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Ti2AlNb电热拉伸行为及组织演变

热加工工艺 2025年

作者：李阳陈素明蒋少松彭鹏张晋源杨尚黄敏杰哈尔滨工业大学材料科学与工程学院中航西安飞机工业集团股份有限公司哈尔滨宇航精创科技有限公司

在脉冲电流为50、53、57、60 A时，分别得到700、800、900、1000℃的平衡初始温度，配合不同的应变速率对Ti2AlNb进行了电热拉伸试验，对比分析了Ti2AlNb在原始状态与不同电流状态下材料的力学性能及组织特征。结果表明，随电流的增大... 详细信息

在脉冲电流为50、53、57、60 A时，分别得到700、800、900、1000℃的平衡初始温度，配合不同的应变速率对Ti2AlNb进行了电热拉伸试验，对比分析了Ti2AlNb在原始状态与不同电流状态下材料的力学性能及组织特征。结果表明，随电流的增大、应变速率的减小，Ti2AlNb力学性能逐渐减小。初始电流为50、53、57 A时试样的断裂形式为塑性断裂，呈现微孔聚集型；其它加载电流（初始温度）和应变速率下破坏方式为熔断。加载电流（初始温度）提高，O相和α2相急剧减少，α2相的减少致使其对B2/β相的钉扎作用不断减弱，B2/β相不断长大。应变速率降低同样伴随着O相和α2相的含量减少和B2/β相长大，本质在于温度影响。

关键词： Ti AlNb 电热拉伸组织演变电致塑性塑性断裂

Ti2AlNb电流辅助柔性介质成形及模具设计

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热加工工艺 2025年 82-86页

作者：李阳张骞文蒋少松彭鹏张晋源杨尚黄敏杰哈尔滨工业大学材料科学与工程学院中航西安飞机工业集团股份有限公司哈尔滨宇航精创科技有限公司

难变形材料Ti2AlNb电流辅助成形是近年来发展的一种成形方式。对电流辅助柔性介质成形模具进行了设计，采用陶瓷分瓣凹模，金属部分采用304不锈钢。利用模具对Ti2AlNb盒型件进行了成形实验。辅助脉冲直流电源占空比为75%，分步加载电流... 详细信息

难变形材料Ti2AlNb电流辅助成形是近年来发展的一种成形方式。对电流辅助柔性介质成形模具进行了设计，采用陶瓷分瓣凹模，金属部分采用304不锈钢。利用模具对Ti2AlNb盒型件进行了成形实验。辅助脉冲直流电源占空比为75%，分步加载电流，最终的加载电流为300 A、加载电压为3.12 V。结果表明：随冲头的下降，柔性介质先充填压实，然后Ti2AlNb板材中部开始自由胀形。随成形力的持续增加，底部逐渐贴膜，侧壁及圆角最终成型，成形件质量良好。本研究可为电流辅助柔性介质成形提供工艺参考。

关键词： Ti AlNb 电流辅助柔性介质分瓣模

DOPO对FCC油浆调和防水沥青的抑烟效果及性能影响研究

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材料科学与工艺 2025年

作者：陈宇晗张瑞曾尚恒宋扬扬段浩余剑英武汉理工大学材料科学与工程学院陕西擎公科技工程有限公司

采用催化裂化（FCC）油浆与70号道路沥青调和制备防水沥青，并使用9， 10-二氢-9-氧杂-10-磷菲-10-氧化物（DOPO）对FCC油浆调和防水沥青进行化学抑烟，研究了FCC油浆掺量及DOPO改性对FCC油浆调和防水沥青物理和老化性能以及烟气中挥发... 详细信息

采用催化裂化（FCC）油浆与70号道路沥青调和制备防水沥青，并使用9， 10-二氢-9-氧杂-10-磷菲-10-氧化物（DOPO）对FCC油浆调和防水沥青进行化学抑烟，研究了FCC油浆掺量及DOPO改性对FCC油浆调和防水沥青物理和老化性能以及烟气中挥发性有机物（VOCs）和H2S浓度的影响。结果表明：在70号道路沥青中掺加15%～20%（质量分数）FCC油浆可制备出符合F150性能指标的防水沥青，但其抗老化性能较差，且FCC油浆显著增大了沥青烟气中VOCs浓度；利用DOPO可有效降低F150防水沥青烟气中VOCs和H2S的浓度，掺加1%（质量分数）DOPO的F150防水沥青在180 ℃加热1 h产生的VOCs和H2S分别降低了61.29%和71.04%；气相凝胶色谱-质谱分析显示掺加1%DOPO的防水沥青烟气中有机物种类显著减少，其中脂肪烃类化合物、芳烃类化合物、酮醛类碳氢衍生物和硫化物浓度分别降低了69.8%、51.9%、50.7%和55.9%；物理和老化性能测试表明，DOPO对FCC油浆调和防水沥青的物理性能影响很小，但明显提高了其抗老化性能。

关键词：催化裂化油浆防水沥青 DOPO 抑烟剂挥发性有机物

基于高速摄像技术的橡胶球与钢板碰撞的变形量测量研究

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橡胶工业 2025年

作者：汪涵罗竹辉卜继玲王遥遥乔丹龙周熙盛湖南工业大学机械工程学院株洲时代新材料科技股份有限公司博戈橡胶塑料(株洲)有限公司湖南弘辉科技有限公司

采用高速摄像和图像处理技术对橡胶球与钢板的碰撞变形量的测量进行研究。首先采用阈值分割方法对拍摄的图像进行分割，提取分割后图像的边缘轮廓，使用最小二乘法进行边缘的圆拟合，获取橡胶球图像的圆心坐标；然后通过橡胶球下落时加... 详细信息

采用高速摄像和图像处理技术对橡胶球与钢板的碰撞变形量的测量进行研究。首先采用阈值分割方法对拍摄的图像进行分割，提取分割后图像的边缘轮廓，使用最小二乘法进行边缘的圆拟合，获取橡胶球图像的圆心坐标；然后通过橡胶球下落时加速度为重力加速度的特性进行图像比例尺、碰撞初始时刻、碰撞结束时刻的计算，进而计算出橡胶球变形量；最后通过变形量测量试验，得到橡胶球碰撞过程为小变形量碰撞（最大变形量均不超过1.3 mm），橡胶球变形量随下落高度的增大而增大，随橡胶硬度的增大而减小，随橡胶球直径的增大而增大。本工作为橡胶球碰撞小变形的测量提供了一种参考方法，可为橡胶材料碰撞特性分析和接触力模型的建立提供基础数据。

关键词：橡胶球碰撞高速摄像技术图像分割变形测量

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插芯结构对旋流冷却流动换热特性的影响

西安交通大学学报 2025年第1期59卷 105-115页

作者：何伟肖俊峰高松李园园于飞龙伍赫西安热工研究院有限公司西安710054

针对用于透平叶片前缘的旋流冷却结构,为了改善其冷气发展空间、提高综合冷却性能,提出了一种布置在冷却腔内的插芯结构。基于简化旋流冷却结构,采用数值模拟方法研究了插芯结构对旋流冷却靶面换热系数、综合冷却性能、流量分配、流动... 详细信息

针对用于透平叶片前缘的旋流冷却结构,为了改善其冷气发展空间、提高综合冷却性能,提出了一种布置在冷却腔内的插芯结构。基于简化旋流冷却结构,采用数值模拟方法研究了插芯结构对旋流冷却靶面换热系数、综合冷却性能、流量分配、流动结构等的改善效果和作用机理。结果表明:增设插芯结构后,在射流雷诺数5 000~20 000范围内,旋流冷却结构的靶面面积平均努塞尔数增加了5.9%~8.3%,综合冷效因子增加了5.2%~6.6%,吸力侧努塞尔数提高了14.8%~16.6%,相邻喷嘴间流量的最大差从18%削减到5%。插芯结构削减了上游射流在旋流腔轴心处的发展空间,抑制了旋流回流和旋流涡核的形成,降低了上游冷气对新鲜射流的干扰,强化了旋流对壁面边界层的削弱效果,从而有效增加了旋流结构的一致性并提高了靶面换热系数的强度和均匀性。

关键词：旋流冷却透平叶片内部冷却努塞尔数射流雷诺数

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基于水平集法的铝合金动力电池托架轻量化设计

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汽车工艺与材料 2025年

作者：李建韩明亮孙志宾路光明魏桥国科(滨州)科学工程产业技术研究院有限公司国科轻金(滨州)材料科技有限公司

以某款新能源汽车动力电池铝托架为研究对象，采用水平集法对动力电池托架进行拓扑优化。优化过程综合考虑结构的刚度、强度、疲劳和动态安全等，对优化结果进行解读和结构重塑，获取满足需求的新结构。对重塑后的新结构进行灵敏度分析... 详细信息

以某款新能源汽车动力电池铝托架为研究对象，采用水平集法对动力电池托架进行拓扑优化。优化过程综合考虑结构的刚度、强度、疲劳和动态安全等，对优化结果进行解读和结构重塑，获取满足需求的新结构。对重塑后的新结构进行灵敏度分析，获取需要优化的截面，通过拓扑优化获得合理截面形状，对优化后的结构进行校核以确保性能提升。经对比，优化后的动力电池托架较原结构一阶模态频率提高5.9 Hz，整体刚度提升18.2%；刚、强度和随机振动结果优于原结构；疲劳分析结果表明，新结构损伤小于1且优于原结构。优化后的电池托架质量由209 kg降低到180 kg，质量减轻13.8%。

关键词：水平集法轻量化动力电池托架铝合金

采用自攻螺钉连接的竹胶板覆面剪力墙抗侧力性能

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林业工程学报 2025年

作者：张百皓董利郑维王志强张玲云王小炜南京林业大学材料科学与工程学院亚振家居股份有限公司南通佳筑建筑科技有限公司

为避免常规轻木剪力墙中易出现的板边撕裂、钉帽穿透、钉子拔出等不利破坏,本研究选取竹胶板和自攻螺钉分别作为墙体的覆面板和连接件,并通过4组单调和低周往复加载墙体试验,分析其破坏模式、抗剪强度、弹性剪切模量、延性系数、墙角锚... 详细信息

为避免常规轻木剪力墙中易出现的板边撕裂、钉帽穿透、钉子拔出等不利破坏,本研究选取竹胶板和自攻螺钉分别作为墙体的覆面板和连接件,并通过4组单调和低周往复加载墙体试验,分析其破坏模式、抗剪强度、弹性剪切模量、延性系数、墙角锚固（hold-down）节点承载力,并与常规轻木剪力墙进行对比。试验结果表明,自攻螺钉连接的竹胶板覆面剪力墙能有效避免上述不利破坏,其抗剪强度较常规轻木剪力墙提升了79.6%～159.6%,是GB 50005—2017《木结构设计标准》中轻木剪力墙抗剪强度设计值的2.4～3.8倍;屈服位移、极限位移分别是常规轻木剪力墙的9.3倍、1.4倍,满足GB/T 51226—2017《多高层木结构建筑技术标准》中的弹性和弹塑性层间位移角要求,且在h/25的层间位移水平下仍能承受80%Ppeak以上的侧向荷载。墙体在往复加载过程中频繁出现螺钉弯曲疲劳剪断,导致其抗剪强度比单调试验结果低。减小螺钉间距会显著提升墙体的弹性剪切模量,但受限于端部墙骨柱和底梁板的脆性劈裂破坏,对墙体抗剪强度的提升较小。建议选用直径小、数量多的螺栓群来连接端部墙骨柱与hold-down锚固件,以避免端部墙骨柱过早发生劈裂破坏,并使hold-down节点趋向于发生螺栓弯曲延性变形。

关键词：轻木剪力墙竹胶板自攻螺钉抗侧力性能破坏模式

长期服役15Cr1Mo1V钢补焊热影响区组织及力学性能研究

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热加工工艺 2025年 60-64页

作者：王艳松刘福广米紫昊杨二娟韩天鹏李霄张磊陈亚攀西安热工研究院有限公司西安石油大学材料科学与工程学院华能伊敏煤电有限责任公司伊敏电厂华能太仓发电有限责任公司

以某电厂运行约1.3×10～5h的15Cr1Mo1V再热蒸汽管道为研究对象，通过焊接热模拟试验制备了焊条电弧焊补焊热影响区试样，焊接热循环的峰值温度分别为720、820、890、1300℃，分别对应接头的回火区、不完全相变区、完全相变区、粗晶区... 详细信息

以某电厂运行约1.3×10～5h的15Cr1Mo1V再热蒸汽管道为研究对象，通过焊接热模拟试验制备了焊条电弧焊补焊热影响区试样，焊接热循环的峰值温度分别为720、820、890、1300℃，分别对应接头的回火区、不完全相变区、完全相变区、粗晶区，并对其微观组织、硬度、冲击韧性进行了分析。结果表明：服役1.3×10～5h的15Cr1Mo1V钢的母材微观组织为粒状贝氏体+少量多边形铁素体，晶内、晶界存在颗粒状碳化物。经焊接热循环后，回火区的组织与母材基本一致，不完全相变区出现珠光体转变，完全相变区组织为珠光体+铁素体+晶界碳化物，粗晶区为粗大的板条贝氏体。服役1.3×10～5h的15Cr1Mo1V钢母材、回火区、不完全相变区的硬度低于DL/T 438-2016的规定值，而粗晶区的硬度高于规定值。服役1.3×10～5h对15Cr1Mo1V钢冲击韧性影响不明显，回火区、粗晶区的冲击韧性高于供货态母材，但不完全相变区、完全相变区的韧性显著低于供货态母材。

关键词： 15Cr1Mo1V 长期服役热影响区微观组织力学性能

氧化铈基热催化剂的制备及其甲醇水蒸气重整反应性能

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复合材料学报 2025年

作者：郭明媛吴佩涵姬拓霍琛李敏马永宁渭南师范学院化学与材料学院陕西科技大学化学与化工学院西安应用光学研究所陕西科技大学镐京学院西安润玉医疗科技有限公司

本研究采用水热法与热聚缩合法制备Pt/N-CeO2-X 催化剂，并探究其对甲醇水蒸气重整反应的催化性能，探究氮掺杂量对重整性能的影响规律和催化机制。XRD与FT-IR表明，N掺杂使催化剂特征峰强度增强，功能性晶面加宽；SEM表明，催化剂呈棒... 详细信息

本研究采用水热法与热聚缩合法制备Pt/N-CeO2-X 催化剂，并探究其对甲醇水蒸气重整反应的催化性能，探究氮掺杂量对重整性能的影响规律和催化机制。XRD与FT-IR表明，N掺杂使催化剂特征峰强度增强，功能性晶面加宽；SEM表明，催化剂呈棒状结构，其长度为64-67 nm、直径6-7 nm，掺杂元素分布均匀；BET和CV曲线表明，N掺杂催化剂的比表面积为111.904 m2/g，较Pt/CeO2增加了2.3倍，Cdl值增加到41.12 μF·cm-2；Raman测试表明Pt/N-CeO2-2氧空位浓度为9.29%，而Pt/CeO2仅为3.32%，Pt/N-CeO2-2的晶格氧强度大于Pt/CeO2。甲醇水蒸气重整循环测试结果表明，发现在反应40 h后，平均H2产生速率为12.5 mmol/h·g，并且催化剂具有良好的反应稳定性。动力学特性分析表明，Pt/N-CeO2-2的表观活化能为66.36 kJ/mol，说明参与反应所需克服的能量壁垒最低，热化学反应途径最优。以上结果表明掺杂元素对载体预处理可以提高金属与载体界面相互作用，进而调节金属氧键的强度，使载体表面暴露更多的晶格氧，有利于甲醇水蒸气重整催化作用。

关键词：氧化铈单金属负载 N掺杂甲醇水蒸气重整热催化