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UHSLC制备M2涂层微观组织与界面应力

焊接学报 2024年第10期45卷 88-96页

作者：张楠徐一斐杜博睿王淼辉北京机科国创轻量化科学研究院有限公司北京100083 中机新材料研究院(郑州)有限公司郑州450001

利用超高速激光熔覆(ultra-high speed laser cladding,UHSLC)技术在42CrMo钢基体表面制备了M2高速钢涂层.采用扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)、电子背散射衍射(electron backscatter diffraction,EBSD)、能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)、X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)和透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)对M2涂层的微观组织结构进行了研究.结合原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)对纳米玻氏压痕的投影接触面积进行了测量和修正计算,并获得了M2涂层沿截面厚度方向的残余应力分布.结果表明,UHSLC制备的M2涂层稀释率较低,与42CrMo钢基体形成了宽度约为1^(2)μm的熔覆界面,界面冶金结合良好.靠近熔覆界面的M2组织形貌以等轴状为主,中间区呈现大量片状马氏体组织,浅表区由晶内纳米级针状马氏体+晶界“篮网”状晶界碳化物组成.“篮网”状碳化物主要为非稳态V_(4)C_(3)和非稳态Cr_(3)(W_(10)C_(3))_(2),且相互符合[5 15 3]_(V_(4)C_(3))‖[110]_(Cr_(3)(W_(10C_(3)))_(2))和(015)_(V_(4)C_(3))‖[1 15]_(Cr_(3)(W_(10C_(3)))_(2))的平行位相关系.修正计算了pile-up引入的压头接触投影面积,所获得的M2熔覆界面残余应力信息与G&S(Giannakopoulos&Suresh)能量法吻合度较高.当M2熔覆界面位置的残余拉应力达到约300 MPa的峰值后,在42CrMo钢热影响区内呈现应力陡降并随后进入压应力状态.

关键词：超高速激光熔覆显微组织残余应力纳米压痕

基于各向异性滤波的无人机红外图像超分辨率重建方法

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红外技术 2024年第8期46卷 933-939页

作者：高阳杨磊刘枫琪李宋玉河南九域恩湃电力技术有限公司河南郑州450000

为提高无人机红外图像分辨率,研究基于各向异性滤波的无人机红外图像超分辨率重建方法。基于人眼视觉特性自适应设定图像内边缘区域与平滑区域梯度阈值,在此设定下通过各向异性扩散滤波方法去除初始红外图像内平滑区域噪声,并保留与增... 详细信息

为提高无人机红外图像分辨率,研究基于各向异性滤波的无人机红外图像超分辨率重建方法。基于人眼视觉特性自适应设定图像内边缘区域与平滑区域梯度阈值,在此设定下通过各向异性扩散滤波方法去除初始红外图像内平滑区域噪声,并保留与增强图像内边缘区域细节信息,获得去噪后红外图像,向生成对抗网络内输入此图像,经其中生成模型与判别模型的博弈学习,获得最终超分辨率重建红外图像输出。结果显示,该方法具有较高的图像边缘细节保护能力与背景噪声去除能力,综合消噪效果较好,可获得分辨率高、视觉呈现清晰的超分辨率重建红外图像,保障无人机巡检中红外图像的辨识精度与效率。

关键词：各向异性滤波无人机红外图像超分辨率重建梯度阈值生成对抗网络

微米级选区激光熔化316L不锈钢的拉伸力学性能

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金属学报 2024年第2期60卷 211-219页

作者：张楠张海武王淼辉中机新材料研究院(郑州)有限公司郑州450001 中国机械科学研究总院集团有限公司北京100044

为辅助理解金属材料高精密增材制造成形机理,本工作利用微米级选区激光熔化(micro-selective laser melting,M-SLM)技术制备了316L不锈钢,对其拉伸性能及断裂行为进行了研究,并对断后横向和纵向拉伸试样显微组织和断口形貌进行了表征与... 详细信息

为辅助理解金属材料高精密增材制造成形机理,本工作利用微米级选区激光熔化(micro-selective laser melting,M-SLM)技术制备了316L不锈钢,对其拉伸性能及断裂行为进行了研究,并对断后横向和纵向拉伸试样显微组织和断口形貌进行了表征与分析,对近断面塑性变形区的晶粒取向、晶界特征分布等进行了电子背散射衍射(EBSD)分析。结果表明:M-SLM制备316L不锈钢晶粒内部存在尺寸为100~300 nm的胞状组织结构,拉伸断口呈韧窝状,窝口直径80~500 nm,这使得316L不锈钢的横向平均抗拉强度达692.1 MPa,纵向平均断后延伸率达54.6%,明显优于传统SLM技术制备的316L不锈钢。M-SLM制备316L不锈钢在拉伸过程中奥氏体Σ3孪晶界的出现与晶粒取向有关,其在取向接近的晶粒中较易出现。进一步分析指出,Σ3晶界的出现阻断了特殊晶界网络的连通性。通过基于EBSD的矩形截面法对共格Σ3(Σ3_(c))和非共格Σ3(Σ3_(ic))晶界进行了统计分析,显示316L横向拉伸试样近断口区的Σ3_(c)和Σ3_(ic)晶界数量百分比分别约为43%和57%,而纵向拉伸试样近断口区的Σ3_(c)晶界数量百分比提高至约70%。Σ3_(c)孪晶界的增加使得总晶界能降低,是导致M-SLM制备316L不锈钢纵向拉伸强度普遍低于横向拉伸强度的原因。

关键词：微米级选区激光熔化 316L不锈钢拉伸性能 Σ3晶界孪晶

置氢TA10合金焊接接头组织和高温压缩性能

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焊接学报 2024年第8期45卷 79-84,94页

作者：刘全明肖俊峰高斯峰唐文书高松龙伟民西安热工研究院有限公司西安710032 郑州机械研究所有限公司郑州450001

航改燃气轮机焊接修复的钛合金叶片服役于含氢环境中常发生氢脆损伤.试验重点研究了不同置氢量的钛合金氩弧焊接头的微观组织、维氏硬度及氢作用机理、高温压缩性能.结果表明,置氢0.12%(质量分数)焊接接头组织中析出大层片δ氢化物,其... 详细信息

航改燃气轮机焊接修复的钛合金叶片服役于含氢环境中常发生氢脆损伤.试验重点研究了不同置氢量的钛合金氩弧焊接头的微观组织、维氏硬度及氢作用机理、高温压缩性能.结果表明,置氢0.12%(质量分数)焊接接头组织中析出大层片δ氢化物,其尺寸随H元素含量增加而增大,母材、热影响区及焊缝微观组织发生明显改变;置氢0.21%的硬度明显高于其它置氢量,高氢提升焊接接头硬度;低氢时氢固溶强化使α晶粒硬度略提升,高氢时氢化物析出伴随晶格体积膨胀使金属局部塑性变形产生大量位错,位错运动需绕或切过氢化物,导致α晶粒硬度明显提升.压下量对高温压缩流变应力影响有限,再结晶软化作用主要受变形温度控制,随压下量增大,焊缝组织中层片α晶粒连同氢化物沿垂直压下方向被拉长或与压下方向呈一定角度被弯折,氢化物沿层片α晶界生长,热压缩过程中组织再结晶现象不明显.

关键词：钛合金焊接接头置氢微观组织维氏硬度高温压缩性能

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钢结硬质合金与钢连接技术的研究现状

焊接学报 2024年第5期45卷 119-128页

作者：魏炜黄智泉张海燕徐莹吴淑菲关绍康郑州大学材料科学与工程学院郑州450001 郑州机械研究所有限公司郑州450001

钢结硬质合金具有合金钢的优良力学性能和硬质合金的高耐磨性、高硬度的特点,具有良好的性价比,如何将钢结硬质合金与大型耐磨部件金属基体形成牢固的冶金结合,已成为提高设备整体耐磨性和使用寿命的技术关键,通过总结钢结硬质合金与钢... 详细信息

钢结硬质合金具有合金钢的优良力学性能和硬质合金的高耐磨性、高硬度的特点,具有良好的性价比,如何将钢结硬质合金与大型耐磨部件金属基体形成牢固的冶金结合,已成为提高设备整体耐磨性和使用寿命的技术关键,通过总结钢结硬质合金与钢的不同冶金结合形式、原理和特点,并概述了近年来国内外学者在此领域所取得的研究成果,具体介绍了镶铸、钎焊、扩散焊、激光焊、电弧焊等连接方法的研究现状,重点总结了这些连接方法的适用范围以及在使用过程中存在的问题,特别是钢结硬质合金与钢基体的界面结合情况进行了统计分析,最后,通过对现有技术的归纳总结,展望了未来实现钢结硬质合金与钢基体良好冶金结合的研究和发展方向.

关键词：钢结硬质合金异质材料材料连接焊接方法

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考虑非达西渗流的泥浆离心脱水分析

哈尔滨工业大学学报 2024年第7期56卷 85-93页

作者：刘忠玉刘朝凡杨宸宇汪良强郑州大学水利与土木工程学院郑州450001 郑州三和水工机械有限公司郑州450120

为深入探究离心脱水技术在处理主要由黏性土组成的建筑废弃泥浆时的内在机理及其影响因素,利用分段线性化方法,充分考虑黏性土中渗流的非达西特性以及土体变形的非线性特征,建立在离心作用下能够考虑其非达西渗流特性的泥浆脱水分析模... 详细信息

为深入探究离心脱水技术在处理主要由黏性土组成的建筑废弃泥浆时的内在机理及其影响因素,利用分段线性化方法,充分考虑黏性土中渗流的非达西特性以及土体变形的非线性特征,建立在离心作用下能够考虑其非达西渗流特性的泥浆脱水分析模型。通过与已有研究成果及室内试验结果的对比,证明了该模型的有效性。在此基础上,分析了模型参数对脱水过程的影响。研究结果表明:脱水速度和最终土水界面位移量随着电机转速的增大而增大;增加泥浆初始厚度会增大最终土水界面位移量,但会降低初期的土水界面移动速度;压缩指数在初期对土水界面位移的影响并不明显,但其增大会导致最终土水界面位移量的增加;非达西渗流参数的增大会导致土水界面位移的减少,但通过提升电机转速,可以有效地降低非达西渗流对脱水效果的不利影响。研究成果可为离心脱水技术在建筑废弃泥浆处理中的进一步优化与应用提供借鉴和参考。

关键词：泥浆离心脱水非达西渗流土水界面位移界面移动速度

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基于业财融合的铁路运输效益分析测算模型方法探索--郑州局集团公司提高经营绩效途径

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铁道经济研究 2024年第4期 16-27页

作者：李建怀中国铁路郑州局集团有限公司财务(收入)部河南郑州450052

随着铁路局集团公司市场主体地位逐步确立,客观要求铁路运输企业以经营绩效为核心,融合运输市场资源分布情况、企业内部清算政策等方面,实现铁路企业运输效益的最大化。通过阐释提高铁路企业经营绩效着力点,分析铁路客货运输效益影响因... 详细信息

随着铁路局集团公司市场主体地位逐步确立,客观要求铁路运输企业以经营绩效为核心,融合运输市场资源分布情况、企业内部清算政策等方面,实现铁路企业运输效益的最大化。通过阐释提高铁路企业经营绩效着力点,分析铁路客货运输效益影响因素,建立铁路客货运输综合效益动态分析系统。在此基础上,提出客货运输综合效益分析模型方法,探索基于业财融合的提高经营绩效途径:强化数据信息管理,奠定业财融合基础;开展多部门协同联动,提高业财融合成效;加强客货运输效益测算,发挥业财融合优势;建立经营绩效激励机制,打造业财融合途径。

关键词：郑州局集团公司业财融合运输效益影响因素模型方法测算经营绩效途径

SMA绞线预制梁-柱自复位耗能节点数值研究与参数优化

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世界地震工程 2024年第3期40卷 24-36页

作者：张云雷钱辉叶剑楠魏德新师亦飞郑州万科企业有限公司河南郑州450001 郑州大学土木工程学院河南郑州450001

为了提高预制混凝土框架的抗震能力并控制震后残余变形,提出了一种新型的混合自复位预制混凝土梁柱节点(self-centring precast concrete beam-column connection,SC-PCBCC),其中采用了旋转摩擦阻尼器(rotational friction hinge damper,RFHD)和形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)并联的结构。重点探讨了使用SMA绞线控制的自复位装置对SC-PCBCC进行改进。首先,介绍了SC-PCBCC的结构和工作原理;其次验证对比了1.0%、1.5%、2%和2.0%预应变下的超弹性1×7 SMA绞线、RFHD和SC-PCBCC的有限元模型,并进行了初步验证。研究结果表明,该节点具有较高的刚度、承载力、耗能能力以及较好的复位性能;最后对SC-PCBCC中SMA绞线的关键参数:SMA绞线预应变、直径和长度进行了参数分析,以优化其抗震性能。建议SC-PCBCC使用的SMA绞线初始预应变、直径和长度范围分别为1.5%~2.0%、15~18 mm和175~205 mm,以实现SC-PCBCC的优异承载性能、能量耗散和自复位性能。此外,节点中的SMA绞线和RFHD可在震后快速更换,实现高效灾后修复。总体而言,所提出的SC-PCBCC表现出了卓越的减震能力、自复位能力和可修复性。

关键词：预制混凝土梁柱节点形状记忆合金(SMA)绞线旋转摩擦铰接阻尼器(RFHD) 抗震性能数值分析

Cr_(2)O_(3)对ZnO-Bi_(2)O_(3)基高压压敏陶瓷性能的影响

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材料工程 2024年第4期52卷 54-60页

作者：桂阳海涂远生田宽郭会师黄海张心华郑州轻工业大学材料与化学工程学院郑州450000 南阳金牛电气有限公司河南南阳473000 河南恒安电力股份有限公司郑州450001

采用固相烧结法制备ZnO-Bi_(2)O_(3)-Co_(2)O_(3)-NiO-Mn_(3)O_(4)-SiO_(2)-Cr_(2)O_(3)压敏陶瓷,研究不同掺杂量的Cr_(2)O_(3)对ZnO压敏陶瓷的微观结构和电气性能的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及电化学工作站分别对样品的物相、微观形貌及电性能进行表征。结果表明:Cr_(2)O_(3)的加入不仅具有抑制ZnO晶粒异常生长和提升晶粒均匀分布的作用,而且能显著降低ZnO晶粒电阻,增加晶界电阻。在Cr_(2)O_(3)添加量为0%~0.21%(摩尔分数,下同)范围内,随着添加量的增大,压敏陶瓷的非线性系数表现为先增加后减小。当Cr_(2)O_(3)掺杂量为0.14%时,ZnO压敏陶瓷具有优异的电气性能:电位梯度E_(1 mA)=216 V·mm^(-1)、泄漏电流J_L=0.36μA·cm^(-2)、非线性系数α=25、残压比K=1.815、老化系数K_(ct)=0.647。此外,该压敏陶瓷在4/10μs波形下100 kA脉冲电流冲击2次后U_(1 mA)仍保持为初始的96.75%,表现出良好的冲击稳定性,在配电系统避雷器中具有巨大的应用潜力。

关键词： ZnO压敏陶瓷 Cr_(2)O_(3)掺杂微观结构电气性能阻抗性能

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