徐斌
,
胡庆贤
,
陈树君
,
蒋凡
,
王晓丽
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00518
基于流体动力学原理, 同时考虑电弧压力、表面张力、电磁收缩力、浮力和重力等因素影响, 建立了随小孔深度增加热力作用二次变化的三维瞬态计算模型. 利用上部双椭球体下部锥体的组合式体积热源描述等离子电弧对焊接工件的热作用, 提出了可以维持小孔稳定的“孔内固体搅动式”计算方法. 为了提高计算效率, 建立了相对焊缝纵截面对称的计算区域; 计算过程利用流体体积函数(VOF)法追踪小孔边界, 基于FLUENT软件对穿孔型等离子弧准稳态焊接过程进行了数值模拟, 得到了准稳态焊接过程中小孔、熔池及流场的动态变化行为, 分析了穿孔型等离子弧焊接(K-PAW)准稳态过程的稳定性, 探讨了影响小孔稳定的工艺因素, 最后进行了计算模型的验证实验. 结果表明, 在设定的焊接工艺参数下, 3.0 s之后焊接过程达到准稳态, 准稳态焊接过程中小孔前壁熔池较薄, 平均厚度为0.6 mm, 且小孔前壁有一定倾斜现象, 使得背面小孔中心相对焊接中心向后偏移, 焊接不同时刻偏移量在0.46~0.97 mm之间波动. 在准稳态焊接过程中熔池内存在稳定的逆时针涡流, 计算所得的背面小孔宽度与实验结果吻合良好.
关键词:
K-PAW准稳态过程
,
小孔
,
熔池
,
流场
,
数值模拟
方臣富
,
陈志伟
,
胥国祥
,
胡庆贤
,
周航宇
,
时振
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00296
采用缆式焊丝进行CO2气体保护焊,利用焊接电弧多信息采集系统拍摄了缆式焊丝CO2气体保护焊电弧形态图像;用数码相机拍摄无缺陷焊缝横截面照片.基于实验结果分析了缆式焊丝CO2气体保护焊工艺机理.建立了缆式焊丝CO2气体保护焊有限元模型,对该工艺下温度场、应力-应变场进行了数值模拟.结果表明,缆式焊丝CO2气体保护焊具有束状电弧,其由多弧旋转耦合而成,热流密度更为集中;当缆式焊丝CO2气体保护焊单位长度焊缝的热输入为单焊丝CO2气体保护焊的2.9倍时,其熔深与熔宽分别为单丝CO2气体保护焊的4倍和1.7倍;在相同焊接条件下,缆式焊丝CO2气体保护焊热效率与埋弧焊相近,残余应力场分布与埋弧焊相似,但熔深大于埋弧焊,熔宽、热循环峰值温度、热影响区宽度均小于埋弧焊.焊缝横断面的计算结果与实验结果吻合较好,证明了所建热源模型的准确性.
关键词:
高效焊接
,
缆式焊丝
,
气体保护焊
,
工艺机理
,
有限元分析
徐斌
,
胡庆贤
,
陈树君
,
蒋凡
,
王晓丽
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00518
基于流体动力学原理,同时考虑电弧压力、表面张力、电磁收缩力、浮力和重力等因素影响,建立了随小孔深度增加热力作用二次变化的三维瞬态计算模型.利用上部双椭球体下部锥体的组合式体积热源描述等离子电弧对焊接工件的热作用,提出了可以维持小孔稳定的“孔内固体搅动式”计算方法.为了提高计算效率,建立了相对焊缝纵截面对称的计算区域;计算过程利用流体体积函数(VOF)法追踪小孔边界,基于FLUENT软件对穿孔型等离子弧准稳态焊接过程进行了数值模拟,得到了准稳态焊接过程中小孔、熔池及流场的动态变化行为,分析了穿孔型等离子弧焊接(K-PAW)准稳态过程的稳定性,探讨了影响小孔稳定的工艺因素,最后进行了计算模型的验证实验.结果表明,在设定的焊接工艺参数下,3.0s之后焊接过程达到准稳态,准稳态焊接过程中小孔前壁熔池较薄,平均厚度为0.6 mm,且小孔前壁有一定倾斜现象,使得背面小孔中心相对焊接中心向后偏移,焊接不同时刻偏移量在0.46～0.97 mm之间波动.在准稳态焊接过程中熔池内存在稳定的逆时针涡流,计算所得的背面小孔宽度与实验结果吻合良好.
关键词:
K-PAW准稳态过程
,
小孔
,
熔池
,
流场
,
数值模拟
丁其杰
,
韩长喜
,
刘生福
,
王红
,
陈慧丽
腐蚀与防护
通过对采油五厂胡五块生产系统腐蚀因素调查,摸清了胡五块腐蚀原因是产出液中Cl-,HCO3等强腐蚀性离子含量高,同时含有一定量的CO2(最高达4.68％),并含硫酸盐还原菌(SRB),从而形成弱酸性腐蚀水体.经向套管中注入KY-2高效缓性剂(加药浓度100 mg·L-1)后,腐蚀速率由0.0970mm·a-1降为0.0215 mm·a-1,总铁值由38.1 mg·L-1降为16.5 mg·L-1,治理后减少腐蚀作业5井次,取得较好的防腐蚀效果.
关键词:
腐蚀因素
,
缓蚀剂
,
综合治理
,
现场试验
,
采油五厂
魏超贤
,
张凰
,
张迪
,
杨晓磊
新型炭材料
随着纳米碳管(CNTs)的广泛应用,其不可避免地进入环境中,天然有机质与CNTs的相互作用增大了CNTs的分散性,可能带来更大的环境风险.本研究系统考察了溶解胡敏酸(HA)对CNTs的悬浮效果,发现随着悬浮次数的增加,HA的累积吸附量不断增大,而CNTs的悬浮量先增加后减少,表明CNTs确实存在分级悬浮的现象.通过透射电子显微镜和热重分析对高悬浮量和低悬浮量的CNTs进行表征发现,高悬浮量的CNTs相比低悬浮量的CNTs短且碎,说明具有较多缺陷的CNTs可能是易悬浮的部分;尽管高悬浮量的CNTs对HA的累积吸附量较低,但其较早的出现了明显的失重平台,具有较差的热稳定性.两方面的证据可以证实CNTs自身性质的差异是其分级悬浮的控制性因素.
关键词:
纳米碳管
,
分级悬浮
,
透射电镜
,
热重分析
王子维
,
杨言辰
,
韩世炯
,
张国宾
黄金
doi:10.11792/hj20140306
胡家峪铜矿床大地构造位置处于华北克拉通中部造山带南缘的中条山地区，矿床主要赋存于古元古界中条群篦子沟组含碳片岩、不纯大理岩和硅质钠长岩等岩石中，次为余家山组白云石大理岩中。对矿区内的含矿岩系进行了全岩地球化学测试分析，主量元素特征表明矿区内的含矿岩系均表现出富镁、富铝的特征；微量元素特征显示，所有样品均呈现出Nb、Ta、Ti负异常的现象，显示出与俯冲带岩浆地球化学类似的特征；稀土元素特征显示出一定程度的轻重稀土分馏，轻稀土富集，所有样品都表现出不同程度的铕负异常，表明这些含矿岩系形成于还原沉积环境中。研究认为，胡家峪铜矿床的成矿构造背景为俯冲后形成的弧后盆地；容矿岩石与国内典型热水喷流矿床相比，在地球化学特征方面有一定相似之处。因此，胡家峪铜矿床应为热水喷流沉积矿床。
关键词:
中条山
,
胡家峪铜矿床
,
地球化学
,
热水喷流沉积矿床
王琳
,
田路萍
,
李芳芳
,
吴敏
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2017.04.2016081902
多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)对人类健康和生态环境的危害近年来备受关注,有关PAHs在DOM上吸附特征的研究已有大量报道.但DOM构成成分的复杂性给PAHs与DOM相互作用的研究工作带来了困难.将DOM分离为不同化学结构和元素组成的组分,并分析其不同组分对与PAHs相互作用的具体贡献十分必要.本研究利用离子交换树脂将胡敏酸(Humic acid,HA)按照疏水性和酸碱性分离为不同组分,使用透析平衡法确定不同结构的HA与菲(PHE)的结合平衡常数,并对结合后样品进行傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析.结果显示,HA组分中的极性和脂肪族含量对PHE在HA上的结合有重要影响和不同的贡献机制.疏水性HA组分对PHE的结合亲和力高于亲水性HA组分,疏水性中性组分(HoN)与PHE之间的结合系数最高,亲水性酸性组分(HiA)对PHE在HA上的结合贡献最少,HoN对PHE的环境风险有重要影响.研究中首次通过对结合前后不同有机质组分的FTIR光谱图的对比分析,进一步证明脂肪族是HA中与PHE发生相互作用的主要组分.
关键词:
胡敏酸
,
离子交换树脂
,
多环芳烃
,
吸附
,
疏水性中性组分(HoN)
