,原始态与退火态的X80钢在东南酸性土壤模拟溶液中腐蚀趋势均减小,而腐蚀速率先增大后减小;其阴极过程受析氢腐蚀和吸氧腐蚀联合控制;腐蚀产生的锈层主要由FeOOH(表层)和Fe3O4(内层)组成,而腐蚀产物膜的完整性和致密性影响了X80钢表面的腐蚀过程,使管线钢表面的腐蚀破坏程度增加。研究还发现,氯离子含量是影响腐蚀的主导因素。

X80管线钢在西北盐渍土壤模拟溶液中的电化学腐蚀行为

采用电化学测试、扫描电镜观察、表面能谱分析及X射线衍射等方法研究了原始态(焊态)与650℃×3 h退火态X80管线钢在西北盐渍土壤模拟溶液中的电化学腐蚀行为与机理,分析了退火处理及腐蚀时间等因素对X80管线钢极化曲线的影响。结果表明:退火态X80管线钢的耐蚀性远低于原始态的,这主要与组织发生改变有关;随着浸泡时间的延长,两种状态X80管线钢的腐蚀倾向是先增大后减小,腐蚀速率呈现出先减小再增大的趋势,但总的腐蚀速率呈增大趋势,点蚀敏感性增加,其阴极过程均为氧的去极化反应;腐蚀产物主要由FeOOH(表层)和Fe3O4(内层)组成,Cl-浓度对X80管线钢的腐蚀起主导作用。

X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中的腐蚀行为

采用失重法、电化学测试、SEM及XRD分析等方法研究了X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明:在库尔勒土壤模拟溶液中,X80管线钢发生了严重的腐蚀;随着腐蚀时间的延长(腐蚀90 d),X80管线钢的平均腐蚀速率有所下降,而瞬时腐蚀速率先减小后增大,腐蚀趋势逐渐增加;腐蚀产物主要由FeOOH(表层)和Fe3O4(内层)组成。

X80管线钢在格尔木土壤模拟溶液中的耐腐蚀性能

采用失重法、电化学测试、SEM及XRD微观分析等方法,研究了X80管线钢在格尔木土壤模拟溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,在格尔木土壤模拟溶液中,随着浸泡时间的增加,X80钢平均腐蚀速率明显下降,但腐蚀趋势增加,钢基体表面由以全面腐蚀为主转为以点蚀为主;X80钢的阴极反应为氧的去极化;腐蚀产物主要由FeOOH(表层)和Fe3O4(内层)组成;X80钢的耐蚀性及腐蚀形态与各试样表面生成的腐蚀产物膜的完整性和致密性有关。研究还发现氯离子含量是影响腐蚀的主导因素。

基于Vague集的教学质量多指标模糊评价

针对课程教学质量评估的模糊性和不确定性问题,通过构建一个多指标模糊评价模型,利用改进的层次分析法确定各评价指标权重,提出一种基于Vague集算术运算的教学质量综合评价方法。以西安石油大学《材料成形原理和工艺》课程为例进行验证分析,结果表明该模型具有较高的工程实用性。

0.8设计系数用X80管线钢在近中性pH溶液中的应力腐蚀开裂行为

采用慢应变速率拉伸(SSRT)实验研究了X80管线钢及其焊缝在近中性的NS4溶液中的应力腐蚀行为与敏感性。结果表明:X80管线钢及其焊缝主要是塑性损失,且焊缝塑性损失大于母材;X80管线钢及其焊缝在空气中属于典型的韧性断裂特征,在NS4溶液中属于穿晶应力腐蚀开裂(TGSCC),在NS4溶液中母材和焊缝断口中间区域比断口边缘区域表现出更明显的脆性断裂特征。电位在大于-749.86mV时,SCC机制为阳极溶解机制,在-749.86^-839.19mV之间时为阳极溶解和氢脆混合机制,小于-839.19mV时为氢脆机制。

初始间隙对双金属复合管液压成形的影响研究

在双金属复合管液压成形中,基管与衬管之间的初始间隙是影响双金属复合管成形质量的关键因素之一。本文建立了双金属复合管液压成形过程的有限元模型。基于该模型,系统深入地研究了初始间隙对成形过程的影响。结果表明:随着初始间隙增大,在基管弹性回复的作用下,衬管中产生的压缩弹性变形减小,基管内壁的回弹量稍有下降,而衬管外壁的回弹量则逐渐上升,基管和衬管之间的残余接触应力逐渐下降。

X100管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中的腐蚀行为

采用电化学测试、扫描电镜观察、能谱分析等方法，研究了X100管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中浸泡6，10，30，50d后的腐蚀行为。结果表明：随着X100管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中浸泡时间的延长，腐蚀速率先增大后减小，腐蚀趋势逐渐增大；浸泡10~30d内以全面腐蚀为主，超过30d以后逐渐转为以点蚀为主；腐蚀产物主要为铁的氧化物及微量硫化物，土壤中的氯离子是引起点蚀的主要因素。

炼油厂重催装置分馏塔顶换热器管束的腐蚀失效分析

某炼油厂重催装置分馏塔顶换热器管束在使用18个月后发生了腐蚀失效,采用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪等对失效原因进行了分析。结果表明:换热管外表面发生了严重的点蚀,最大腐蚀坑深度为0.98 mm,达到了管壁厚度的40.3%;换热管外表面的腐蚀产物主要有α-FeO(OH)、Fe2O3、Fe3O4、FeS和FeCl2;换热管外表面所处介质环境中的腐蚀性离子(Cl-和S2-)含量很高,这是导致换热器管束腐蚀失效的主要原因。

X80管线钢在模拟盐碱土壤介质中的电化学腐蚀行为研究

采用电化学测试、扫描电镜、表面能谱分析及X射线衍射等方法,研究了原始态与退火处理态的X80管线钢在模拟盐碱土壤介质中的电化学腐蚀行为与机理,分析了热处理和腐蚀时间等因素对X80钢极化曲线的影响。结果表明:退火态X80钢耐蚀性低于原始态,这主要与X80钢组织因热处理发生改变有关;随着浸泡时间的增加,两种状态X80钢总的腐蚀速率呈增大趋势,点蚀敏感性增加,阴极过程均为氧的活化控制;腐蚀产物主要由FeOOH(表层)和Fe3O4(内层)组成,而腐蚀产物膜的完整性和致密性影响了X80钢表面的腐蚀行为与过程,使管线钢表面的局部腐蚀破坏程度增加。研究还发现Cl-对X80钢的腐蚀起主导作用。

大口径厚壁弯管的局部感应加热推弯成形的有限元建模研究

局部感应加热推弯成形技术是制造大口径厚壁弯管的重要方法。基于COMSOL多物理场有限元模拟软件,建立了可靠的大口径厚壁管感应加热推弯成形过程三维有限元仿真模型,实现了电磁-热-力多场耦合的模拟,避免了空气域边界造成的电磁反射波对感应加热的影响,并研究分析了弯管温度与应变的分布规律。结果对有效提升大口径厚壁弯管局部感应加热推弯成形具有指导意义。

循环冷却水中SS317NC型杀菌剂对10钢腐蚀行为的影响

采用电化学测试、腐蚀失重试验、扫描电镜和能谱分析等方法,研究了10钢在不同含量SS317NC型杀菌剂(90~170mg·L-1)的循环冷却水中的腐蚀行为,分析了杀菌剂对其腐蚀行为的影响。结果表明:随着杀菌剂含量的增加,10钢在硫酸盐还原菌(SRB)、铁氧化菌(IOB)和腐蚀性阴离子的共同作用下,其腐蚀倾向和腐蚀速率均先降后升,在杀菌剂含量为130mg·L-1时最小,且都小于没有加入杀菌剂时的;10钢的基体表面呈现全面腐蚀,没有活化-钝化转变区,腐蚀产物主要为铁的氧化物及微量的硫化物;SS317NC型杀菌剂能够有效提高10钢的耐腐蚀性能。

某炼油厂常减压装置换热器腐蚀情况分析

针对某公司500万吨/年常减压装置换热器E-502设备在使用过程中发生的腐蚀失效问题,通过金相组织观察、SEM、EDS及XRD分析,研究了换热管的腐蚀失效原因及机理。结果表明:换热管内、外表面均发生了局部腐蚀,且外表面要比内表面腐蚀严重;换热管外表面腐蚀产物中的主要物相有α-FeO(OH)、Fe2O3和Fe3O4,内表面腐蚀产物有大量非晶体,以及少量Fe3O4和Fe2O3;E-502换热器的腐蚀作用主要来源于溶解氧对碳钢的电化学腐蚀及含盐污水中高含量Cl-的吸附、渗入膜内破坏膜的保护性,引起了坑蚀核,在自催化作用下导致孔蚀破坏。

X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中的电化学腐蚀行为

X80管线钢在油气输送中广泛使用,而对其在土壤溶液的腐蚀情况研究尚不够系统、深入。为此,采用电化学测试、扫描电镜观察、表面能谱分析及X射线衍射等方法,研究了原始态与退火处理态的X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中的电化学腐蚀行为与机理,分析了热处理和腐蚀时间等因素对X80钢极化曲线的影响。结果表明,退火态X80钢的耐蚀性低于原始态,这主要与X80钢的组织因热处理而发生改变有关;随浸泡时间的延长,两种状态X80钢总的腐蚀倾向均增加,但原始态时的腐蚀速率呈增大-减小-增大趋势,退火态时的腐蚀速率则呈增大趋势;腐蚀产物主要由FeOOH(表层)和Fe3O4(内层)组成,而腐蚀产物膜的完整性和致密性影响了X80钢表面的腐蚀行为与过程,使管线钢表面的局部腐蚀破坏程度增加。研究还发现C l-对X80钢的腐蚀起主导作用。

SS411NS型杀菌剂对Q235钢在循环冷却水中腐蚀行为的影响

采用电化学试验、SEM观察、EDS分析、浸泡及失重试验等方法,研究了Q235钢在不同含量SS411NS杀菌剂的模拟循环冷却水溶液中的腐蚀行为。结果表明:Q235钢在添加有SS411NS杀菌剂的模拟循环冷却水中的腐蚀为中度腐蚀;SS411NC杀菌剂的加入能够抑制Q235钢的腐蚀,随着SS411NC含量的增大,Q235钢的腐蚀速率先降后升,在90mg·L-1时达到最小值;Q235钢的腐蚀产物为铁的氧化物和微量铁的硫化物。

0.8设计系数用X80管线钢焊接接头的失效评估曲线

根据GB 2038-1991,对0.8设计系数用X80管线钢焊接接头母材及焊缝进行了三点弯曲试验,据此进行断裂韧性及失效评估曲线(建立R6-3失效评估曲线,并与R6-1曲线和R6-2曲线进行了比较)的研究。结果表明:根据J-R阻力曲线测得X80管线钢母材和焊缝的断裂韧度分别为1 080,298kJ·m-2;在高载荷下,母材的R6-3失效评估曲线比焊缝的略高,这是由于母材具有较高的塑性;R6-3曲线的安全范围最大,能够精确反映材料性能、加载类型及构件形状,精度高于R6-1和R6-2曲线的,能够更好地发挥材料的性能。