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激光粉末床熔融技术中铺粉致密度的影响因素研究

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激光与光电子学进展 2024年第5期61卷 349-367页

作者：张鹏张少明毕中南谈震王瑞王睿钢铁研究总院有限公司北京100081 北京钢研高纳科技股份有限公司北京100081 北京工业大学材料与制造学部北京100124

激光粉末床熔融(LPBF)技术具有成形精度高、表面粗糙度低、成形件性能优异等特点,是目前金属增材制造领域中应用最广泛的一种成形技术。其中,铺粉过程作为LPBF技术的关键环节,粉末床铺粉质量对铺粉致密度及成形件性能具有重要影响,基于... 详细信息

激光粉末床熔融(LPBF)技术具有成形精度高、表面粗糙度低、成形件性能优异等特点,是目前金属增材制造领域中应用最广泛的一种成形技术。其中,铺粉过程作为LPBF技术的关键环节,粉末床铺粉质量对铺粉致密度及成形件性能具有重要影响,基于此,本文综述了LPBF技术中铺粉致密度的影响因素。首先,总结了粉末床铺粉质量的表征评价方法,如图像分析法、X射线原位监测法和取样器法等。在此基础上,从粉末特征和铺粉工艺出发,分别阐述了粉末粒度、粉末形貌、粉末制备方法、粉末再循环及铺粉工艺参数对粉末床铺粉致密度的影响规律。其中,粉末的粒度分布和形貌是影响铺粉致密度关键因素,较宽的单峰分布和粗细颗粒混合的双峰分布有利于提高粉末堆积密度。粉末的形貌越接近球形,粉末流动性越好,越有利于提升粉末铺展性和铺粉均匀性。粉末堆积密度和铺粉均匀性共同作用将提升粉末床铺粉致密度和成形样品的致密度。铺粉工艺条件的变化可以影响粉末床的铺粉质量及密度,其中控制合理的铺粉速度、选用滚筒类型的刮刀和增大基体的粗糙度将进一步提升粉末床的铺粉致密度。最后,本文对进一步提升粉床的铺粉致密度的方法和技术进行了展望。

关键词：激光技术激光粉末床熔融铺粉致密度粉末粒度粉末形貌离散元模拟成形缺陷

GH3230合金薄板填丝钨极氩弧焊接头的组织稳定性

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金属学报 2024年

作者：张天昊鞠泉蒙肇斌王浩胡本芙北京科技大学材料科学与工程学院北京钢研高纳科技股份有限公司

GH3230合金焊接薄板用于制造先进航空发动机的热端部件，焊接接头组织稳定性与发动机的安全性及可靠性紧密相关。为阐明不同服役条件下焊接接头显微组织的变化规律，本工作研究了GH3230合金薄板填丝钨极氩弧焊接头经不同高温(700～1000... 详细信息

GH3230合金焊接薄板用于制造先进航空发动机的热端部件，焊接接头组织稳定性与发动机的安全性及可靠性紧密相关。为阐明不同服役条件下焊接接头显微组织的变化规律，本工作研究了GH3230合金薄板填丝钨极氩弧焊接头经不同高温(700～1000℃)长期热暴露处理后的显微组织以及碳化物的演变。结果表明：不同温度热暴露2000 h后，焊缝区树枝晶形貌消失，枝晶偏析程度显著降低，热影响区晶粒尺寸不均匀，晶粒内及晶界碳化物析出明显增多。不同温度长期热暴露后焊接接头中的2类碳化物(Cr, W)23C6和(W, Cr)6C中合金元素的固溶度与含量发生变化，Cr23C6碳化物粗化速率明显增大。GH3230合金氩弧焊接薄板在长期热暴露中，焊接接头内发生了碳化物类型、数量、尺寸、形貌变化及位置分布的碳化物间的退化反应。

关键词： GH3230合金焊接接头长期热暴露处理碳化物退化反应

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风险导向的TPM本土化应用

企业管理 2024年第3期 98-101页

作者：孙少斌王天华韩鑫北京钢研高纳科技股份有限公司

运用TPM道法术模型,改变维修模式,驱动设备管理体系循环迭代,降低管理复杂度。随着中国制造企业的快速发展,设备管理模式亟须从粗放式资源投入型转向精细化高质量效益型。目前应用较为广泛的是日本丰田TPM方法,但在中国制造企业中面临... 详细信息

运用TPM道法术模型,改变维修模式,驱动设备管理体系循环迭代,降低管理复杂度。随着中国制造企业的快速发展,设备管理模式亟须从粗放式资源投入型转向精细化高质量效益型。目前应用较为广泛的是日本丰田TPM方法,但在中国制造企业中面临推行难、成功率低等不适配问题。

关键词：风险导向 TPM 道法术模型思维推动系统推动工具推动

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高层建筑结构基本自振周期合理范围研究

建筑结构学报 2024年第6期45卷 16-24页

作者：徐培福陈才华邱盛源中国建筑科学研究院有限公司北京100013 中建研科技股份有限公司北京100013

高层建筑基本自振周期T1反映了高层建筑质量和刚度分布特性,在结构方案设计阶段,控制基本自振周期在合理范围不仅能自动满足结构的主要设计指标,还能导向更合理的结构设计。通过分析国内837栋高度50 m以上高层建筑统计数据,得出不同设... 详细信息

高层建筑基本自振周期T1反映了高层建筑质量和刚度分布特性,在结构方案设计阶段,控制基本自振周期在合理范围不仅能自动满足结构的主要设计指标,还能导向更合理的结构设计。通过分析国内837栋高度50 m以上高层建筑统计数据,得出不同设防烈度、不同高度分组高层建筑的基本自振周期的合理范围和分布规律,并基于简化模型推导了基本自振周期与结构高度关系的实用公式。统计数据分析以及实用公式均表明,T_(1)与结构高度的平方根(√H)成正比,且T_(1)/√H随高度增加而增大,随设防烈度提高而减小。高度250 m以上高层建筑基本自振周期合理范围上限值在0.40√H左右,其中8度设防区为0.37√H、7度设防区为0.42√H、6度设防区为0.44√H;如果达到或超过0.50√H,则结构刚度过柔。

关键词：高层建筑基本自振周期周期范围合理刚度实用公式周期限值

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考虑土-结构相互作用的超高层结构地震非线性分析

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建筑结构学报 2024年第6期45卷 25-38页

作者：潘玉华王翠坤时继瑞陈才华邱盛源马明崔明哲董皓中建研科技股份有限公司北京100013 国家建筑工程技术研究中心北京100013

目前,对于超高层结构进行动力弹塑性分析时,大多采用刚性地基假定,并忽略土-结构相互作用的影响。为了研究土-结构相互作用对超高层结构的影响,建立精细化的土体-地下室-上部结构三维非线性有限元模型,并对一栋高度366 m超高层塔楼进行... 详细信息

目前,对于超高层结构进行动力弹塑性分析时,大多采用刚性地基假定,并忽略土-结构相互作用的影响。为了研究土-结构相互作用对超高层结构的影响,建立精细化的土体-地下室-上部结构三维非线性有限元模型,并对一栋高度366 m超高层塔楼进行了罕遇地震动力弹塑性分析。首先根据工程场地条件进行了一维等效线性化分析,以获取土层的地震反应。然后,利用波动法解决了在三维土层地震波动输入的问题,并验证了所采用方法的准确性。计算结果表明:与刚性地基假定相比,考虑土-结构相互作用会增加塔楼的自振周期;在预估的罕遇地震作用下,考虑土-结构相互作用后,塔楼的整体地震反应减小;塔楼层间位移角在低区增大,在高区减小,高区最大层间位移角减小,呈现变形向底部转移的趋势;塔楼高区墙体损伤减轻,结构整体刚度退化程度减小,同时基底剪力和倾覆弯矩降低;塔楼巨柱个别位置的内力增大,忽略土-结构相互作用的影响可能会导致设计结果偏于不安全;所提出的方法能够全面考虑场地土的影响,较为真实地模拟超高层结构的地震响应。

关键词：超高层结构土-结构相互作用一维场地分析黏弹性边界弹塑性分析

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ZrO_(2)对钼铼合金微观组织与性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第5期53卷 1355-1362页

作者：王广达任雪婷熊宁况春江钢铁研究总院有限公司北京100081 安泰科技股份有限公司北京100094

钼铼合金具有优良的力学性能和机加工性能,是电子、核工业等领域关键的结构材料。在钼铼合金中加入ZrO_(2),形成弥散强化作用,并结合形变强化来提高材料的力学性能。研究发现,合金粉粒度随着ZrO_(2)含量的增加而减小,在质量分数为0.7%... 详细信息

钼铼合金具有优良的力学性能和机加工性能,是电子、核工业等领域关键的结构材料。在钼铼合金中加入ZrO_(2),形成弥散强化作用,并结合形变强化来提高材料的力学性能。研究发现,合金粉粒度随着ZrO_(2)含量的增加而减小,在质量分数为0.7%时晶粒尺寸最细小均匀;ZrO_(2)颗粒在合金的变形和断裂过程中表现出钉扎效应,显著提升合金的抗拉强度、屈服强度和断后延伸率等力学性能;ZrO_(2)强化钼铼合金的抗拉强度和断后延伸率在ZrO_(2)含量为0.7%时达到最高值,随后减少;ZrO_(2)基本弥散分布在晶界处并与钼基体形成良好结合界面,可以抑制晶界的迁移,提高钼合金的变形抗力。

关键词：钼铼合金 ZrO_(2) 弥散强化微观组织力学性能

基于椭圆曲线加密的多用户可搜索对称加密方案

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信息安全研究 2024年第7期10卷 624-633页

作者：陈珊潘文伦中电科网络安全科技股份有限公司北京100160 北京海泰方圆科技股份有限公司北京100094

可搜索加密(searchable encryption,SE)是数据安全检索环节的关键技术之一,它允许服务器在不解密的情况下直接搜索加密数据.为解决云存储环境下数据安全共享时面临的密文检索问题,对现有单用户场景下的动态可搜索对称加密(searchable sy... 详细信息

可搜索加密(searchable encryption,SE)是数据安全检索环节的关键技术之一,它允许服务器在不解密的情况下直接搜索加密数据.为解决云存储环境下数据安全共享时面临的密文检索问题,对现有单用户场景下的动态可搜索对称加密(searchable symmetric encryption,SSE)方案进行多用户拓展,提出一种高效、安全且客户端无存储的多用户动态可搜索对称加密方案.该方案创新性地采用椭圆曲线加密系统实现多用户间的密钥管理和访问密钥的分发,有效避免了传统多用户解决方案中的密钥共享问题和双线性对操作,且同时满足查询隐私、搜索不可伪造性和用户可撤销性.此外,经过多用户拓展后的可搜索对称加密方案依然保持了原单用户方案泄露信息少、文档搜索高效、文档删除高效且客户端无存储等优点.

关键词：数据共享隐私保护可搜索对称加密动态可搜索加密多用户椭圆曲线加密

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气雾化制备18Ni250钢粉体的数值模拟与试验验证

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钢铁 2024年第6期59卷 112-121页

作者：李嘉刘雨王长军于晓华刘振宝王睿毕中南梁剑雄昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院北京100081 北京钢研高纳科技股份有限公司北京100081

真空感应熔炼气雾化(VIGA)工艺具备细粉收得率高、高效率以及低成本等优点,是目前增材制造用粉体制备最为通用的工业技术。由于超声速流场冲击液滴形成粉体的雾化过程机理复杂,粉体质量与细粉收得率难以兼顾是关键技术问题之一。数值模... 详细信息

真空感应熔炼气雾化(VIGA)工艺具备细粉收得率高、高效率以及低成本等优点,是目前增材制造用粉体制备最为通用的工业技术。由于超声速流场冲击液滴形成粉体的雾化过程机理复杂,粉体质量与细粉收得率难以兼顾是关键技术问题之一。数值模拟通过可视化展示氩气流场和金属熔体破碎的过程,有助于分析VIGA工艺中超声速流场冲击液滴形成粉体的复杂机理。首先通过数值模拟对VIGA工艺的氩气流场、金属熔体破碎过程进行可视化分析,结合试验研究气雾化参数对细粉收得率以及粉末形貌的影响。主要的气雾化参数为气体压强(4、5 MPa)、气体温度(300、373、423 K)、熔体漏眼直径(5 mm)、熔体温度(1873 K)。研究结果表明,气体压强升高、气体加热可以明显提升超声速氩气流速度,模拟结果给出的最优参数为雾化气体压强5 MPa、气体温度423 K。机理分析发现,上升气流是金属熔体在一次雾化时的主要作用气流,作用为液膜拓展至初始液滴形成;初始液滴在超声速气流交叉冲击区进行二次雾化,液滴破碎后冷却形成粉末。采用最优工艺参数进行试验,实际细粉收得率可达到约66.59%,制备的粉末球形度良好。此外,雾化气体加热对粉体表面熔覆氧无明显影响。为开发18Ni马氏体时效钢材料及相应的气雾化制粉工艺提供技术支持,有望提高雾化效率和粉末性能。

关键词：真空感应气雾化数值模拟 18Ni250钢一次雾化二次雾化粉体质量

兰炭与生物质混合燃烧对NO_(x)、SO_(2)排放及燃烧特性的影响

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洁净煤技术 2024年第3期30卷 137-144页

作者：王学文陈隆张朝张鑫刘鹏中杨石北京天地融创科技股份有限公司北京100013

生物质与兰炭掺混燃烧被认为是解决大量碳排放、NO_(x)和SO_(2)等空气污染相关问题的潜在途径。分别通过热重试验和滴管炉试验研究纯兰炭、兰炭与生物质混合物空气分级燃烧特性,分析掺混比对混合燃料着火温度、燃尽温度、结渣特性、沾... 详细信息

生物质与兰炭掺混燃烧被认为是解决大量碳排放、NO_(x)和SO_(2)等空气污染相关问题的潜在途径。分别通过热重试验和滴管炉试验研究纯兰炭、兰炭与生物质混合物空气分级燃烧特性,分析掺混比对混合燃料着火温度、燃尽温度、结渣特性、沾污特性及燃烧特性指数的影响,确定适宜空气分级燃烧比例、最佳燃烧温度和最佳掺混比。结果表明,掺烧生物质可有效降低混合燃料着火点,其着火点由474℃降至300℃,掺烧生物质后燃尽温度略降低,兰炭掺混生物质燃烧未明显提高燃烧特性指数;兰炭粉掺混生物质燃烧有高灰分沉积倾向,结渣倾向小。相比掺烧前,不同温度掺烧生物质后出口NO_(x)和SO_(2)质量浓度均较低,1 200℃出口NO_(x)和SO_(2)质量浓度降幅均较高,分别达87.27%和80.2%。未空气分级时,综合出口NO_(x)等参数得出,适宜生物质质量分数为30%~40%,最佳燃烧温度1 200~1 300℃。分级燃烧时,生物质质量分数30%的NO_(x)初始排放随温度变化平缓,稳定性好,出口NO_(x)质量浓度最低,均低于125 mg/m^(3)。研究结论可为有机固废焚烧处置设备的运行及相关燃烧工况组织调控提供一定技术支持。

关键词：掺混燃烧兰炭生物质燃烧特性空气分级

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