時間：2023-06-07 09:38:30
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇鋁合金論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
在鋁合金焊接過程中，由于材料的種類、性質和焊接結構的不同，焊接接頭中可以出現各種裂紋，裂紋的形態和分布特征都很復雜，根據其產生的部位可分為以下兩種裂紋形式：
（1）焊縫金屬中的裂紋：縱向裂紋、橫向裂紋、弧坑裂紋、發狀或弧狀裂紋、焊根裂紋和顯微裂紋（尤其在多層焊時）。
（2）熱影響區的裂紋：焊趾裂紋、層狀裂紋和熔合線附近的顯微熱裂紋。按裂紋產生的溫度區間分為熱裂紋和冷裂紋，熱裂紋是在焊接時高溫下產生的，它主要是由晶界上的合金元素偏析或低熔點物質的存在所引起的。根據所焊金屬的材料不同，產生熱裂紋的形態、溫度區間和主要原因也各有不同，熱裂紋又可分為結晶裂紋、液化裂紋和多邊化裂紋3類。熱裂紋中主要產生結晶裂紋，它是在焊縫結晶過程中，在固相線附近，由于凝固金屬的收縮，殘余液體金屬不足不能及時填充，在凝固收縮應力或外力的作用下發生沿晶開裂，這種裂紋主要產生在含雜質較多的碳鋼、低合金鋼焊縫和某些鋁合金；液化裂紋是在熱影響區中被加熱到高溫的晶界凝固時的收縮應力作用下產生的。
在試驗過程中發現，當填充材料表面清理不夠充分時，焊接后焊縫中仍存在較多的夾雜和少量的氣孔。在三組號試驗中，由于焊接填充材料為鑄造組織，其中夾雜為高熔點物質，焊接后在焊縫中仍將存在；又，鑄造組織比較稀疏，孔洞較多，易于吸附含結晶水的成分和油質，它們將成為焊接過程中產生氣孔的因素。當焊縫在拉伸應力作用下時，這些夾雜和氣孔往往成為誘發微裂紋的關鍵部位。通過顯微鏡進一步觀察發現，這些夾雜和氣孔誘發的微觀裂紋之間有明顯的相互交匯的趨勢。然而，對于夾雜物在此的有害作用究竟是主要表現為應力集中源從而誘發裂紋，還是主要表現為脆性相從而誘發裂紋，尚難以判斷。此外，一般認為，鋁鎂合金焊縫中的氣孔不會對焊縫金屬的拉伸強度產生重大影響，而本研究試驗中卻發現焊縫拉伸試樣中同時存在著由夾雜和氣孔誘發微裂紋的現象。氣孔誘發微裂紋的現象是否只是一種居次要地位的伴生現象，還是引起焊縫拉伸強度大幅度下降的主要因素之一，亦還有待進一步的研究。
2熱裂紋產生的過程
目前關于焊接熱裂紋理論，國內外認為較完善的是普洛霍洛夫理論。概括地講，該理論認為結晶裂紋的產生與否主要取決于以下3方面：脆性溫度區間的大小；在此溫度區間內合金所具有的延性以及在脆性溫度區間金屬的變形率大小。
通常人們將脆性溫度區間的大小及在此溫度區間內具有的延性值稱為產生焊接熱裂紋的冶金因素，而把脆性溫度區內金屬的變形率大小稱為力學因素。焊接過程是一系列不平衡的工藝過程的綜合，這種特征從本質上與焊接接頭金屬斷裂的冶金因素和力學因素發生重要的聯系，如焊接工藝過程與冶金過程的產物即物理的、化學的與組織上的不均勻性、熔渣與夾雜物、氣體元素與處于過飽和濃度的空位等。所有這些，都是與裂紋的萌生與發展有密切聯系的冶金因素。從力學因素方面看，焊接熱循環特定的溫度梯度與冷卻速度，在一定的拘束條件下，將使焊接接頭處于復雜的應力-應變狀態，從而為裂紋的萌生與發展提供必要的條件。
在焊接過程中，冶金因素和力學因素的綜合作用將歸結為兩個方面，即是強化金屬聯系還是弱化金屬聯系。如果在冷卻時，焊接接頭金屬中正在建立強度聯系，在一定剛性拘束條件下能夠順從地應變，焊縫與近縫區金屬能夠承受外加拘束應力與內在殘余應力的作用時，裂紋就不容易產生，焊接接頭的金屬裂紋敏感性低，反之，當承受不住應力作用時，金屬中強度聯系容易中斷，就會產生裂紋。在這種情況下，焊接接頭金屬的裂紋敏感性較高。焊接接頭金屬從結晶凝固的溫度開始，以一定的速度冷卻到室溫，其裂紋敏感性決定于變形能力和外加應變的對比以及變形抗力與外加應力的對比。然而在冷卻過程中，在不同的溫度階段，由于晶間強度與晶粒強度增長的情況不同、變形在晶粒間和晶粒內部的情況分布不同、由應變所誘導的擴散行為不同、應力集中的條件以及導致金屬脆化的因素不同，焊接接頭具體的薄弱環節以及它弱化的因素和程度也是不同的。
導致焊接接頭金屬產生裂紋的冶金因素和力學因素有著較為密切的聯系，力學因素中的應力梯度和熱循環特征所確定的溫度梯度有關，而后者與金屬的導熱性密切相關，如金屬的熱塑性變化特征、熱膨脹性以及組織轉變等構成的冶金因素，在很大程度上對焊接接頭金屬所處的應力-應變狀態起到重要作用，此外，隨著溫度的降低與冷卻速度的變化，冶金因素和力學因素也都是在變化著的，在不同的溫度區間對焊接接頭金屬的強度聯系作用各不相同，如結晶溫度區間大，固相線溫度低，在晶粒間殘存的低熔液態金屬處，更容易引起應力集中，導致固相金屬產生裂紋；同樣，隨著溫度降低，如果收縮量較大，特別是在快速冷卻條件下，當收縮應變速率高，應力-應變狀態比較苛刻時也容易產生裂紋等等。
在鋁合金焊接時焊縫金屬凝固結晶的后期，低熔共晶體被排擠在晶體交遇的中心部位，形成一種所謂的“液態薄膜”，此時由于在冷卻時收縮量較大而得不到自由收縮產生較大的拉伸應力，這時候液態薄膜就形成了較為薄弱的環節，在拉伸應力的作用下就可能在薄弱地帶開裂而形成裂紋。
3熱裂紋產生的機理
為了研究鋁合金焊接時那個時候最容易產生熱裂紋，把鋁合金焊接時焊接熔池的結晶分為3個階段。
第一個階段是液固階段，焊接熔池從高溫冷卻開始結晶時，只有很少數量的晶核存在。隨著溫度的降低和冷卻時間的延長，晶核逐漸長大，并且出現新的晶核，但是在這個過程中液相始終占有較多的數量，相鄰晶粒之間不發生接觸，對還未凝固的液態鋁合金的自由流動不形成阻礙。在這種情況下，即使有拉伸應力存在，但被拉開的縫隙能及時地被流動著的鋁合金液態金屬所填滿，因此在液固階段產生裂紋的可能性很小。
第二階段是固液階段，在焊接熔池結晶繼續進行時，熔池中固相不斷增多，同時先前結晶的晶核不斷長大，當溫度降低到某一數值時，已經凝固的鋁合金金屬晶體相互彼此發生接觸，并且不斷傾軋在一起，這時候液態鋁合金的流動受到阻礙，也就是說熔池結晶進入了固液階段。在這種情況下，由于液態鋁合金金屬較少，晶體本身的變形可以強烈發展，晶體間殘存的液相則不容易流動，在拉伸應力作用下產生的微小縫隙都無法填充，只要稍有拉伸應力的存在就有產生裂紋的可能性。因此，這個階段叫做“脆性溫度區”。
第三階段是完全凝固階段，熔池金屬完全凝固之后所形成的焊縫，受到拉應力時，就會表現出較好的強度和塑性，在這一階段產生裂紋的可能性相對來說較小。因此，當溫度高于或者低于a-b之間的脆性溫度區時，焊縫金屬都有較大的抵抗結晶裂紋的能力，具有較小的裂紋傾向。在一般情況下，雜質較少的金屬（包括母材和焊接材料），由于脆性溫度區間較窄，拉應力在這個區間作用的時間比較短，使得焊縫的總應變量比較小，因此焊接時產生的裂紋傾向較小。如果焊縫中雜質比較多，則脆性溫度區間范圍比較寬，拉伸應力在這個區間的作用時間比較長，產生裂紋的傾向較大。
4鋁合金焊接裂紋的防止措施
根據鋁合金焊接時產生熱裂紋的機理，可以從冶金因素和工藝因素兩個方面進行改進，降低鋁合金焊接熱裂紋產生的機率。
在冶金因素方面，為了防止焊接時產生晶間熱裂紋，主要通過調整焊縫合金系統或向填加金屬中添加變質劑。調整焊縫合金系統的著眼點，從抗裂角度考慮，在于控制適量的易熔共晶并縮小結晶溫度區間。由于鋁合金屬于典型的共晶型合金，最大裂紋傾向正好同合金的“最大”凝固溫度區間相對應，少量易熔共晶的存在總是增大凝固裂紋傾向，所以，一般都是使主要合金元素含量超過裂紋傾向最大時的合金組元，以便能產生“愈合”作用。而作為變質劑向填加金屬中加入Ti、Zr、V和B等微量元素，企圖通過細化晶粒來改善塑性、韌性，并達到防止焊接熱裂紋的目的嘗試，在很早以前就開始了，并且取得了效果。圖3給出剛性搭接角焊縫的條件下Al-4.5%Mg焊絲中加入變質劑的抗裂試驗結果。試驗中加入的Zr為0.15%，Ti+B為0.1%。可見，同時加入Ti和B可以顯著提高抗裂性能。Ti、Zr、V、B及Ta等元素的共同特點，是都能同鋁形成一系列包晶反應生成難熔金屬化合物（Al3Ti、Al3Zr、Al7V、AlB2、Al3Ta等）。這種細小的難熔質點，可成為液體金屬凝固時的非自發凝固的晶核，從而可以產生細化晶粒作用。
在工藝因素上，主要是焊接規范、預熱、接頭形式和焊接順序，這些方法都是從焊接應力上著手來解決焊接裂紋。焊接工藝參數影響凝固過程的不平衡性和凝固的組織狀態，也影響凝固過程中的應變增長速度，因而影響裂紋的產生。熱能集中的焊接方法，有利于快速進行焊接過程，可防止形成方向性強的粗大柱狀晶，因而可以改善抗裂性。采用小的焊接電流，減慢焊接速度，可減少熔池過熱，也有利于改善抗裂性。而焊接速度的提高，促使增大焊接接頭的應變速度，而增大熱裂的傾向。可見，增大焊接速度和焊接電流，都促使增大裂紋傾向。在鋁結構裝配、施焊時不使焊縫承受很大的鋼性，在工藝上可采取分段焊、預熱或適當降低焊接速度等措施。通過預熱，可以使得試件相對膨脹量較小，產生焊接應力相應降低，減小了在脆性溫度區間的應力；盡量采用開坡口和留小間隙的對接焊，并避免采用十字形接頭及不適當的定位、焊接順序；焊接結束或中斷時，應及時填滿弧坑，然后再移去熱源，否則易引起弧坑裂紋。對于5000系合金多層焊的焊接接頭，往往由于晶間局部熔化而產生顯微裂紋，因此必須控制后一層焊道焊接熱輸入量。
而根據本文試驗所證明，對于鋁合金的焊接，母材和填充材料的表面清理工作也相當重要。材料的夾雜在焊縫中將成為裂紋產生的源頭，并成為引起焊縫性能下降的最主要原因。
參考文獻
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關鍵詞：鋁合金鉆桿，鋼接頭，地質勘探，深孔鉆探
1.鋁合金鉆桿的特點
(1)與傳統鉆桿材料鋼相比,鋁合金具有寶貴的物理力學性能。鋁合金的密度和彈性模量幾乎是鋼的1/3,而比強度(斷裂強度極限與密度之比)卻是鋼的1.5～2倍。
(2)鋁合金鉆桿質量輕,在鉆機能力一定的條件下,用鋁鉆桿能鉆達鋼鉆桿無法達到的深度。俄羅斯曾用400t能力的鉆機鉆成世界最深的СГ- 3井（12262m) ,用300t鉆機鉆成7000m深井。
(3)鋁合金在腐蝕環境中的穩定性非常好。它表面覆蓋一層穩定的氧化膜阻止與環境的進一步反應,可用于任何濃度的硫化氫和二氧化碳環境,而且其抗腐蝕能力與溫度無關。
(4)鋁合金鉆桿與井壁的磨阻小,可減輕起下鉆的阻卡。鋁鉆桿的浮力系數比鋼小得多,可節省20%～25%的起下鉆時間,并節省燃料。所以,鋁合金鉆桿用于3000m以深的鉆井最有效。
(5)在相同井眼曲率下,鋁合金鉆桿的彎曲應力遠小于鋼鉆桿,從而適用于鉆斜井、曲率半徑小的定向井和水平段長的水平井。
(6)鋁合金鉆桿具有和鎳鈷合金相似的無磁特性,方便隨鉆測量儀器的使用。
(7)鋁合金鉆柱對裸眼和套管的作用力減小,能有效地保護套管,適應裸眼段更長的井。鋁合金鉆桿內泥漿的流動阻力小,可提高鉆頭的水功率。論文參考。
(8)鋁合金鉆桿的鋼接頭可按API標準加工絲扣,正常條件下,一般不會因絲扣磨損而更換鉆桿。論文參考。
(9)鉆探(井)屬于高風險性行業,孔內事故在所難免,尤其是卡鉆或鉆桿折斷事故時有發生。使用鋼鉆桿時處理孔內鉆桿事故常需要漫長的時間,甚至造成鉆孔報廢。而處理鋁合金鉆桿事故時,用一般牙輪鉆頭就可把井下鋁合金鉆具“消滅掉”,鉆速可達30m/h左右。
2.鉆桿材料分析
目前世界上已有的鋼鉆桿、鋁合金鉆桿和鈦合金鉆桿基本參數對比,其中鋼鉆桿的密度、彈性模量最高,但自重過大對深孔鉆機的提升能力要求高;鋁合金鉆桿的密度、彈性模量最低,線膨脹系數最高,可適用于陸地深孔鉆進和海底鉆進;鈦合金鉆桿的密度、彈性模量和線膨脹系數都居中,應該是理想的深孔鉆探用管材,但其接近天文數字的價格使用戶無法承受。
GB/T 20659 - 2006/ISO 15546: 2002中列舉了4組鋁合金鉆桿。其中第二組鉆桿最常用,價格也最低,其主要成分為Al-Zn-Mg,最小屈服強度480MPa,最小抗拉強度530MPa (20℃時) ,最小伸長率7%。雖然最高使用溫度僅120℃,但對于地質勘探深孔作業而言足夠了。高可靠性鋁鉆桿的抗腐蝕性其腐蝕速度表示每平方米表面積的鋁鉆桿在不同介質中每小時因腐蝕造成的失重(g)。可見,鋁鉆桿在堿環境、酸環境下很少腐蝕,而在全飽和的H2S環境下完全不腐蝕。這對于復雜地質條件下使用泥漿化學處理劑和鉆進具有腐蝕性的礦產或地下水非常有利。
3.鉆桿工藝分析
鋁合金鉆桿柱的關鍵結構要素是鋁鉆桿與鋼接頭的連接問題。俄羅斯傳統鋁鉆桿采用無止推面的三角形絲扣連接,而高可靠性鋁鉆桿的連接方式有3個特點: (1)采用梯形絲扣與接頭連接;(2)鋁鉆桿設置了內支撐端面和錐形配合面;(3)通過高溫裝配工藝實現絲扣、配合面及支撐端面的過盈配合。
在深井(尤其是斜井和水平井)鉆進條件下,鉆桿柱最容易發生疲勞破壞。而新型鋁鉆桿的錐形配合面及支撐端面可減輕絲扣的負擔,明顯提高接頭的抗疲勞指標, 比普通三角形螺紋提高抗疲勞強度60%-80%。這類鋁鉆桿自1993年起已成功用于海洋深水鉆井作業。
4.鉆桿在深孔中的應用
鋁合金鉆桿已經在國內外的科學鉆探和石油鉆井(包括斜井和水平井)中應用,展現了用小噸位鉆機鉆進深孔的良好前景。(1)鋁合金鉆桿在俄羅斯СГ-3 超深井的應用。采用高可靠性鋁合金鉆桿是俄羅斯СГ-3井創造世界超深井紀錄的關鍵技術之一。現場400t能力的鉆機額定最大井深為8000m,但用鋁合金鉆桿取代鋼鉆桿后鉆成了世界最深的井( 12262m) 。統計該井195個回次中￠147mmX11mm規格的鋁合金鉆桿磨損情況表明,最大磨損量發生在7000～8000m井段,其中鋼接頭最大磨損618mm,由于鋼接頭的保護鋁合金鉆桿本體的最大磨損量僅為0.92mm。(2)鋁合金鉆桿在塔里木某勘探井的應用。該井井深7600 m,水平位移達1000 m,基本鉆進參數:鉆壓200 kN,轉速65 r/min,泵量21 L / s,鉆井液密度210 g/ cm3 ,鉆速118 m /h。鉆進與提升時使用不同鉆桿的效果,是使用鋁鉆桿+鋼鉆桿除了鉆桿伸長量有所增加外,整個鉆桿柱的重量、大鉤載荷、總阻力、扭矩、水力損失等參數都明顯下降。論文參考。
5.結論
深部鉆探不能僅著眼于大型深孔設備,還可以在鉆桿柱的材質上想辦法,在不更換大噸位鉆機的前提下使鉆孔鉆得更深。因此,近年來輕質鋁合金鉆桿成了國內外同行關注的熱點。20世紀60年代初,蘇聯開始在鉆井中使用鋁合金鉆桿,經過不斷改進,目前俄羅斯已批量生產達世界領先水平的高可靠性鋁合金鉆桿并大量出口。歐盟在俄羅斯鋁合金鉆桿標準的基礎上,于2002年制定了石油天然氣工業用鋁合金鉆桿的國際標準,其地位與美國制定的鋼鉆桿API國際標準等同。由我國中石油管材所提出,高蓉等人承擔制定的等同標準于2006年12月15日作為中華人民共和國國家標準《石油天然氣工業鋁合金鉆桿》正式,自2007年5月1日起實施。因此,讓國內鉆探技術人員全面了解鋁合金鉆桿的特點及其在深孔中的應用前景是十分必要的。隨著地質工作向深部發展,隨著我國自2007年5月1日起正式實施鋁合金鉆桿國家標準,鋁合金鉆桿成了國內同行關注的熱點。與傳統鋼鉆桿相比,鋁合金鉆桿在自重、比強度、彈性和耐腐蝕性等方面具有突出的優點。在鉆機能力一定的條件下,用鋁合金鉆桿能鉆達鋼鉆桿無法達到的深度。高可靠性鋁合金鉆桿采用與鋼接頭連接的新方法和高溫裝配工藝,使其在深井、斜井和大位移水平井鉆進中可明顯提高抗疲勞強度,在深孔、斜孔和水平孔中具有良好的應用前景。鋁合金鉆桿耐腐蝕,對天然氣和煤層氣開發(尤其在鋼鉆桿易發生“氫脆”的井區)具有重要的意義。
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[關鍵詞]變形鋁合金 熔鑄工藝 工藝分析
中圖分類號：TG27 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）29-0022-01
引言
鋁加工業的發展使鋁材的應用更加廣泛，尤其是在目前的航空航天工業、軌道交通業、乘用車輛制造業、軍工材料及民用產品的開發行業中，鋁材應用的市場被開拓發展成為了十分廣闊的大市場，因此就對鋁材的質量也提出了更高更嚴的要求。而鋁材的熔鑄是鋁材生產的第一道工序，其目的主要是是為鋁材軋制、鍛造、擠壓生產提供優質錠坯。錠坯的冶金質量的高低，是在后續的工序中再難以進行更改的。因此，控制好錠坯的生產與質量是發揮鋁材的潛力的重要前提。要以先進的工藝技術和最低的成本獲得高性能、高質量的鋁合金鑄錠使之滿足后續工序及最終成品的需要是現代化鋁材應用所追求的。
一、變形鋁合金熔鑄
鋁熔鑄是利用電解鋁液、返回廢料、中間合金為主要入爐原料，經熔化、保溫、精煉、鑄造成錠，鑄錠經鋸切、銑面處理成壓延車間需要的合格扁錠，或者鑄軋/連鑄連軋成板帶坯。其主要的工藝過程為熔煉、熔體處理、鑄造。鋁熔鑄的這三個主要工序過程是緊密銜接、相互制約、密切配合才能完成熔鑄過程。在此過程中，如何發揮設備壽命期內的能力，提高生產力，節能降耗，降低生產成本越來越受到鋁加工行業的關注。
二、變形鋁合金熔煉
熔煉過程為了使熔體內部成分、溫度均勻，需要采用適當的攪拌技術，建議采用電磁攪拌。電磁攪拌的主要優點是：減少爐內各部位熔體的溫度差；熔體成分均勻；由于提高了熱的傳輸，能耗下降；爐渣下降。
鋁熔體處理一般指對熔體進行合金化、凈化與細化。合金化的目的是為了提高強度，此外，還應該考慮改善加工性、抗蝕性、耐磨性、硬度、液態金屬的流動性、表面性能以及其他特殊性能等。凈化處理或精煉是采取措施使鋁熔體中不希望存在的氣體與固體物質降到所允許的范圍以內，以確保材料的性能符合標準或某些特殊要求。鋁熔體的凈化處理主要是將氫及氧化鋁降到所要求的水平或更低一些。為了獲得鑄錠均勻細小的最佳晶粒組織，主要途徑有控制凝固時的溫度制度，細化處理。
三、變形鋁合金鑄造
鋁合金鑄造是將經檢驗合格的鋁熔體澆注到帶有水冷卻設施的結晶器中，使熔體在重力場或外力場的作用下充型、冷卻、凝固成鋁錠坯的工藝過程。變形鋁合金鑄造主要有半連續鑄造、鑄軋、連鑄連軋三種鑄造工藝。半連續鑄造屬于靜模鑄造，鑄軋和連鑄連軋屬于動模鑄造。對于變形鋁合金鑄造來說，作者認為動模鑄造是發展的方向，它可以實現液體金屬一次加工成材，達到節能、降耗、提高生產效率的目的。動模鑄造可分為四類：其一是輥間鑄造，液體金屬從供流嘴流到一對相向轉動的軋輥之間冷凝成形并被壓延成板材，典型的輥間鑄造是連續鑄軋技術；其二是輪間鑄造，用帶定型槽溝的環形輪和鋼帶組成結晶器，金屬液進入結晶腔內，隨鑄輪同步運行，在鑄輪與鋼帶分離處，熔體凝結成坯并以與鑄輪周邊相同的線速度拉出錠坯；其三是帶間鑄造，結晶器由兩條相互平行的履帶式類型的鋼板模或鋼帶組成；其四是無接觸鑄造，氣化層鑄造以及電磁鑄造屬此類的鑄造方式。對于變形鋁合金板帶的成型，選用鑄軋和連鑄連軋的優勢明顯。
（一）半連續鑄造坯錠
目前應用最多的是直接水冷立式半連續鑄造機，它可以生產各種鋁合金牌號和規格的扁錠以及實心和空心圓鑄錠。鑄造過程中鋁液重量基本壓在引錠座上，對結晶器壁的側壓力較小、凝殼與結晶器壁之間的摩擦阻力較小，且比較均勻。牽引力穩定可保持鑄造速度穩定，鑄錠的冷卻均勻且容易控制。其中尤以液壓鑄造機的應用最為普遍，特別是內導式鑄造機的優點更為明顯。
（二）鑄軋
鋁熔體從凈化處理裝置流出后，進入可以控制液面高度的前箱內。通過前箱底側的橫澆道流入由保溫材料制成的供料嘴中，液體金屬靠靜壓力由供料嘴直接進入一對相反方向旋轉的鑄軋輥中間。鑄軋輥使液體金屬快速結晶。隨著鑄軋輥的轉動，鋁熔體的熱量不斷通過凝固殼被鑄軋輥帶走，結晶前沿溫度持續下降，結晶面不斷向熔體內部推進，當上下兩個結晶層增厚并相遇時，即完成鑄造過程而進入軋制區，經軋制變形成為鑄軋帶坯。鋁帶坯連續鑄軋技術代替了通常鑄錠熱軋工藝生產帶坯所需的鑄造、鋸切、銑面、加熱、熱軋等全部工序。
（三）連鑄連軋
連鑄連軋工藝是一種工藝設備緊湊，在連續鑄造機后面緊接著配置熱連軋軋機組的緊湊生產線，是從液體到板帶材一次性完成的連續生產線。顯然，連鑄連軋不同于連續鑄軋，后者是在旋轉的鑄軋輥中，鋁熔體同時完成凝固及軋制變形兩個過程。但是兩種方法的共同點均是將熔煉、鑄造、軋制集中在一條生產線，從而實現從鋁液到鋁板帶坯連續性生產，比常規的間斷式生產流程少了多道工序。
在連鑄連軋工藝中，鋁熔體通過鑄造前箱及鑄嘴進入運動的雙鋼帶水冷模腔。前箱安放在鑄機的進口處，進入前箱鋁液的流量大小由流槽上的浮漂式控制器來控制，控制信號大小由鑄造速度傳感器反饋。鑄嘴上開有小孔，在小孔中通入低壓惰性氣體等，均勻地分布在鋼帶和鋁液之間，起到鋁液和鋼帶間的熱傳遞，使進入鋼帶口的鋁液凝固均勻，不會使鋼帶間產生急速的熱脹冷縮，引起鋼帶變形，影響鋁板帶表面的平整度。在鋼帶的下部安裝有釹-鐵-硼強磁體支撐輥，產生的強磁力對鋼帶有極強的吸引力，使鋼帶限制在鑄機規定的范圍內運動，鑄造出來的鑄坯截面是矩形的。
結語
綜上所述，在變形鋁合金板帶材生產的工藝選擇上，連鑄連軋具有相當明顯的優勢，對于鋁熔鑄的工藝配置應該是針對企業對產品定位方面的考慮，單就產能及基本投資而言，從產品產能的靈活性以及生產產品的多樣性考慮，首選的應該是普通熱軋工藝流程。但是對于剛剛起步或初涉獵鋁加工的企業來說，選擇成熟的鑄軋工藝也不失為一種少投入、快見效、迅速回收成本、產能雖小不會被套牢的工藝。
參考文獻
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論文導讀：測得一組（20個）鋁合金試件的疲勞壽命。從而更加準確地估算安全壽命。
關鍵詞：疲勞壽命，安全壽命，置信系數，可靠性系數
1 引言
在飛機結構設計中，我們把飛機結構從開始使用到發生疲勞破壞所作用的循環載荷的次數或時間，稱為疲勞壽命N。而疲勞安全壽命則是指為了保證飛機結構的安全，采用某種方法，確定出一個較低的結構使用壽命，即疲勞安全壽命NS。估算飛機結構件的疲勞安全壽命對機的安全使用、維護具有重要的參考價值。本文采用雙參數威布爾分布，利用可靠性系數、置信系數來估算安全壽命，比傳統的采用三參數威布爾分布公式簡便。
2 估算過程
2.1 檢驗疲勞壽命是否符合威布爾分布
在同一應力水平作用下，測得一組（20個）鋁合金試件的疲勞壽命。疲勞壽命數據如表一。
表一 疲勞壽命Ni(單位：kc)
350 380 400 430 450 470 480 500 520 540 550 570 600 610 630 650 670 730 770 840
關鍵詞：斷橋鋁合金門窗；滲漏；隔熱；
中圖分類號：TV697文獻標識碼： A 文章編號：
0.引言
隨著物質生活的改善和生活水平的提高，人們對居住環境的要求越來越高。住宅建設中滲漏問題得到參與工程建設各方的重視，創建無滲漏工程是施工方的一項重要工作，鋁合金門窗在住宅中才能得到更廣泛的應用。根據我們以前在施工中的經驗，共同探討鋁合金門窗施工中有效隔熱和防止滲漏的控制措施。
1.鋁合金門窗滲水漏風幾類情況描述
1.1 前期鋁合金門窗方案設計或是門窗系列選材存在不足
（1）在抗風壓性能中，國家規范過于籠統，沒有明確規定五金鎖點的數量或是型材腔體的大小及強度等，造成在一般風壓的情況下隔熱條變形等而產生透風漏水。
（2）在迎風面、雨水沖刷面的透風漏水的情況考慮不周，只注重窗臺空間、陽臺采光及房間的通風量等需要，飄窗、落地窗、通窗、假幕墻窗、小型幕墻等墻體化的門窗大量出現，與建筑構造防水對接欠缺，從而造成透風及直接漏水的情況越來越嚴重。
（3）為追求價格低廉，選用兩腔隔熱型材或是非品牌五金造成五金松動和型材排水系統不完善。選用系列不是系統門窗，因為國內大部分型材廠家只注重出材率，不考慮與門窗相關的附件配套，導致最終門窗透風漏水。
1.2 鋁合金門窗加工過程得不到很好的質量控制
（1）從下料、鋸切、加工等達不到相應精度，造成組裝縫隙過大。即使符合國家標準或是沒有縫隙也存在漏水隱患，因為金屬和金屬之間存在細小的縫隙。
（2）外露釘頭釘眼、擠壓孔未注膠封堵，另中梃連接處未打密封膠或是打膠未密封好，或是中梃連接方式過于簡單，不用內連接直接用連接片。
（3）飄窗、轉角窗或大型拼接窗在拼接時未作防水處理，或是沒有打密封膠造成立向進水。
（4）型材度采用I形隔熱條，雨水一旦進入就很難排出。為減少工時，排水孔過于少，或只沖一個排水孔。
1.3 鋁合金門窗附件材料或密封材料質量太差或是不合格
（1）膠條不是三元乙丙橡膠，或是劣質膠條，抗老化時間短，容易龜化和發硬，失去彈性導致進水。
（2）劣質的毛條或是毛條毛刷過短或過硬，沒采用硅化毛條。
（3）密封膠或發泡過期，或是使用質量差的冒牌材料等，未采用硅酮耐候密封膠，導致膠縫開裂，發泡發的不夠嚴密等，都容易引起漏水。
（4）安裝框體的螺絲使用鍍鋅或是劣質鍍鋅螺絲，容易生銹斷裂或與鋁合金直接接觸發生氧化，導致框體在一般風壓下松動，造成膠縫開裂。
1.4 建筑外墻或是窗臺本身結構存在問題
如窗臺未使用防水砂漿，未做防水臺，在超強風壓下雨水一旦進入防水層就直接進入室內。一味追求室內窗臺加大導致門窗與外墻幾乎平齊，洞口上口未作滴水沿，外墻面磚空鼓、無溝縫處理、或面磚本身就有細微縫隙而導致雨水長時間沖刷通過墻體直接進入室內。
2.鋁合金門窗隔熱性能偏低情況描述
2.1 鋁合金門窗型材選用或選用型材本身構造存在不足
（1）國家規范不明確，造成門窗型材隔熱材料不統一，隔熱條寬度偏窄。
（2）選擇一味追求價格便宜的門窗，型材多采用I形隔熱條，扇框配合時不能做到把冷熱空氣完全隔開，或是選用兩腔體隔熱型材。
（3）隔熱型材外腔體比內腔體大。
（4）大多系列型材整體厚度加寬了但是用來阻斷冷熱空氣的主密封始終在中間，這樣即使增加了型材厚度隔熱效果也不很明顯。
2.2 鋁門窗在加工制作安裝過程中達不到質量要求
（1）制作偷工減料，如在轉角處采用方管或是套用其它型材。
（2）非系統門窗套用五金配件泛濫，在加工過成中五金造成搭橋，或是安裝拼接中造成搭橋。
（3）在干法安裝過程中因安裝不規范，使鋼副框和鋁門窗造成搭橋。
（4）很多陽臺轉角窗等在建筑結構上就存在缺陷，使鋁合金門窗不能與在外墻保溫相結合。
3.預防措施及方法
3.1 前期工程方案制定
在前期預定方案和圖紙深化設計后進行圖紙會審，對特殊分割超大門窗根據規范進行嚴格的抗風壓計算，根據工程特殊類型等先做樣板間施工，做到提前預防，在批量生產過程中，選擇窗形進行三性檢測，以確定門窗是否達到國家標準或設計要求等。選隔熱性能門窗盡量以平開為主，使用6+12A+6的low-e玻璃。
3.2 加工制作階段
（1）選用門窗時盡量選用采取涂抹斷面澆注雙組份膠的加工工藝，斷面膠干后會形成很薄的膠墊，注雙組份膠使鋁合金門窗腔體成為一個整體從而達到牢固與防水的效果。
（2）選用型材時盡量選用三腔隔熱，最好在一平面上有利于排水，室外面低于室內的更好，扇框配合采用T型隔熱條，能提高隔熱性能。
（3）盡量選用系統門窗，防水效果和隔熱效果較好，因為配套附件齊全。
（4）排水孔至少應設兩個，門窗大于600mm時需增加排水孔，扇需沖等壓孔，有利于雨水排出，最好選用防風排水帽，減少雨水倒灌。
3.3 工地施工階段
（1）門窗根據施工方案選擇預留門窗與洞口之間的尺寸。如安裝方式是鋼副框安裝門窗與副框之間的距離在5至8毫米之間，如毛口安裝控制在20mm范圍之內。
（2）根據工程情況合理選用水泥砂漿填充法，或是干法施工。即鋼副框安裝時，在裝鋼副框前要在鋼副框四周做防水，安裝框體注意鋁合金室外與室內面同時接觸鋼副框或是安裝螺絲直接固定在隔熱條上。
（3）在洞口安裝框體的下口盡量使用防水砂漿，同時注意保養，注意開裂。同時在洞口處做20mm的防水臺。
（4）在門窗框體與洞口周圍的墻面層涂防水涂料、鋪防水雨布或是選用鋁板直接把窗臺包實，以杜絕漏水。
3.4 增強管理意識，提高責任心
（1）在前審批方案和樣板驗收時加強培訓督促，提高責任心，必要時請第三方驗證。
（2）在施工過程中隨時進行抽檢，不定期隨機進行淋水試驗，盡早發現問題及時處理。
4.結束語
門窗工程是一項系統的工程，包含設計、材料、制作、施工等多方面因素，只有綜合各方面因素才能總體提高性能，要盡量避免在斷橋鋁合金門窗選擇中，一味追求價格便宜，而使隔熱斷橋鋁合金門窗失去使用價值和隔熱性能。
參考文獻
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關鍵詞：鋁合金；焊接接頭；裂紋；機理
雖然已經應用鋁及其合金焊成許多重要產品，但實際焊接生產中并不是沒有困難，主要的問題有：焊縫中的氣孔、焊接熱裂紋、接頭“等強性”等。由于鋁及其合金的化學活潑性很強，表面極易形成氧化膜，且多具有難熔性質（如 Al2O3的熔點為 2050℃，MgO 熔點為 2500℃），加之鋁及其合金導熱性強，焊接時容易造成不熔合現象。由于氧化膜密度同鋁的密度極其接近，所以也容易成為焊縫金屬中夾雜物。同時，氧化膜（特別是有 MgO 存在的，不很致密的氧化膜）可以吸收較多水分而常常成為焊縫氣孔的重要原因之一。此外，鋁及其合金的線脹系數大，導熱性又強，焊接時容易產生翹曲變形。這些也都是焊接生產中頗感困難的問題。下面，對在試驗過程中產生比較嚴重的裂紋進行深入的分析。
1鋁合金焊接接頭中的裂紋及其特征
在鋁合金焊接過程中，由于材料的種類、性質和焊接結構的不同，焊接接頭中可以出現各種裂紋，裂紋的形態和分布特征都很復雜，根據其產生的部位可分為以下兩種裂紋形式：
（1）焊縫金屬中的裂紋：縱向裂紋、橫向裂紋、弧坑裂紋、發狀或弧狀裂紋、焊根裂紋和顯微裂紋（尤其在多層焊時）。
（2）熱影響區的裂紋：焊趾裂紋、層狀裂紋和熔合線附近的顯微熱裂紋。按裂紋產生的溫度區間分為熱裂紋和冷裂紋，熱裂紋是在焊接時高溫下產生的，它主要是由晶界上的合金元素偏析或低熔點物質的存在所引起的。根據所焊金屬的材料不同，產生熱裂紋的形態、溫度區間和主要原因也各有不同，熱裂紋又可分為結晶裂紋、液化裂紋和多邊化裂紋3類。熱裂紋中主要產生結晶裂紋，它是在焊縫結晶過程中，在固相線附近，由于凝固金屬的收縮，殘余液體金屬不足不能及時填充，在凝固收縮應力或外力的作用下發生沿晶開裂，這種裂紋主要產生在含雜質較多的碳鋼、低合金鋼焊縫和某些鋁合金；液化裂紋是在熱影響區中被加熱到高溫的晶界凝固時的收縮應力作用下產生的。
在試驗過程中發現，當填充材料表面清理不夠充分時，焊接后焊縫中仍存在較多的夾雜和少量的氣孔。在三組號試驗中，由于焊接填充材料為鑄造組織，其中夾雜為高熔點物質，焊接后在焊縫中仍將存在；又，鑄造組織比較稀疏，孔洞較多，易于吸附含結晶水的成分和油質，它們將成為焊接過程中產生氣孔的因素。當焊縫在拉伸應力作用下時，這些夾雜和氣孔往往成為誘發微裂紋的關鍵部位。通過顯微鏡進一步觀察發現，這些夾雜和氣孔誘發的微觀裂紋之間有明顯的相互交匯的趨勢。然而，對于夾雜物在此的有害作用究竟是主要表現為應力集中源從而誘發裂紋，還是主要表現為脆性相從而誘發裂紋，尚難以判斷。此外，一般認為，鋁鎂合金焊縫中的氣孔不會對焊縫金屬的拉伸強度產生重大影響，而本研究試驗中卻發現焊縫拉伸試樣中同時存在著由夾雜和氣孔誘發微裂紋的現象。氣孔誘發微裂紋的現象是否只是一種居次要地位的伴生現象，還是引起焊縫拉伸強度大幅度下降的主要因素之一，亦還有待進一步的研究。
2熱裂紋產生的過程
目前關于焊接熱裂紋理論，國內外認為較完善的是普洛霍洛夫理論。概括地講，該理論認為結晶裂紋的產生與否主要取決于以下3方面：脆性溫度區間的大小；在此溫度區間內合金所具有的延性以及在脆性溫度區間金屬的變形率大小。
通常人們將脆性溫度區間的大小及在此溫度區間內具有的延性值稱為產生焊接熱裂紋的冶金因素，而把脆性溫度區內金屬的變形率大小稱為力學因素。焊接過程是一系列不平衡的工藝過程的綜合，這種特征從本質上與焊接接頭金屬斷裂的冶金因素和力學因素發生重要的聯系，如焊接工藝過程與冶金過程的產物即物理的、化學的與組織上的不均勻性、熔渣與夾雜物、氣體元素與處于過飽和濃度的空位等。所有這些，都是與裂紋的萌生與發展有密切聯系的冶金因素。從力學因素方面看，焊接熱循環特定的溫度梯度與冷卻速度，在一定的拘束條件下，將使焊接接頭處于復雜的應力-應變狀態，從而為裂紋的萌生與發展提供必要的條件。
在焊接過程中，冶金因素和力學因素的綜合作用將歸結為兩個方面，即是強化金屬聯系還是弱化金屬聯系。如果在冷卻時，焊接接頭金屬中正在建立強度聯系，在一定剛性拘束條件下能夠順從地應變，焊縫與近縫區金屬能夠承受外加拘束應力與內在殘余應力的作用時，裂紋就不容易產生，焊接接頭的金屬裂紋敏感性低，反之，當承受不住應力作用時，金屬中強度聯系容易中斷，就會產生裂紋。在這種情況下，焊接接頭金屬的裂紋敏感性較高。焊接接頭金屬從結晶凝固的溫度開始，以一定的速度冷卻到室溫，其裂紋敏感性決定于變形能力和外加應變的對比以及變形抗力與外加應力的對比。然而在冷卻過程中，在不同的溫度階段，由于晶間強度與晶粒強度增長的情況不同、變形在晶粒間和晶粒內部的情況分布不同、由應變所誘導的擴散行為不同、應力集中的條件以及導致金屬脆化的因素不同，焊接接頭具體的薄弱環節以及它弱化的因素和程度也是不同的。
導致焊接接頭金屬產生裂紋的冶金因素和力學因素有著較為密切的聯系，力學因素中的應力梯度和熱循環特征所確定的溫度梯度有關，而后者與金屬的導熱性密切相關，如金屬的熱塑性變化特征、熱膨脹性以及組織轉變等構成的冶金因素，在很大程度上對焊接接頭金屬所處的應力-應變狀態起到重要作用，此外，隨著溫度的降低與冷卻速度的變化，冶金因素和力學因素也都是在變化著的，在不同的溫度區間對焊接接頭金屬的強度聯系作用各不相同，如結晶溫度區間大，固相線溫度低，在晶粒間殘存的低熔液態金屬處，更容易引起應力集中，導致固相金屬產生裂紋；同樣，隨著溫度降低，如果收縮量較大，特別是在快速冷卻條件下，當收縮應變速率高，應力-應變狀態比較苛刻時也容易產生裂紋等等。
在鋁合金焊接時焊縫金屬凝固結晶的后期，低熔共晶體被排擠在晶體交遇的中心部位，形成一種所謂的“液態薄膜”，此時由于在冷卻時收縮量較大而得不到自由收縮產生較大的拉伸應力，這時候液態薄膜就形成了較為薄弱的環節，在拉伸應力的作用下就可能在薄弱地帶開裂而形成裂紋。
3熱裂紋產生的機理
為了研究鋁合金焊接時那個時候最容易產生熱裂紋，把鋁合金焊接時焊接熔池的結晶分為3個階段。
第一個階段是液固階段，焊接熔池從高溫冷卻開始結晶時，只有很少數量的晶核存在。隨著溫度的降低和冷卻時間的延長，晶核逐漸長大，并且出現新的晶核，但是在這個過程中液相始終占有較多的數量，相鄰晶粒之間不發生接觸，對還未凝固的液態鋁合金的自由流動不形成阻礙。在這種情況下，即使有拉伸應力存在，但被拉開的縫隙能及時地被流動著的鋁合金液態金屬所填滿，因此在液固階段產生裂紋的可能性很小。
第二階段是固液階段，在焊接熔池結晶繼續進行時，熔池中固相不斷增多，同時先前結晶的晶核不斷長大，當溫度降低到某一數值時，已經凝固的鋁合金金屬晶體相互彼此發生接觸，并且不斷傾軋在一起，這時候液態鋁合金的流動受到阻礙，也就是說熔池結晶進入了固液階段。在這種情況下，由于液態鋁合金金屬較少，晶體本身的變形可以強烈發展，晶體間殘存的液相則不容易流動，在拉伸應力作用下產生的微小縫隙都無法填充，只要稍有拉伸應力的存在就有產生裂紋的可能性。因此，這個階段叫做“脆性溫度區”。
第三階段是完全凝固階段，熔池金屬完全凝固之后所形成的焊縫，受到拉應力時，就會表現出較好的強度和塑性，在這一階段產生裂紋的可能性相對來說較小。因此，當溫度高于或者低于 a-b 之間的脆性溫度區時，焊縫金屬都有較大的抵抗結晶裂紋的能力，具有較小的裂紋傾向。在一般情況下，雜質較少的金屬（包括母材和焊接材料），由于脆性溫度區間較窄，拉應力在這個區間作用的時間比較短，使得焊縫的總應變量比較小，因此焊接時產生的裂紋傾向較小。如果焊縫中雜質比較多，則脆性溫度區間范圍比較寬，拉伸應力在這個區間的作用時間比較長，產生裂紋的傾向較大。
4鋁合金焊接裂紋的防止措施
根據鋁合金焊接時產生熱裂紋的機理，可以從冶金因素和工藝因素兩個方面進行改進，降低鋁合金焊接熱裂紋產生的機率。
在冶金因素方面，為了防止焊接時產生晶間熱裂紋，主要通過調整焊縫合金系統或向填加金屬中添加變質劑。調整焊縫合金系統的著眼點，從抗裂角度考慮，在于控制適量的易熔共晶并縮小結晶溫度區間。由于鋁合金屬于典型的共晶型合金，最大裂紋傾向正好同合金的“最大”凝固溫度區間相對應，少量易熔共晶的存在總是增大凝固裂紋傾向，所以，一般都是使主要合金元素含量超過裂紋傾向最大時的合金組元，以便能產生“愈合”作用。而作為變質劑向填加金屬中加入Ti、Zr、V 和 B 等微量元素，企圖通過細化晶粒來改善塑性、韌性，并達到防止焊接熱裂紋的目的嘗試，在很早以前就開始了，并且取得了效果。圖3給出剛性搭接角焊縫的條件下 Al-4.5%Mg 焊絲中加入變質劑的抗裂試驗結果。試驗中加入的 Zr 為 0.15%，Ti+B 為 0.1%。可見，同時加入 Ti 和 B 可以顯著提高抗裂性能。Ti、Zr、V、B 及 Ta 等元素的共同特點，是都能同鋁形成一系列包晶反應生成難熔金屬化合物（Al3Ti、Al3Zr、Al7V、AlB2、Al3Ta 等）。這種細小的難熔質點，可成為液體金屬凝固時的非自發凝固的晶核，從而可以產生細化晶粒作用。
在工藝因素上，主要是焊接規范、預熱、接頭形式和焊接順序，這些方法都是從焊接應力上著手來解決焊接裂紋。焊接工藝參數影響凝固過程的不平衡性和凝固的組織狀態，也影響凝固過程中的應變增長速度，因而影響裂紋的產生。熱能集中的焊接方法，有利于快速進行焊接過程，可防止形成方向性強的粗大柱狀晶，因而可以改善抗裂性。采用小的焊接電流，減慢焊接速度，可減少熔池過熱，也有利于改善抗裂性。而焊接速度的提高，促使增大焊接接頭的應變速度，而增大熱裂的傾向。可見，增大焊接速度和焊接電流，都促使增大裂紋傾向。在鋁結構裝配、施焊時不使焊縫承受很大的鋼性，在工藝上可采取分段焊、預熱或適當降低焊接速度等措施。通過預熱，可以使得試件相對膨脹量較小，產生焊接應力相應降低，減小了在脆性溫度區間的應力；盡量采用開坡口和留小間隙的對接焊，并避免采用十字形接頭及不適當的定位、焊接順序；焊接結束或中斷時，應及時填滿弧坑，然后再移去熱源，否則易引起弧坑裂紋。對于 5000 系合金多層焊的焊接接頭，往往由于晶間局部熔化而產生顯微裂紋，因此必須控制后一層焊道焊接熱輸入量。
而根據本文試驗所證明，對于鋁合金的焊接，母材和填充材料的表面清理工作也相當重要。材料的夾雜在焊縫中將成為裂紋產生的源頭，并成為引起焊縫性能下降的最主要原因。
參考文獻
在金屬熱加工過程中，材料會發生粘塑性變形。在成形過程中，材料的微觀組織會發生動態變化，在成形間隙或者后期材料的微觀組織會發生靜態變化。現代技術要求能夠預測成型部分的微觀組織。在文中，會展示由材料學家們提出的各種各樣的模型，他們可以用來模擬個體微觀物理因素，例如在靜態和動態過程中晶粒尺寸的成大、位錯密度的增加、回復、再結晶以及沉積物的溶解。現代技術已經將基于微觀結構的因子應用于塑性流變模型中，形成了一套統一的塑性流變方程。通過子程序，可以用來模擬在熱加工過程中微觀組織的變化。在本篇論文中詳細敘述三種模型，他們模擬了在超塑性過程中晶粒尺寸的成大、在熱軋制過程中微觀組織的變化、熱處理后沉積物的溶解以及這些變化對鋁合金塑性流動的影響。
關鍵詞：熱成型;微觀組織;本構模型
前 言
所有的金屬工程材料都有一種特定的微觀結構，這種結構是在高溫處理過程中或者高溫處理后形成的。材料熱成型部分的機械性能很大程度上依賴于其微觀組織和微觀組織的變化，能否加工出高質量的材料取決于微觀組織的控制能力[1]。不同的情形有不同表現，或者是不同的組成，或者是不同的晶體結構，或者是晶粒尺寸的成大和晶粒的取向不同，或者是不同區域內的不同結構變形體，例如結構缺陷（在成形過程中形成的位錯、縮孔）[2]。在過去的幾十年里，在研究微觀結構模型領域科學家們已經做出了巨大的努力。本篇論文介紹了物理變量的作用和粘塑性材料模型的內部變量耦合，形成了基于物理的，統一的粘塑性本構方程組。下面介紹一些應用統一模型來演化在高/低溫成形過程中微觀結構變化的實例。
1.個體微觀因素的建模 各種機械熱加工條件下，在確定個別組織變量演化的主要動力方面已作出重大努力，許多物理變量的基礎已經被廣泛認識和多種類型的模型已經正確預測出個別微觀組織參數的演變。在形變過程中普遍應用的模型將在下面介紹。
1.1六系鋁合金熱處理過程中沉積物的溶解
在六系鋁合金的熱處理過程中，沉積物會溶解在鋁合金基體中，進而擴散在整個機體結構中，這些沉積物主要是Mg2Si和Si形式存在，沉積物的溶解將會改變材料的流動性。為了計算在沉積物溶解過程中的擴散速度，Porter和Easterling提出了擴散因數：
為成型后的位錯密度。規定后的位錯密度值從0（原始值）到1（位錯網絡的飽和狀態）變化。在這個規定的位錯密度率方程中包含了三種軟化機制。他們分別是回復，靜態回復（回火過程中）和再結晶。對于運用統一本構方程模擬兩道工序進行的軋制過程，Liu and Lin提出了自己的模型和數值計算程序，運用此模型和數值計算程序展開分析[4]。分別展示了第一道工序中有效應力場圖、位錯密度參數圖、再結晶體積分數圖和晶粒大小尺寸圖，在工件的左邊保持著原始微觀結構，在軋制區域附近應力變化劇烈，軋制后應力出于一種比較低的水平（殘余應力）和保持一種固定態除了在領先變形的末端，這里應力狀態更復雜，取決于軋輥與材料之間的接觸條件，微觀結構的變化存在不同的形式，一旦材料進入軋輥內，歸一的位錯密度就直接從原始狀態增加。
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由于國內礦產資源、經濟結構分布不均衡，所以各地區有色金屬工業總量規模差距很大。目前我國有色金屬工業總量規模位居前列的省區，大致呈兩種發展模式。一是資源開發型。主要是河南、江西、云南等礦產資源比較豐富的省區，把有色金屬礦產資源開發作為支柱產業，在政策上給予支持引導，促進了產業發展；二是沿海加工型。主要是江蘇、山東、廣東、浙江等缺乏有色金屬礦產資源優勢省區，由于緊鄰消費市場，主要依靠市場機制發揮作用，大力發展有色金屬加工，產業總量規模也位居國內前列。截至2007年，我國有色金屬工業現價工業總產值排名前10位的省區分別是：江蘇(1910．1億元)、河南(1745．8億元)、山東(1597．7億元)、廣東(1576．6億元)、浙江(1416．1億元)、江西(1343．5億元)、云南(1101．4億元)、湖南(970．7億元)、甘肅(799．3億元)和內蒙古(750．0億元)。然而通過對其中部分省區有色金屬工業發展態勢的分析，就可以探索出一些地區產業發展的成功經驗。
浙江繼續穩定發展盡管市場波動起伏，但浙江的有色金屬工業繼續穩定發展。2007年全省有色金屬工業規模以上企業工業增加值為185．4億元，主營業務收人為1389．3億元，利潤總額為41．9億元，利稅總額為68．7億元，在我國有色金屬工業中占有重要地位。
浙江銅加工的競爭優勢比較突出。全省現有銅加工企業超過300家，其中規模以上企業130余家，產能和產量均占全國三分之一多，是浙江省有色金屬工業的支柱。主要特點有：一是總量規模大，產品種類較為齊全；二是區域特色明顯，并呈現專業化分工趨勢；三是多種所有制成分共存，經濟結構較為合理。現有企業以股份制和民營企業為主；四是一批企業實現了超常規發展，行業龍頭雛形初步顯現；
五是企業裝備技術水平不斷提高，產品品種不斷增加，產品質量穩步提高。
浙江省現已經形成了電解鋁及合金生產、鋁材加工、再生回收等相對齊全的鋁工業體系。鋁產品的生產和消費能力均居全國前列。浙江具有發展鋁工業的良好產業環境，與鋁工業密切相關的輕工、機械、房地產等產業規模居全國前列。浙江的汽車、摩托車及自行車配件、
儀器儀表、五金工具等產品生產規模大，需要為其提供高質量的鋁錠及鋁合金做原料。浙江鋁制品產量位居全國第一，對鋁板帶片產品的需求量大。其金屬家具類產品產量位居全國第二，需要大量型材、管、棒等鋁合金材料。房地產業需要鋁合金門窗、裝飾材、鋁塑板、鋁塑管等建筑型材和鋁箔等產品。相關產業為浙江省發展鋁工業提供了廣闊的消費市場。
河南總量規模躍居全國第一在政府政策主導下，河南省有色金屬工業已經成為區域經濟的支柱，利稅總額連續幾年在全省各行業中保持第一位。
2007年全省有色金屬工業規模以上企業工業增加值為585．5億元，主營業務收入為l668．2億元，利潤總額為250．0億元，利稅總額為343．0億元，利潤總額和利稅總額均居全國有色金屬工業首位。
為了促進有色金屬工業的進一步發展，河南省政府提出加強調控引導，促進資源優化配置t加快推進戰略重組，培育大型企業集團；大力推進技術創新，提升河南省鋁工業核心競爭力；以循環經濟理念發展鋁工業，提高資源利用效率。積極創造條件，加快鋁加工項目建設等具體措施。
為提高鋁土礦資源保障度，加強鋁土礦勘查與開發的規范管理，河南省政府制定了一些政策或措施：一是加強規劃，實施調控，對鋁土礦資源及礦業權設置進行合理規劃；二是引導和督促小礦進行資源整合；三是通過經濟手段引導，積極推進現有探礦權、采礦權的有償轉讓；四是鼓勵國有大型鋁工業企業，對周邊地區礦業權采取合作、人股或轉讓等方式，取得控制權；五是加大地質勘查工作力度；六是對新建氧化鋁廠進行嚴格要求，實現貧富兼采兼收，提高資源利用率。論文關鍵詞:有色金屬工業工業發展經驗分析礦產資源結構分布成功經驗產業發展不均衡
論文摘要:由于國內礦產資源、經濟結構分布不均衡,所以各地區有色金屬工業總量規模差距很大。然而通過對其中部分省區有色金屬工業發展態勢的分析,就可以探索出一些地區產業發展的成功經驗。
關鍵詞：元器件；電子設備；抗振加固；設計
1 引言
為確保電子設備的可靠性，在進行力學環境試驗前，一般應用有限元仿真手段對結構進行設計驗證。通過有限元分析驗證的電子設備，其結構及PCB在環境試驗驗證一般均不會出現強度破壞及剛度不夠等問題。振動試驗表明當前最易出現問題的是設備中的電子元器件。如DIP雙列直插式封裝、BGA球陣列封裝、鉭電容器件管腳由于疲勞而斷裂、焊點脫落等[1]。綜合考慮振動失效模式和產品特點、可靠性和成本等因素，電子設備中往往采用振動被動控制技術。其應用的振動控制的主要技術有隔振、去諧與去耦、振減振、結構剛化設計等[2]。而隨著新型粘彈性（寬溫域、寬頻段、高阻尼）材料的研制成功，用粘彈性高阻尼材料制成的高阻尼減振器在電子設備上廣泛使用[3]。
文章將以某印制板組件為對象提出減振措施，從結構剛化設計和阻尼減振兩個方面提出兩個抗振加固方案；通過力學實驗比較措施的有效性，驗證器件級抗振加固的效果，以達到元器件在電子設備中能夠得到可靠應用的目的。
2 研究對象介紹
某印制板組件經簡化后，由鋁合金框架、印制板以及4個螺裝器件組成，如圖1。各零件之間連接均為螺釘緊固連接，印制板的外形尺寸為237mm×160mm×2mm。
圖1 印制板組件示意圖
2.1 方案一（結構剛化設計方案）
結構剛化設計，是通過提高結構剛度，達到提高設備諧振頻率和提高機械強度的目的。方案一通過改變原有鋁合金框架樣式，將螺裝器件從原有的安裝在印制電路板上改為安裝在鋁合金框架上，實現提高結構剛度的目的。
圖2 結構剛化設計組件示意圖
2.2 方案二（阻尼減振設計方案）
T型阻尼減振器結構簡單、使用方便，已廣泛應用于多種設備中。方案二將螺裝器件加裝該減振系統后固定在印制板上，詳圖3。其中阻尼減振器主體部分選用某系列粘彈性阻尼材料制成。該材料是一種高分子聚合物，既有彈性固體性質，又表現出粘性流體特性。由于粘彈性材料兼具二者特性，在力的往復作用下既可以儲存能量又可以耗散能量，起到阻尼減振的作用[4]。
3 減振措施有效性研究
3.1 隨機振動試驗
測點位置的確定及傳感器的安裝：將各方案中螺裝器件頂面中心位置和印制板上表面中心位置定義為測點，并在每個測點安裝一個加速度傳感器，用于測量該點的加速度響應，如圖4所示。對三種印制板組件方案進行相同條件的隨機振動試驗，得到頻響曲線如圖5。
圖4 測點安裝示意圖及實物圖
圖5 螺裝器件測點頻響曲線圖
圖6 PCB中心區域測點頻響曲線圖
3.2 實驗結果分析
通過綜合分析頻響曲線和響應數據，可以得到以下結論：
表1 試驗數據統計
3.2.1 從表1可以看出方案二與原方案組件的諧振頻率相同，均在118Hz附近，方案一的的諧振頻率在在178Hz附近，這說改變鋁合金框架樣式對于提高組件諧振頻率比較明顯。而方案二采取的阻尼減振結構措施，僅在螺裝器件處88Hz有尖峰出現，但響應峰值仍在118Hz處，并未影響整個組件的固有頻率。
3.2.2 與原方案相比，方案一器件處均方根加速度降低8%，功率譜密度降低16.4%；PCB中心區域均方根加速度提高了25.4%，功率譜密度峰值降低9.9%。方案二器件處均方根加速度降低73.5%，功率譜密度降低80.1%；PCB中心區域均方根加速度提高了6.5%，功率譜密度降低41.3%。
4 結束語
綜上所述，結構剛性化設計能夠提高一階諧振頻率以及響應峰值下降，對于器件處抗振加固能夠起到一定作用。但在寬帶隨機振動中，其它頻段響應卻因為結構動態特性變化而升高，因此整體效果并不明顯。而采用阻尼結構抗振加固措施，器件處均方根加速度下降明顯，其對功率譜密度峰值也起到了抑制作用，尤其是對高頻部分作用非常明顯。因此阻尼減振方案可以作為更為有效的抗振加固措施，提高電子設備中元器件及其組件的抗振性能。
參考文獻
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[2]張天琳.電子設備硬振設計的模態與分析成都電子科技大學碩士論文2007.
[3]李曉顏，等.某電子設備的阻尼減振設計[J].宇航材料工藝，2013年第1期.
在過去的5年間，貴州省不斷加強一批國家及省級研發機構建設。全省現有科研院所53家(中央在黔科研院所1家)，已建重點實驗室35個（其中國家級2個、省部共建6個）、工程技術研究中心57家（其中國家級2家）、國家級企業技術中心12家、省級企業技術中心135家；已建國家863計劃成果產業化基地4家、國家特色產業化基地6家、省級高新技術產業化示范基地5家；建成科技園區16個（其中：農業類科技園區10個，含1個國家級農業科技園區；工業類科技園區6個，含1個國家級工業科技園區）；建成科技企業孵化器4個（其中國家級1個），這些創新平臺的建成并投入運行，明顯提升了貴州省的科技創新和成果轉化能力。
變化二：企業科技創新主體地位逐步增強
2006年以來，企業研發投入已占到全社會研發投入的9.6%，大中型企業科學家與工程師的比重達50.34%，試驗與發展人員比重達70.0%，規模以上工業企業科研機構達131家。一批充滿活力的創新型企業正在茁壯成長。產學研結合向縱深發展，形成了一批產學研緊密結合的創新團隊，建立了一批產業技術創新戰略聯盟，企業與高校、科研院所聯合建立了一批技術中心和中試基地。
變化三：科技創新服務社會化、網絡化
目前貴州已構建了社會化、網絡化的科技服務體系框架，全省現有生產力促進中心總數41家（國家級生產力促進中心5家），生產力促進中心在企業、政府、科研資源、市場之間的橋梁與紐帶作用得到進一步發揮，促進了中小企業的發展，2010年，貴州省被列為國家生產力促進中心體系建設行動重點試點省。科研機構的創新意識和能力得到明顯提高，科研機構的作用逐步提升。貴州大型科學儀器協作共享平臺入網儀器475臺（套），開機率由入網前的不足50%提高到了70-80%。貴州省科技文獻共享與服務平臺存儲容量達20T，1.7萬種中文期刊、1.5萬種外文科技期刊、10萬份標準、20萬篇碩博論文等信息實現共享。（責任編輯/李 坤）
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貴州科技創新之“最”
水稻玉米新品種產量躍居全國前列：“十一五”期間，我省培育水稻、玉米新品種單產最高紀錄分別達到1044.16公斤和926公斤，躍居全國前列。2010年9月21日，被譽為“綠色革命之父”的國際水稻研究所首席育種家庫希在考察貴州水稻時作出這樣的評價：“貴州水稻的育種和超高產栽培技術都達到了世界先進水平”。
全國首個同時通過長江流域三大區域審定油菜品種：創造甘藍型油菜隱性不育二系雜交研究和應用體系，以油研7號、油研10號為代表的油研系列品種在長江流域12個省市推廣，創造社會效益達10億元。油研10號成為全國第一個同時通過長江流域三大區域同步審定的品種。
國內最大精密鑄造定向結晶葉片生產線：依托“高速列車用粉末冶金閘片研制”、“大型民機葉片關鍵技術及產業化”等一批省級重大科技項目，成功研制出新型高強度鑄造鋁合金系列材料，建成國內最大的精密鑄造葉片和定向結晶葉片生產線，為FAST、大飛機、高速列車等國家大科學工程配套做好技術儲備。
國內最大反滲透膜研發生產基地：依托“高性能海水淡化膜元件的研究”及“苦咸水淡化方面的低壓節能型反滲透膜材料的開發及產業化”等國家863項目和省重大科技專項，建成產能400萬平方米， 是目前國內最大的反滲透膜研發和生產基地。
世界第一條10億塊／年新型磷石膏磚生產線：成功開發擁有自主知識產權的利用磷石膏—黃磷爐渣生產新型高強耐水磷石膏磚的生產工藝，建成了世界上第一條10億塊／年新型磷石膏磚生產線。技術成果榮獲中國石油和化工協會科技進步一等獎，高強耐水磷石膏磚獲得了國家科技部、商務部、環保部和質檢總局聯合頒布的國家重點新產品證書。
由于謝赫特曼習慣用懷疑的眼光審視一切，因而在工作和生活中也就難免與他人產生磕磕碰碰。或者說，他過得不是那么如意，甚至有人嘲笑他是個瘋子。
1982年，41歲的謝赫特曼在美國霍普金斯大學從事研究工作。這年4月8日，他在大學的實驗室里用電子顯微鏡觀察鋁錳合金時，意外地發現了一種特殊的固體物質。他異常興奮，把這種固體物質命名為“準晶體”。
謝赫特曼把自己的新發現告訴了同事，但沒有人能理解，更沒有人相信。他不但沒有得到與同事分享驚喜的歡樂，反而遭到了無情的嘲笑。因為在傳統理論看來，固體物質只有兩種存在形式，要么是晶體，要么是非晶體，不可能有第三種，這就是說根本不可能有什么“準晶體”的存在形式。
謝赫特曼千方百計地試圖說服同事，“準晶體”確實是客觀存在的事實，但幾個月過去了，一切皆是徒勞，不僅沒人愿意聽他的解釋，反而嘲笑他是個瘋子。實驗室的主管走到他面前，把一本書放在桌子上，不屑地說：“你為什么不讀讀這個？你所說的新發現是完全違背科學基本常識的，是絕對不可能存在的。”更令人意想不到的是，他竟然被要求離開霍普金斯大學的研究小組。
一年后，無奈的謝赫特曼返回了以色列工學院，開始與材料學專家伊蘭?布勒希一道繼續從事對“準晶體”的研究。可是，他依然沒有擺脫被嘲笑的命運，有的人甚至指著他的鼻子說：“本想你這個瘋子去了美國我們可以安靜些了，沒想到你還是被遣回了。”
1984年，謝赫特曼、布勒希二人同美國科學家約翰?卡恩、法國晶體學家丹尼斯?格拉蒂亞斯合作撰寫了論文，詳細地描述了制出“準晶體”的具體方法。爭取發表這篇論文的過程很不順利，眾多的科學雜志都拒絕了它。一些編輯甚至嘲笑說：“我們不需要如此無聊的論文，更不需要違背‘科學常識’的論文。”
經過不懈的努力，這篇論文總算在一家小刊物上發表了，后，立即在化學界引起了軒然大波。一些學術權威公開站出來質疑謝赫特曼的新發現，美國著名化學家、兩屆諾貝爾獎得主萊納斯?波林，在一場新聞會上嘲笑說：“謝赫特曼是在胡言亂語，世界上沒有什么‘準晶體’，只有‘準科學家’。”一些高校的老師還以這篇論文為例，教育學生要尊重“科學常識”，不要胡思亂想，不要做不學無術的“偽科學家”。顯而易見，這篇論文根本沒有改變科學家們對“準晶體”理論的否定態度。
實踐檢驗真理，時間解決問題。在經受了近30年的嘲笑后，“準晶體”理論終于得到了全世界最權威科學家們的一致認可。“準晶體”材料硬度很高，不易損傷，使用壽命長，加上具有無黏著力和導熱性較差的特性，適合制造眼外科手術用的微細針頭、刀具等，還適合制造不粘鍋具、柴油發動機等，有著廣泛的應用前景，將極大地改善人類的生活。謝赫特曼也因此成為了2011年的諾貝爾化學獎得主，他一人獨享了1000萬瑞典克朗（約合146萬美元）的獎金。
2011年10月5日，諾貝爾化學獎評選委員會主席拉爾斯?特蘭德等人在解釋謝赫特曼獲獎原因時說：“他首次在電子顯微鏡中觀察到了一種‘反常理’的現象――鋁合金中的原子是以一種不重復的非周期性對稱有序方式排列的。按照當時的理論，具有此種原子排列方式的固體物質是不存在的。因此，他的發現在當時引起了極大爭議，為了維護自己的發現，他被迫離開當時的研究小組，但這一發現促使科學家們開始重新思考對物質結構的認識。”美國化學協會主席納西?杰克遜說：“他的發現勇敢地挑戰了當時的權威體系，是科學界最偉大的發現之一。”
姓 名： ***
性 別： 男
出生日期： 1972-01-02
籍 貫： 安徽
目前城市： ***
工作年限： 十年以上
目前年薪： 8-10萬人民幣
聯系電話： 13800000000
E-mail：*****
應聘方向
求職行業： 儀器儀表/工業自動化，機械/設備/重工，采掘業/冶煉，電力/水利。
應聘職位： 技術研發工程師，其他
求職地點： ***
薪資要求： 800010000元/月
工作經歷
2008/03現在： *** 連際自動化控制系統有限公司
所屬行業：儀器儀表/工業自動化
工程部 項目經理
主要職責：
承擔整個項目的實施，包括設計選型、調試、工程協調和驗收等工作
工作業績：目前實施項目為寧夏引黃灌溉綜合自動化工程，主要包括四個泵站的35/6KV高壓微機保護裝置、后臺畫面和泵站PLC的程序設計，畫面軟件使用intouch和力控(電力版)，PLC使用三菱Q系列，工程已基本結束。
2005/072008/01 ***新技術有限公司
所屬行業：其他行業
項目部 工程/設備工程師
主要職責：
公司為ABB傳動系統集成商，以工程服務為主，主要從頻傳動、自動化及儀表的系統集成和現場服務工作。本人主要從事前期方案論證及后期的設計和現場調試工作，具備豐富的現場傳動調試經驗和自控編程組態能力，傳動方面調過ABB ACS系列、Simens 6SE70及MM系列變頻器，其他還有富士、山肯、安川和國產英威騰變頻器等；自控以Simens PLC為主，主要是S7-200、300和400，組態軟件主要使用WinCC6.0和國產的組態王，其他還用過GP、臺達和easyView觸摸屏；另外對儀表的使用和安裝以及視頻安裝調試都有豐富的經驗。
工作業績：期間獨立完成的項目：
1、江西贛州自來水公司變頻調速工程的設計和現場調試工作(包括PLC軟件設計),主要設備:ABB ACS800系列變頻器、Siemens S7-200PLC和GP Pro-face觸摸屏；
2、蘇州蘇能垃圾發電廠變頻調試工作,主要設備:ABB ACS800系列變頻器；
3、廣西百色融達銅業有限責任公司儀表安裝、現場校驗及視頻監控工程,主要設備:虹潤儀表、鴻格采集模塊、亞控組態王；
4、冷水江博大鋼鐵廠沖渣泵房變頻改造，主要設備:英威騰變頻器；
5、深圳方正微電子恒壓供水項目；
6、廣東韶鋼松山股份公司轉爐氧槍變頻后備電源項目，主要設備：DPS電源、ABB晶閘管、德國松樹電池、西門子PLC；
7、甘肅銀光化工集團配電設備項目,共十個配電柜，二十九個操作箱，配電柜設計為GGD柜體，全部采用ABB低壓電器包括隔離開關、負荷開關、斷路器和接觸器等；
8、中國鋁業集團山西分公司新工藝試驗項目，Simens S7-300PLC，組態軟件WinCC6.0，另配有一個臺達觸摸屏,上位實現報警、實時趨勢及報表打印功能；
9、冷水江博大鋼鐵950中板水處理自動化項目,Siemens S7-400為主站,外掛ET200從站,上位采用WinCC6.0組態。
2003/102005/06 ***集團領威科技有限公司
所屬行業：機械/設備/重工
工程部 電氣工程師/技術員
主要職責：
在該公司期間主要從事壓鑄周邊設備電氣的開發設計工作,包括給湯機、鋁合金定量爐、鎂合金熔爐等設備。其中用OMRON CQM1H及SIEMENS的S7 300PLC實現。本人熟悉電氣元件、電氣儀表的選型和使用；具有較強的電氣設備現場安裝調試經驗及分析能力和故障診斷能力。
工作業績：期間完成的開發工作：
1、SL300給湯機的開發設計；
2、SE-01取件機的開發設計；
3、鋁合金及鎂合金定量爐的開發設計。
2000/022003/09 馬鋼股份有限公司
所屬行業：采掘業/冶煉
PLC維護中心 電氣自動化工程師
主要職責：
主要從事公司PLC維護工作，熟悉Quantum及Modicon Premium，對Siemens的S7-300、400也有很深的認識，了解工業電視監視系統結構。
1992/072000/01 ***股份有限公司
所屬行業：采掘業/冶煉
電氣科 電氣工程師/技術員
主要職責：
主要從事工廠電氣管理與維護，包括交、直流及其調速裝置，繼電器控制柜等，具有很強的實踐經驗，熟悉現場環境，此外還從事過電氣設備的點檢、大中修計劃的安排及電氣制度的制訂等管理工作.曾發表過《移動機聯鎖存在問題及解決方案》論文并參加本公司S、K系統膠帶機聯鎖改造等諸多技改項目。
教育培訓
1998/092001/06 ***工業大學（原***冶金學院）
計算機科學與技術 本科
曾系統學習過計算機軟、硬課程，獨立設計過《倉庫材料備件查詢管理系統》（用VB實現），熟練使用AUTOCAD。
1989/091992/07 ***電子工程學院
