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融合设备状态和产品要求的电解铜箔制造工艺参数优化

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西安交通大学学报 2024年第7期58卷 179-190页

作者：姜洪权黄开程周智苗东陈富民高建民杨祥魁朱义刚西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049 西安泰金新能科技股份有限公司西安710001 山东金宝电子有限公司山东招远265400

针对当前电解铜箔制造工艺参数的优化仅考虑产品要求的问题,提出了一种融合设备状态和产品要求的电解铜箔制造工艺参数优化方法。首先,为辨识铜箔制造中工艺、设备与产品参数之间的非线性关系,建立了基于神经网络的“工艺-设备”与产品... 详细信息

针对当前电解铜箔制造工艺参数的优化仅考虑产品要求的问题,提出了一种融合设备状态和产品要求的电解铜箔制造工艺参数优化方法。首先,为辨识铜箔制造中工艺、设备与产品参数之间的非线性关系,建立了基于神经网络的“工艺-设备”与产品参数的映射模型,并通过构建当前生产模式与历史生产模式的相似性度量方法,确定当前工艺参数的优化初始点;然后,基于所建立的映射模型、设备状态和产品要求构建多目标约束函数,并利用遗传算法优化工艺参数,获得同时满足设备状态和产品要求的最佳工艺参数。企业的生产验证表明:相较于仅考虑产品要求的工艺优化方法,所提方法优化后的工艺参数能在相同的设备状态下获得质量更好的产品,在常温/高温抗拉强度、常温/高温延伸率和树脂剥离强度这5项关键指标上,分别提升了6.1 MPa、6.1 MPa、1.9%、0.7%和0.22 N/mm,生箔制备和表面处理的生产效率也提高了2.65%和7.5%,能够有效保证并提高铜箔的质量和生产效益。

关键词：电解铜箔设备状态产品要求多目标约束工艺优化

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钢铁镀镉零件黑斑原因探析及改进

包装工程 2024年第15期45卷 307-312页

作者：盛永清王浩军陈素明中航西安飞机工业集团股份有限公司西安710089

目的针对夏季多雨季节,飞机支座和螺栓等钢铁镀镉零件在周转/装配期间表面易出现黑斑现象,通过镀镉层表面成分分析定位产生原因并制定改进措施。方法通过镀镉层黑斑和正常区宏观形貌观察、扫描电镜及能谱分析表面成分;通过控制电镀镉前... 详细信息

目的针对夏季多雨季节,飞机支座和螺栓等钢铁镀镉零件在周转/装配期间表面易出现黑斑现象,通过镀镉层表面成分分析定位产生原因并制定改进措施。方法通过镀镉层黑斑和正常区宏观形貌观察、扫描电镜及能谱分析表面成分;通过控制电镀镉前处理及铬酸盐钝化、临时防护等耐湿热腐蚀对比试验,验证改进措施有效性。结果通过表面能谱成分分析,黑斑区域无Cr确定了镀镉铬酸盐钝化膜不连续、Al元素含量异常确定了前处理吹砂介质残留致使镉层不连续;通过电镀镉钝化和未钝化状态的耐湿热腐蚀、涂敷F-35防锈油试验验证,确定彻底清理前处理吹砂介质残留、电镀镉铬酸盐钝化膜老化等改进措施可保证镀镉层及钝化膜完整,F-35防锈油临时防护可有效提高镀镉层耐蚀性。结论镀前预处理、镀镉及后处理过程控制对镀镉层质量起决定性作用,零件制造周转有效防护对镀层完整性持续保持至关重要,防锈油等临时防护可有效提高镀层的防护性能。

关键词：镀镉钝化黑斑

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超大空间温度变化对飞机装配协调精度的影响规律

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科学技术与工程 2024年第14期24卷 6089-6098页

作者：杜坤鹏刘琦杨亚鹏陈杰中航西安飞机工业集团股份有限公司西安710089

飞机大型构件一般由多材料、多尺寸零/组件按照一定工艺装配而成,大尺寸装配空间场内的温度变化会引起零/组件在装配过程中产生较大且不一致的热变形,进而影响飞机产品装配协调精度。基于百万立方米全域作业空间内的飞机大型复材构件的... 详细信息

飞机大型构件一般由多材料、多尺寸零/组件按照一定工艺装配而成,大尺寸装配空间场内的温度变化会引起零/组件在装配过程中产生较大且不一致的热变形,进而影响飞机产品装配协调精度。基于百万立方米全域作业空间内的飞机大型复材构件的高精度装配需求,研究了温度变化对工装及产品在不同材料组合方式的热变形影响。以5米级飞机典型复材翼盒构件装配为分析对象,结果表明当温度变化5℃时,影响装配协调精度偏差为0.1~0.2 mm。因此,在装配工艺设计过程中,需要考虑±5℃的温度变化对产品装配热变形的误差补偿,对提高飞机装配协调精度具有重要意义。

关键词：飞机装配协调复材构件热变形厂房温度变化热变形仿真

基于ANSYS的双金属复合铸造工艺数值模拟及验证

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特种铸造及有色合金 2024年第5期44卷 679-682页

作者：张健健王振虎于梦娜西部金属材料股份有限公司西安710076

利用有限元软件ANSYS对使用复合铸造方法生产球墨铸铁-硬质合金复合辊环的残余应力进行数值模拟。根据数值模拟结果,采用球墨铸铁/硬质合金包覆面积比为0.344∶1、截面积比为0.4∶1,球墨铸铁浇注温度为1 320℃、硬质合金预热温度为800℃... 详细信息

利用有限元软件ANSYS对使用复合铸造方法生产球墨铸铁-硬质合金复合辊环的残余应力进行数值模拟。根据数值模拟结果,采用球墨铸铁/硬质合金包覆面积比为0.344∶1、截面积比为0.4∶1,球墨铸铁浇注温度为1 320℃、硬质合金预热温度为800℃,成功制得扩散区宽达6 mm且无缺陷的复合辊环。

关键词：复合辊环球墨铸铁残余应力数值模拟

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榆神矿区中深部煤层开采顶板涌水模式分析

干旱区资源与环境 2024年第3期38卷 104-111页

作者：马俊鹏赵春虎胡东祥孟凡贞姬中奎吕文茂朱开鹏兖矿能源集团股份有限公司济宁273500 中煤科工西安研究院(集团)有限公司西安710077 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室西安710077

榆神矿区是目前陕北大型煤炭基地的主力矿区,高强度煤炭资源开发过程中煤层顶板水害与水资源流失问题突出。文中以位于榆神中部矿区的金鸡滩煤矿为研究对象,分析了井田“煤(煤层)-基(正常基岩)-风(风化基岩)-土(黄、红土层)-沙(沙层)”... 详细信息

榆神矿区是目前陕北大型煤炭基地的主力矿区,高强度煤炭资源开发过程中煤层顶板水害与水资源流失问题突出。文中以位于榆神中部矿区的金鸡滩煤矿为研究对象,分析了井田“煤(煤层)-基(正常基岩)-风(风化基岩)-土(黄、红土层)-沙(沙层)”典型水文地质结构特征,根据采动导水裂隙与含、隔水层揭露关系,研究得出采动导水裂隙一般发育至风化基岩含水层内部或关键隔水土层下部,风化基岩与正常基岩裂隙含水层地下水是矿井直接充水水源,近地表沙层潜水、地面沉陷积水、大气降水为矿井间接充水水源。另外,通过分析井田煤层顶板隔水土层空间分布与岩性特征,得出在煤层开采过程中由于隔水土层缺失形成的局部透水天窗,以及弱阻水黄土层是引起近地表松散含水层涌(失)水的主要通道,并总结提出透水天窗递进漏水、弱阻水土层越流两类涌(失)水模式,其中透水天窗模式是引起工作面涌水量显著增大,以及导致松散含水层地下水大量漏失的重要原因,文中研究成果以期为榆神矿区顶板水害防治与地下水资源保护提供依据。

关键词：顶板水害导水裂隙充水条件涌水机制保水开采

电子束选区熔化TaNbTiZr难熔高熵合金的微观组织与力学性能

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中国有色金属学报 2024年第4期34卷 1179-1189页

作者：谢仲豪付遨汪健王新锋曹远奎刘彬刘咏中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 西安赛隆增材技术股份有限公司西安710000

难熔高熵合金(RHEAs)表现出优异的高温性能,在航空航天、核能等领域具有广泛应用前景。然而,由于难熔高熵合金(RHEAs)组成元素熔点高,因此常规加工制造方法制备难度大。本研究以等离子旋转电极雾化法(PREP)制备的高质量TaNbTiZr难熔高... 详细信息

难熔高熵合金(RHEAs)表现出优异的高温性能,在航空航天、核能等领域具有广泛应用前景。然而,由于难熔高熵合金(RHEAs)组成元素熔点高,因此常规加工制造方法制备难度大。本研究以等离子旋转电极雾化法(PREP)制备的高质量TaNbTiZr难熔高熵合金球形粉末为原料,通过电子束选区熔化(EBM)制备TaNbTiZr难熔高熵合金,利用正交实验研究了工艺参数对合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:EBM样品的致密度随着线能量密度的增大呈先上升后下降的趋势,线能量密度为37.5 J/m的样品致密度最高,相对致密度达到98%。TaNbTiZr难熔高熵合金在XOY和XOZ面均呈细小的等轴晶结构,平均晶粒尺寸分别为6.32μm和6.93μm。晶粒内部由富含Nb、Ta的BCC1基体相和富Zr的BCC2网状边界组成。TaNbTiZr难熔高熵合金具有优异的力学性能,其屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率分别为988 MPa、1173 MPa和3.99%。理论计算表明,该合金的高屈服强度主要源于高晶格畸变强化和高细晶强化效应。

关键词：难熔高熵合金电子束选区熔化微观组织力学性能

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综合管廊中掺氢天然气泄漏安全性分析

西安交通大学学报 2024年第2期58卷 22-30页

作者：张成龙李俊磊张永海李璐玲段鹏飞魏进家西安交通大学化学工程与技术学院西安710049 深圳市燃气集团股份有限公司广东深圳518049

为了解掺氢等多因素耦合对管道输送中掺氢燃气泄漏扩散的影响,针对3种常见燃气输送场景中的地下综合管廊,从其受限空间易导致燃气云积聚爆燃的特性出发,考虑不同泄漏方向、掺氢比、管道压力等影响因素,使用Fluent软件对综合管廊内可能... 详细信息

为了解掺氢等多因素耦合对管道输送中掺氢燃气泄漏扩散的影响,针对3种常见燃气输送场景中的地下综合管廊,从其受限空间易导致燃气云积聚爆燃的特性出发,考虑不同泄漏方向、掺氢比、管道压力等影响因素,使用Fluent软件对综合管廊内可能出现的泄漏场景进行模拟,研究了其内部燃气的分布特性,并对报警探针位置及其间距设置进行了安全性分析。模拟结果表明:泄漏口朝向会严重影响贴壁燃气分布,二次流近壁区的燃气积聚更加明显,在侧壁距顶部30 cm处安装探针能有效降低报警延迟;当掺氢体积分数为20%时,泄漏速度提高了9.03%,导致泄漏口近端的燃气积聚加剧而泄漏口远端的风险略微增加;燃气泄漏5 s时的爆炸浓度(燃气摩尔分数大于4%)区间距离为1.54 m,添加10%、20%的氢气可使该距离分别增加16.2%(1.79 m)、36.4%(2.10 m);当管道压力增加至0.8、1.2、1.6 MPa时,达到报警浓度的时间分别缩短了18.9%、28.3%、32.1%。研究可为综合管廊内掺氢天然气的输运安全提供参考。

关键词：新能源氢能安全掺氢燃气泄漏报警

真空灭弧室CuCr触头抗电弧烧蚀和抗熔焊研究与改进

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高压电器 2024年第8期60卷 1-10,28页

作者：赵启韩金儒刘伟张延超中国西电电气股份有限公司西安710000 西安西电高压开关有限责任公司西安710000

CuCr触头材料的抗烧蚀和抗熔焊性是影响真空灭弧室寿命的重要因素。文中以CuCr触头材料在真空电弧下的烧蚀为立足点,对烧蚀过程和机理进行叙述,并从CuCr触头的微观组织以及真空灭弧室的磁场类型论述影响CuCr触头烧蚀的相关机理。同时指... 详细信息

CuCr触头材料的抗烧蚀和抗熔焊性是影响真空灭弧室寿命的重要因素。文中以CuCr触头材料在真空电弧下的烧蚀为立足点,对烧蚀过程和机理进行叙述,并从CuCr触头的微观组织以及真空灭弧室的磁场类型论述影响CuCr触头烧蚀的相关机理。同时指出抗熔焊性能与触头材料的抗拉以及热导率等因素有关。最后从表面改性和合金化角度总结了提高触头抗烧蚀的研究进展,并总结改进触头抗烧蚀性能的研究方向。

关键词： CuCr触头材料真空灭弧室抗电弧烧蚀性抗熔焊性磁场类型表面改性合金化

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西安地区洞桩法地铁车站基础结构选型

交通运输工程学报 2024年第2期24卷 125-136页

作者：来弘鹏马小杰长安大学公路学院陕西西安710064 广州地铁设计研究院股份有限公司广东广州510010

结合西安地层特点,依托5座在建洞桩法地铁车站实体工程,分析了不同基础型式的结构承载特性和最不利工况,选取地基承载力、水平抗剪切、抗倾覆、基底抗隆起、结构允许水平位移作为评价基础结构强度及刚度安全性的基本准则,构建了洞桩法... 详细信息

结合西安地层特点,依托5座在建洞桩法地铁车站实体工程,分析了不同基础型式的结构承载特性和最不利工况,选取地基承载力、水平抗剪切、抗倾覆、基底抗隆起、结构允许水平位移作为评价基础结构强度及刚度安全性的基本准则,构建了洞桩法基础结构的力学模型,推导了不同破坏模式下结构的安全系数计算公式,提出了适用于西安地区洞桩法基础结构选型理论体系中各项安全系数取值建议,给出了不同地层及埋深条件下单排长桩基础和柱下条形基础的适用范围。研究结果表明:西安地区洞桩法基础结构按地基承载力、水平抗剪切、抗倾覆、基底抗隆起及结构允许水平位移等基本准则计算时,安全系数应分别不小于1.2、1.3、1.3、1.6、1.4;洞桩法的中柱基础结构选型主要受地基竖向承载力准则的影响,采用相同柱跨型式时,柱下条形基础在砂土地层中的适用性优于其在粉质黏土-砂互层和粉质黏土地层中的适用性,而单排长桩基础可通过增加桩长等方式提高结构承载力,理论上在各类地层条件下的适用性均优于柱下条形基础;边桩基础结构需要采用复合准则综合分析其适用性,柱下条形基础结构的适用性受地层条件影响较大,在粉质黏土和粉质黏土-砂互层条件下结构抗倾覆安全性难以满足要求,而单排长桩基础在各项准则下主要受自身结构强度和刚度的影响,在各类地层中的适用埋深无明显差异;西安地区洞桩法地铁车站采用单排长桩基础型式的适用性较好,而柱下条形基础可通过扩大基础宽度等方式来满足结构安全性要求。

关键词：地铁车站洞桩法基础结构选型安全性评判准则力学模型结构安全系数