第一篇:過程裝備制造技術(shù)的新進(jìn)展(范文模版)
過程裝備制造技術(shù)的新進(jìn)展
班級:裝控11-
52014年3月
摘要 當(dāng)前隨著化工、石油、能源、制藥等工業(yè)的迅速發(fā)展, 過程裝備制造技術(shù)也得到了相應(yīng)發(fā)展。在21世紀(jì)的今天,過程裝備制造技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)得到普及。
關(guān)鍵詞過程裝備制造技術(shù)發(fā)展裝備制造業(yè)早期存在的問題
裝備制造業(yè)作為“工業(yè)的心臟”和制造業(yè)的核心要件,不僅是為國民經(jīng)濟(jì)各部門提供技術(shù)裝備的物質(zhì)生產(chǎn)部門,還是維護(hù)國家安全和提高國家綜合競爭力的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。我國已經(jīng)成為裝備制造業(yè)大國,但產(chǎn)業(yè)大而不強、自主創(chuàng)新能力薄弱、基礎(chǔ)制造水平落后、低水平重復(fù)建設(shè)、自主創(chuàng)新產(chǎn)品推廣應(yīng)用困難等問題依然突出。振興裝備制造業(yè)是我國在國際金融危機之后的一項重大產(chǎn)業(yè)政策,對裝備制造業(yè)先進(jìn)水平的實證研究具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。
2過程裝備制造方法的發(fā)展
近年來過程裝備朝著大型化發(fā)展的趨勢日趨明顯, 為了適應(yīng)壓力容器向大型化的發(fā)展, 其制造方法也都得到了迅速發(fā)展。過程裝備的制造方法除了傳統(tǒng)的鍛造式、卷焊式、包扎式、熱套式等方法外, 蒂森公司在1981年埃森國際焊接博覽會上首次提出了容器的焊接成型技術(shù), 采用多絲埋弧焊法制造壓力容器筒體。過程裝備用材的發(fā)展
過程裝備的發(fā)展離不開高性能、高水準(zhǔn)的金屬材料, 目前過程裝備新金屬材料的開發(fā)在于對傳統(tǒng)材料的改進(jìn), 其技術(shù)核心是在金屬中添加所需的合金元素和改善發(fā)展新的制備工藝。復(fù)合材料具有重量輕、比強度高、機械性能可設(shè)計性好等普通材料不具有的顯著特點, 其既保持了組成材料的特性又具有復(fù)合后的新性能, 并且有些性能往往大于組成材料的性能總和, 是過程裝備材料選擇的主要趨勢。當(dāng)前復(fù)合材料的發(fā)展趨勢為由宏觀復(fù)合向微觀復(fù)合發(fā)展, 由雙元復(fù)雜混合向多元混雜和超混雜方向發(fā)展, 由結(jié)構(gòu)材料為主向與功能復(fù)合材料并重的局面發(fā)展[。納米科學(xué)技術(shù)是20世紀(jì)80年代末剛剛誕生并正在崛起的新技術(shù), 鑒于納米材料的諸多優(yōu)勢, 與納米相關(guān)的技術(shù)也逐漸運用于過程裝備中, 如粉體設(shè)備技術(shù)是化工機械技術(shù)的主要分支, 而納米粉體的制備技術(shù)則是其前沿技術(shù)。目前中國首創(chuàng)的超重力反應(yīng)沉淀法(簡稱超重力法)合成納米粉體技術(shù)已經(jīng)完成工業(yè)化試驗。4 過程強化技術(shù)
隨著過程工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展, 如何能使過程設(shè)備朝著越來越節(jié)能、高效、優(yōu)質(zhì)的方向發(fā)展, 一直是國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的課題。因此, 對于過程裝備而言過程強化技術(shù)依然是當(dāng)前過程裝備技術(shù)的重要研究內(nèi)容。過程強化是指能顯著減小工廠和設(shè)備體積、高效節(jié)能、清潔、可持續(xù)發(fā)展的過程新技術(shù) , 它主要包括傳熱、傳質(zhì)強化以及物理強化等方面, 其目的在于通過高效的傳熱、傳質(zhì)技術(shù)減小傳統(tǒng)設(shè)備的龐大體積或者極大地提高設(shè)備的生產(chǎn)能力, 顯著地提升其能量利用率, 大量地減少廢物排放。
結(jié)束語世紀(jì)是一個知識經(jīng)濟(jì)、信息經(jīng)濟(jì)的時代,,經(jīng)濟(jì)增長更多地依賴于知識和信息的生產(chǎn)、傳播和使用。過程裝備制造技術(shù)未來的重要技術(shù)
應(yīng)該適應(yīng)不斷加快的全球化進(jìn)程的發(fā)展、適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的要求、適應(yīng)用戶不斷增長的需求。展望未來, 過程裝備制造技術(shù)的發(fā)展將在新能源技術(shù)和節(jié)能技術(shù)、新材料技術(shù)、生物技術(shù)與生物化工計算機計算技術(shù)、環(huán)境技術(shù)等領(lǐng)域中體現(xiàn)他們的重要性和預(yù)見性。
參考文獻(xiàn)
[1] 朱獻(xiàn)鐳.過程裝備技術(shù)的新近展[J].輕工機械,2005,3:11-14.
[2] 伍廣.過程裝備技術(shù)的發(fā)展[J].淮南師范學(xué)院學(xué)報,2004,25(6):16-17.
[3] 黃仲濤, 李雪輝, 王樂夫.21 世紀(jì)化工發(fā)展趨勢[J].化工進(jìn)展, 2001, 20(4): 1-5.[4] 涂善東, 王正東, 顧伯勤.新世紀(jì)的化工機械技術(shù)展望[J].化工進(jìn)展, 2003, 22(3): 258-265
[5] 徐濱士,劉世參.發(fā)展裝備再制造工程促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)建
設(shè)[J].建設(shè)機械技術(shù)與管理,2006,01:51-55
[6]吳亞東.化工時刊, 2002,(11): 18~ 22
第二篇:過程裝備制造工藝復(fù)習(xí)資料
1、焊接接頭由焊接區(qū)和部分母材組成,其中對結(jié)構(gòu)可靠性起決定作用的是焊接區(qū)。焊接區(qū)包括焊縫金屬、熔合區(qū)和熱影響區(qū)三部分。
2、因為在焊接過程或使用中,焊接區(qū)要發(fā)生許多有別于母材的變化。除組織和性能變化外,還存在焊接缺陷,焊接殘余應(yīng)力和應(yīng)力集中等不利因素。
3、縫金屬:焊縫金屬由熔化的母材和填充材料組成。焊接時,焊縫金屬由高溫液態(tài)冷卻至常溫固態(tài),要經(jīng)過從液相轉(zhuǎn)為固相的一次結(jié)晶過程和在固相焊縫金屬中進(jìn)行的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的二次結(jié)晶過程。
4、縫金屬具有如下特點:⑴存在鑄造缺陷⑵焊縫中的夾雜⑶焊縫中的偏析⑷焊縫中的雜質(zhì)元素硫和磷⑸焊縫金屬的力學(xué)性能
5、熱影響區(qū) ①過熱區(qū)(粗晶粒區(qū))過熱區(qū)的溫度范圍是處在固相線以下至1100℃左右。當(dāng)加熱到1100℃以上時,奧氏體晶粒即開始劇烈長大,尤其在1300℃以上,晶粒十分粗大,冷卻后即獲得晶粒粗大的過熱組織。晶粒度都在1~2級左右。在氣焊和電渣焊的情況下,甚至?xí)玫健拔菏辖M織”。魏氏組織是一種過熱組織,其特點為鐵素體沿晶界分布,并呈針狀插入珠光體內(nèi),使鋼的塑性和韌性都大大降低(通常要降低20~30%)。因此,焊接剛度較大的結(jié)構(gòu)時,常在過熱區(qū)發(fā)生裂紋。
②正火區(qū) 又稱細(xì)晶區(qū)或相變重結(jié)晶區(qū),對于低碳鋼該區(qū)約為900~1100℃。加熱到該溫度區(qū)域時,鐵素體和珠光體全部變成奧氏體,由于晶粒來及長大,故冷卻后得到均勻、細(xì)小的鐵素體和珠光體,相當(dāng)于正火熱處理。該區(qū)強度高,塑性、韌性也好,一般認(rèn)為是焊接接頭中綜合機械性能最好的區(qū)域。
③部分相變區(qū) 在AC1~AC3之間,又稱不完全重結(jié)晶區(qū)。加熱時母材中的珠光體和部分鐵素體轉(zhuǎn)變成細(xì)小的奧氏體,但有部分鐵素體不發(fā)生轉(zhuǎn)變,在高溫下其晶粒變得粗大。冷卻后,細(xì)小的奧氏體轉(zhuǎn)變成細(xì)珠光體和鐵素體,加上未轉(zhuǎn)變而晶粒變粗大的鐵素體,該區(qū)晶粒大小極不均勻,所以機械性能不好,強度有所下降。
④再結(jié)晶區(qū) 只有焊前經(jīng)冷塑性變形加工而發(fā)生加工硬化的焊件才存在。焊接時破碎的晶粒加熱到400℃~AC1之間發(fā)生再結(jié)晶,晶粒復(fù)原、強度稍有下降、塑性回升,性能略有改善,總的來說該區(qū)域的機械性能變化不大。
6、接接頭中的裂紋
1)焊接熱裂紋2)焊接冷裂紋3)再熱裂紋4)層狀撕裂
7、焊接變形①縱向收縮引起的構(gòu)件縱向彎曲變形。②橫縱向收縮引起的構(gòu)件縱向彎曲形③橫向收縮引起的角變形或撓曲變形
8、采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧僬_地選擇焊接方法和焊接規(guī)范 ②反變形法③剛性固定法④正確地確定裝配焊接次序
9、斷裂的性質(zhì)和產(chǎn)生原因,焊接結(jié)構(gòu)主要有延性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂和應(yīng)力腐蝕斷裂等形態(tài)。
10、變形的矯正如果采取了各種措施后仍然存在超標(biāo)焊接變形,就必須進(jìn)行矯正。常用的方法是機械壓力來矯正和火焰加熱矯正法。
11、焊接方法:1)手工電弧焊2)埋弧自動焊3)氣體保護(hù)焊4)電渣焊
12、常見的焊接缺陷有咬邊、凹陷、焊瘤、氣孔、夾渣、裂紋、未焊透、未熔合等。通常按缺陷在焊縫中的位置不同,分為外部缺陷和內(nèi)部缺陷兩大類。
外部缺陷有表面裂紋、表面氣孔、咬邊、凹陷、滿溢、焊瘤、孤坑等,這些缺陷主要與焊接工藝和操作技術(shù)水平有關(guān)。還有些是外觀形狀和尺寸不合要求的外部缺陷,如錯邊、角變形和余高過高等。
內(nèi)部缺陷常見的有各種裂紋、未熔合、未焊透、氣孔、夾渣和夾鎢等
12、特別提出的是,目前超聲波還不能用于奧氏體不銹鋼鑄件與焊縫,以及黃銅和鎳基合金的探傷。這首先是因為這類材料的鑄態(tài)晶粒粗大,晶粒間易產(chǎn)生反射雜波;同時聲波在粗晶界傳播衰減大,以至難以把缺陷波與雜波分辯出來。
13、體不銹鋼具有較好的綜合力學(xué)性能,便于壓力加工和焊接,焊接中無淬硬和冷裂現(xiàn)象。與其它類型鋼相比,奧氏體不銹鋼還具有下列特點,焊接時應(yīng)予注意: 1)電阻率高,約為碳鋼的5倍,故焊條易發(fā)紅; 2)導(dǎo)熱系數(shù)小,僅為碳鋼的1/3。
3)線脹系數(shù)大,輕碳鋼大40%以上,故焊接時易變形。
14、常采用的晶界腐蝕控制措施有:1)減少含碳量2)加入強碳化物形成元素3)采用小線能量焊接4)進(jìn)行熱處理
15、焊接材料包括焊條、焊絲、焊劑、保護(hù)氣體等。
16、過程設(shè)備制造中最常用的焊接材料為手工電弧焊焊條、自動焊焊絲及焊劑。
17、氫對焊縫金屬的不利影響如下:①形成氣孔②形成白點③引起氫脆性④形成冷裂紋 由于氫的上述有害作用,應(yīng)當(dāng)盡量減少焊縫金屬中的含氫量??刂茪涞闹饕胧┦牵?/p>
①限制焊縫金屬中的含氫量。除了通過烘陪去掉焊條、焊劑中吸附的水分外,在制造焊接材料過程中,應(yīng)盡量排除各種原材料中的結(jié)晶水。②清除焊件及焊絲表面的雜質(zhì)。③在焊接材料中加入氟化鈣等物質(zhì),使之與氫生成不溶于鋼液的穩(wěn)定化合物氟化氫,以降低焊縫中含氫量。
④采用合理的焊接規(guī)范。⑤焊后進(jìn)行消氫處理。① 焊條的儲存方法:
18、焊條必須分類、分牌號存放,避兔混亂。2)焊條必須存放在通風(fēng)良好、干燥的地方。3)焊條需墊高0.3米以上分別堆放,保證上下左右通風(fēng)。4)焊條堆放距墻應(yīng)大于0.3米,以兔受潮變質(zhì)。5)低氫型焊條最好存放在專用倉庫,庫內(nèi)保持一定的溫度和濕度。
19、焊劑的作用①保證電弧穩(wěn)定燃燒。②保證焊縫金屬得到所需的化學(xué)成分和性能。③保證有較強的抗氣孔能力,對鐵銹,油污,水分等引起氣孔的敏感性小。④焊接時放出的有害氣體少。⑤焊劑熔化后粘度,流動性適中,能獲得良好的焊縫成型。⑥焊劑應(yīng)有一定的顆粒度和強度,以便多次使用。
20、藥皮的作用:1)保護(hù)2)穩(wěn)弧3)脫氧4)滲金屬5)提高生產(chǎn)力(必考)
21、熱影響區(qū):過熱相晶去2)正火區(qū)3)粗細(xì)晶區(qū)4)再結(jié)晶區(qū)5)蘭脆區(qū) 22焊接區(qū):包括焊縫金屬,熔化區(qū)和熱影響區(qū)。
23、焊縫區(qū):焊縫及其鄰近的區(qū)域。
23、熔融區(qū):焊接接頭焊接向母材熱影響區(qū)過度的區(qū)域。
24、熱影響區(qū):焊接過程中受焊接熱循環(huán)作用,組織和性能發(fā)生變化的木材區(qū)域。
25、焊接接頭:由焊接區(qū)及部分母材組成。
26、工件接負(fù)級反接,工件加熱較多。
27、按照熱處理狀態(tài),普通低合金鋼分為熱軋、正火和調(diào)質(zhì)鋼三類。普低鋼焊接中可能出現(xiàn)的問題,歸納起來主要有以下幾點:
①焊縫金屬中的熱裂紋 普低鋼由于含碳量低,且都含有對防熱裂紋有利的Mn,故這類鋼的熱裂傾向均較小,一般不會產(chǎn)生熱裂紋。
②粗晶區(qū)脆化 在熱影響區(qū)被加熱至1100℃以上的粗晶區(qū),是焊接接頭的薄弱區(qū)。尤其在焊接線能量過大時,粗晶區(qū)將因晶粒過余粗大或出現(xiàn)魏氏組織等而韌性降低;若焊接線能量過小,粗品區(qū)中的馬氏體比例增大也會使韌性降低,對于含碳量較高的熱軋鋼尤其明顯。③冷裂紋 主要產(chǎn)生于熱影響區(qū),在碳當(dāng)量高和板厚大時,冷裂紋傾向也大。此時需要采取降低擴(kuò)散氫含量、預(yù)熱和后熱等措施防止冷裂紋的產(chǎn)生。
④再熱裂紋 16MnR等熱軋鋼無再熱裂紋傾向,但其它含Mo、V、Nb、Ti等元素的正火或調(diào)質(zhì)鋼,則有再熱裂紋傾向。其中V的影響最大,同時含V、Mo時更為嚴(yán)重。這類鋼在焊后熱處理時應(yīng)避開在再熱裂紋敏感溫度范圍內(nèi)加熱。
普低鋼的焊接工藝要點①手工電弧焊、埋弧自動焊、CO2氣體保護(hù)焊和電渣焊等均適用于普低鋼的焊接。其中電渣焊,適用于熱軋或正火鋼30mm以上厚板焊接,且焊后必須進(jìn)行正火處理,以細(xì)化晶粒,提高性能。②焊條按等強度原則選擇,大多使用堿性低氫焊條并充分烘干,焊前將坡口清理干凈,采用短弧焊。目的在于減少氫的來源。③采取適當(dāng)?shù)暮附右?guī)范以控制焊接冷卻速度。既要防止因焊接規(guī)范過小,冷卻速度大,增加熱影響區(qū)淬硬的傾向;也要防止因焊接規(guī)范過大,冷卻速度緩慢,使高溫停留時間過長,晶粒嚴(yán)重長大。因此,對于有過熱傾向而又有一定淬硬性的鋼,可以用線能量小的規(guī)范,以減少高溫停留時間,同時采用預(yù)熱來減少過熱區(qū)的淬硬性。④焊前預(yù)熱和焊后低溫消氫處理相配合,防止強度級別較高的低合金鋼產(chǎn)生冷裂紋。⑤盡量減小結(jié)構(gòu)的剛性和裝配應(yīng)力。禁止強力組裝,并采用合理的焊接順序。⑥15MnVNR、18MnMbNbR等較高強度正火鋼,焊后必須進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理,以減小焊接縫殘余應(yīng)力和改善組織。而其它鋼種是否需焊后熱處理,可按圖樣要求確定。⑦正火和調(diào)質(zhì)鋼均存在熱影響區(qū)淬硬和冷裂傾向,但二者在工藝措施上卻有所不同;正火鋼采用的線能量較大,預(yù)熱溫度較高;而調(diào)質(zhì)鋼采用的線能量和預(yù)熱溫度均相對較低,目的是保證調(diào)質(zhì)鋼具有足夠的冷卻速度,以便形成低碳馬氏體。另外,調(diào)質(zhì)鋼的焊后熱處理溫度必須低于調(diào)質(zhì)時的回火溫度。
28、按照組織,耐熱鋼可分為珠光體耐熱鋼、馬氏體耐熱鋼、鐵素體耐熱鋼和奧氏體耐熱鋼等。這類鋼除具有較好的抗氧化性和熱強性外,還具有良好的抗硫和抗氫腐蝕性能。1)珠光體耐熱鋼的焊接性
低合金珠光體耐熱鋼,通常以正火態(tài)供貨和使用,其焊接性類似于普低鋼中的低碳調(diào)質(zhì)鋼。焊接中主要存在淬硬、冷裂、再熱裂和回火軟區(qū)化等問題,其焊接性較差。①熱影響區(qū)熔合線附近的淬硬、冷裂和AC1附近的軟化這類鋼中均含有Cr、M0等提高淬硬性的元素,尤其M0的作用比Cr大50倍。②再熱裂紋 這類鋼中的主添加元素Cr和M0,均為再熱裂紋敏感性元素,V對再熱裂紋更敏感。③回火脆性 Cr-M0耐熱鋼在350~500℃溫度下長期運行,其焊接接頭會產(chǎn)生回火脆性。
2)珠光體耐熱鋼的焊接工藝要點
①焊前準(zhǔn)備 采用熱切割制備坡口,板厚大于15mm時應(yīng)進(jìn)行不低于150℃的預(yù)熱,以防淬硬或冷裂。切割后表面應(yīng)進(jìn)行磁粉探傷,發(fā)現(xiàn)裂紋應(yīng)打磨除掉。②以150~400℃的較高溫度進(jìn)行預(yù)熱,焊后應(yīng)適當(dāng)保溫緩吟,點焊處亦應(yīng)預(yù)熱150℃以上。③焊后進(jìn)行680~760℃回火熱處理,以消除應(yīng)力、降低淬硬區(qū)硬度。④手工電弧焊、埋弧自動焊、氣體保護(hù)焊和電渣焊均可采用。但以埋弧焊和手工電弧焊應(yīng)用最多。⑤按等成分原則選用焊條,以保證耐熱性能。其焊條一般均為抗裂性好的低氫型焊條。在補焊或焊后不能進(jìn)行熱處理時,可以選用奧氏體鋼焊條,以防冷裂產(chǎn)生和提高塑性與韌性。但使用奧氏體鋼焊條,要注意在長期高溫下會存在碳的遷移和б相脆脆性問題。
第三篇:裝備制造技術(shù)雜志
《裝備制造技術(shù)》征稿QQ1043257745
《裝備制造技術(shù)》雜志是經(jīng)國家科委和國家新聞出版署批準(zhǔn),由廣西壯族自治區(qū)經(jīng)濟(jì)委員會主管、廣西機械工程學(xué)會主辦的綜合性機械科技省級優(yōu)秀學(xué)術(shù)期刊。本刊為季刊,大16開本,國內(nèi)外公開發(fā)行,國際標(biāo)準(zhǔn)刊號:
ISSN1672—545X,國內(nèi)統(tǒng)一刊號:CN45—1320/TH。系中國學(xué)術(shù)期刊綜合評價數(shù)據(jù)庫源刊、中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)全文收錄期刊、中國核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫收錄期刊、廣西機械工程學(xué)會會刊。誠廣大讀者的厚愛,本刊決定從2006年8月份起由季刊改為雙月刊,2007年1月份起正式改為月刊,頁碼也由原來的64頁改為128頁。全新打造的《裝備制造技術(shù)》雜志將會更豐富、容量更大、更受讀者歡迎。
主要欄目有設(shè)計與計算、計算機應(yīng)用、工藝與工裝、管理與改革、專論與綜述、經(jīng)驗與創(chuàng)新、信息與動態(tài)、電氣技術(shù)與自動化、設(shè)備管理與維修、試驗與研究、標(biāo)準(zhǔn)化、新產(chǎn)品新技術(shù)、新工藝新材料等欄目。
本刊十分歡迎從事行業(yè)內(nèi)的專家學(xué)者、工程技術(shù)人員,大專院校師生和廣大讀者踴躍投稿。文稿數(shù)字以
3000-8000字為宜。根據(jù)國家新聞出版總署有關(guān)學(xué)術(shù)期刊規(guī)范化的要求,所有來稿均應(yīng)附有簡明的摘要100-200字,關(guān)鍵詞3-5個,注釋和參考文獻(xiàn),(標(biāo)明參考文獻(xiàn)類型:專著[M];論文集[C];期刊文章[J];學(xué)位論文[D];報導(dǎo)[R];標(biāo)準(zhǔn)
[S];專利[P]),中、英文摘要(內(nèi)容包括
1、與文章同等量之主要信息,說明研究的目的、方法、結(jié)果、結(jié)論。200字內(nèi)為宜;
2、題名、全拼音作者姓名、單位名稱和關(guān)鍵詞等)附于正文末尾。來稿請注明作者簡介,內(nèi)容包括姓名,性別,年齡,籍貫,職務(wù),職稱,研究方向,工作單位和詳細(xì)通訊地址、郵編、電話。
★★特別提醒:為了保證您的論文發(fā)表質(zhì)量和速度,建議先電話咨詢。歡迎垂詢!也請您將此消息告知您的同事或者有此需要的親朋好友,我們向您表示衷心的感謝!
(先辦理通知,收到通知查詢雜志社核實后付款)
網(wǎng)址:東方論文網(wǎng)-http:///
新浪博客:http://blog.sina.com.cn/lunwenshijie100
★★聯(lián)系人:婁老師******
工作QQ ***4010
投稿郵箱:lunwenshijie100@126.com
(一到兩個工作日內(nèi)回復(fù),投稿時請注明期刊名稱,作者姓名和聯(lián)系電話等信息)
第四篇:過程裝備新材料技術(shù)報告
過程裝備新材料技術(shù)報告
——淺談可降解心血管支架材料
可降解心血管支架材料看似與過程裝備新材料并無多大表面聯(lián)系,但各個學(xué)科之間是相通相融的,萬教授也在課堂上講過他們現(xiàn)在的研究方向并不單一,而是一個研究項目牽扯到 多個知識領(lǐng)域。例如可降解心血管支架材料,其中就涉及到材料學(xué)科、生命生物學(xué)科、醫(yī)藥學(xué)科以及化學(xué)學(xué)科等。這四堂課下來,讓我對這方面產(chǎn)生了濃厚的興趣。
下面介紹一下下心血管支架的種類及生物學(xué)特征:
醫(yī)用金屬裸支架:
生物醫(yī)用金屬由于具有良好的生物功能性和優(yōu)異的加工性能,成為最早應(yīng)用于支架的基體材料。316L不銹鋼(Fe-18Cr-1 4Ni-25Mo)能在表面形成氧化層,具有很好的抗腐蝕性,楊氏模量較大,屈服強度不大,在生物材料領(lǐng)域有較大的優(yōu)勢,但其含有的鎳具有致敏反應(yīng)。相對于不銹鋼,各類合金支架材料發(fā)展迅速。鈷合金作為支架材料,有更大的強度,在保持應(yīng)有的徑向支撐力的同時可制成更小的支架,更容易達(dá)到血管遠(yuǎn)端;鎳鈦形狀記憶合金作為支架材料,具有超彈性,形狀記憶效應(yīng)和良好的生物相容性被廣泛應(yīng)用;難熔金屬,如鉭具有良好的抗生理腐蝕性、血液相容性、X射線和MRI可視性,其氧化物基本上不被吸收,不呈現(xiàn)毒性反應(yīng),也是支架常用的材料之一。此外,金屬支架材料還包括鉑、金、銥、鈀等貴金屬。但金屬支架易造成血管內(nèi)膜損傷,誘發(fā)血管內(nèi)膜增生導(dǎo)致再狹窄,金屬支架還存在血栓形成,出、凝血并發(fā)癥、屈曲性不匹配、金屬物永久存留于體內(nèi)增加支架內(nèi)再狹窄發(fā)生率等缺陷。為降低支架內(nèi)再狹窄發(fā)生率,克服金屬支架上述缺陷,研制新型支架勢在必行。
藥物涂層支架:
從理論上講抑制血小板黏附、血栓形成,血管內(nèi)膜增生的藥物可防止支架內(nèi)再狹窄。近年研制出的藥物涂層支架對于防治再狹窄成效顯著。這種支架由金屬支架、聚合物基質(zhì)和藥物3部分組成。金屬支架為主體,采用316L不銹鋼。鈷基合金、鎳鈦合金等材料?;|(zhì)為可降解多聚物薄膜,它是藥物搭載控釋的平臺。常用的基質(zhì)材料有聚乳酸,左旋聚乳酸,多聚左旋羥乙酸等。選用的藥物有雷帕霉素、紫杉醇、地塞米松、肝素、多肽等。通過控制基質(zhì)的降解速度,藥物釋放可以持續(xù)數(shù)周、數(shù)月,甚至超過1年。Hagspiel等將地塞米松聚合物涂層金屬支架置入犬股動脈,對側(cè)股動脈置入普通裸金屬支架作對照,對地塞米松抑制內(nèi)膜增生、預(yù)防支架內(nèi)再狹窄的療效進(jìn)行評價,結(jié)果顯示,地塞米松支架能明顯抑制血管內(nèi)膜增生。
Alt等對水蛭素及伊洛前列素(抗血栓藥物)左旋聚乳酸被覆支架預(yù)防再狹窄療效進(jìn)行了研究,結(jié)果表明該支架能有效減少再狹窄的發(fā)生率。
生物可降解支架:
這種支架既可暫時支撐管壁,保持血管通暢,又能抑制早期血栓形成及晚期新生內(nèi)膜增生,還可作為藥物局部投放的栽體,達(dá)到有效防止支架置入后血管急性閉塞和降低再狹窄發(fā)生率,是目前研究的重點。研究表明制備可生物降解聚合物支架的材料有多種,如聚乳酸、聚原酸酯、聚己內(nèi)酯、聚羥基乙酸、聚羥基乙剛聚乳酸共聚物,聚羥基丁酸戊酯、聚氧化乙烯、聚對苯二甲酸丁二酯共聚物等。生物可降解性血管支架又可分為生物可降解膜被覆金屬支架、藥物涂層支架、完全生物可降解性冠狀動脈支架和載藥生物可降解性冠狀動脈支架4 種類型,研制應(yīng)用已不斷取得進(jìn)展,但仍面臨不少問題。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,各學(xué)科協(xié)作的加強,載藥生物可降解性冠狀動脈支架有望最終取得成功。
藥物涂層支架的研究涉及藥物學(xué)、生物學(xué)、材料學(xué)多學(xué)科交叉,研究藥物緩釋載體的釋放機制,尋找血液相容性更好的藥物緩釋載體,加強緩釋載體與機體的結(jié)合強度是當(dāng)前支架藥物緩釋載體研究所要解決的問題。
支架的生物相容性:
支架的生物相容性是一個復(fù)雜的連鎖過程,支架材料作為人體組織之外的異物自置入之日起,即開始對機體組織細(xì)胞產(chǎn)生不同程度物理化學(xué)因素的刺激影響,如引起炎性反應(yīng)、導(dǎo)致細(xì)胞黏附和增生、形成偽內(nèi)膜等。而另一方面是機體的神經(jīng)、體液系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境,對置入的生物材料也會產(chǎn)生一系列侵蝕影響和排異反應(yīng),這是機體固有的一種防御機制。
血液相容性:
心血管支架置入后與血液直接接觸,將對血液中血小板、紅細(xì)胞、白細(xì)胞及血漿蛋白等成分發(fā)生作用,相互作用的結(jié)果會導(dǎo)致血栓形成、溶血、補體系統(tǒng)激活及血液中有形成分改變等。材料的血液不相容性會嚴(yán)重地將危害人體生命過程。因此,具有優(yōu)良血液相容性的支架材料對血液或血液成分的功能和性質(zhì)影響應(yīng)在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),主要表現(xiàn)在:①黏附血小板較少,不激活血小板,不發(fā)生血栓。②不激活凝血系統(tǒng),促進(jìn)凝血時間縮短。③無溶血作用。④不對其他血液成分產(chǎn)生不利的影響。凝血過程在血栓形成過程中起到重要作用,凝血過程的啟動是通過組織因子途徑,但由于組織因子途徑抑制物的存在,只能生成少量凝血酶,后者通過正反饋作用進(jìn)一步放大生成足夠的凝血酶以完成凝血過程。有學(xué)者對比了雷帕霉素藥物洗脫支架和非藥物支架置入對組織因子和組織因子途徑抑制物的影響,證實在現(xiàn)有的藥物治療基礎(chǔ)上,置入藥物支架和非藥物支架對凝血和抗凝血系統(tǒng)的影響類似,并不促進(jìn)系統(tǒng)高凝狀態(tài)的發(fā)生支架材料血液相容性不良可能是支架內(nèi)再狹窄形成的原因之一,有研究考察冠心病患者冠狀動脈支架置入后血清Bcl-2的變化,結(jié)果顯示普通支架組較雷帕霉素支架組Bcl-2升高明顯,說明雷帕霉素支架可能對支架內(nèi)再狹窄有一定的防治作用。
支架的材料學(xué)特性:
對于心血管支架材料,既要有良好的細(xì)胞親和性,又要有與血管相似的力學(xué)性能。由于血管所處的力學(xué)環(huán)境較特殊,對支架材料的力學(xué)性能要求較高,不僅需要能承受血液的脈動壓力,還要能與臨近血管的直徑有相近的變化幅值,在支架與血管相接的吻合口處能夠承受縫線的牽張拉力。表征血管組織工程支架材料的力學(xué)性能指標(biāo)有很多,如破裂強度、縫合強度、材料的最大應(yīng)變、最大應(yīng)力和楊氏模量等。其中破裂強度表征支架內(nèi)部能夠承受的最大液體壓力,縫合強度表征支架與血管吻合部位能承受的最大縫線拉力,評價了不同比例共混材料制成的管形支架的破裂強度和縫合強度,可以選取合適比例的共混血管支架材料。徐志強等考察了9種組織工程支架材料的楊氏模量等力學(xué)性能,為組織工程支架的設(shè)計、制作的選材提供力學(xué)依據(jù)。另外,也可利用計算流體動力學(xué)的方法,從流體動力學(xué)角度研究了支架置入對于血流情況的影響,為支架的優(yōu)化設(shè)計提供參考。
藥物緩釋體設(shè)計應(yīng)具有下列特點:①緩釋體(涂層或生物可降解支架)應(yīng)是柔韌的,可降解支 架要具有良好的徑向強度。②具有大的表面積以裝載一種或多種藥物。③在靶向損傷處支架 間的間隙應(yīng)是小的,從而獲得均勻的藥物分布。
通過對可降解心血管支架材料的學(xué)習(xí)讓我受益頗深,我看到這一領(lǐng)域的發(fā)展有著遠(yuǎn)大的前景,我覺得理想的生物可降解合成材料應(yīng)具備以下特點:①良好的生物相容性,其本身或降解產(chǎn)物無毒性,不會引起炎癥和免疫排斥反應(yīng)。②適宜的生物降解性,其降解速度與組織再生速度相匹配,最后可以完全吸收。③良好的結(jié)構(gòu)相容性,適當(dāng)?shù)膹姸群涂伤苄?,能保持穩(wěn)定的立體結(jié)構(gòu),置入后可以替代血管的結(jié)構(gòu)和功能。④良好的表面相容性和一定的生物活性,材料表面有利于種子細(xì)胞的黏附和生長,并能通過表面修飾、預(yù)處理等機制對種子細(xì)胞的黏附和生長進(jìn)行調(diào)控。
我們不能僅僅局限于化工機械,畢竟年少就該輕狂!通過對萬教授生平豐富閱歷的了解,讓我學(xué)到無論做什么,別太計較,態(tài)度要端正,當(dāng)然還有很重要的一點,得有能力?;仡^想想大學(xué)幾年,我做了些什么,我又是怎么做到的,想起未免遺憾,人生在世,不可辜負(fù)時光,應(yīng)該學(xué)會不斷的自我更新!抓住機遇,永不言??!
第五篇:過程裝備制造與檢測課后答案
0-1過程裝備主要包括哪些典型的設(shè)備和機器。
過程裝備主要是指化工、石油、制藥、輕工、能源、環(huán)保和視頻等行業(yè)生產(chǎn)工藝過程中所涉及的關(guān)鍵典型備。
0-3壓力容器按設(shè)計壓力分為幾個等級,是如何劃分的。
按設(shè)計壓力分為低壓中壓高壓超高壓四個等級,劃分如下:低壓(L)0.1-1.6中壓(M)1.6-10高壓(H)10-100超高壓(U)>100
0-4為有利于安全、監(jiān)督和管理,壓力容器按工作條件分為幾類,是怎樣劃分的。
a.第三類壓力容器(下列情況之一)
毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的中壓容器和力P*V≥0.2MPa·m3的低壓容器;易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)且P*V≥0.5MPa·m3的中壓反應(yīng)容器和力P*V≥10MPa·m3的中壓儲存容器。;高壓、中壓管殼式余熱鍋爐;高壓容器。
b.第二類壓力容器(下列情況之一)
中壓容器[第a條規(guī)定除外];易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器和儲存容器;毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的低壓容器;低壓管殼式余熱鍋爐;搪玻璃壓力容器。
c.第一類壓力容器
除第a、b條規(guī)定外,為第一類壓力容器。
0-7按壓力容器的制造方法劃分,壓力容器的種類。
單層容器:鍛造法
卷焊法
電渣重溶法
全焊肉法
多層容器:熱套法
層板包扎法
繞代法
繞板法
1-3常規(guī)檢測包括哪些檢測內(nèi)容。
包括宏觀檢測、理化檢測、無損檢測(射線
超聲波
表面)
2-1簡述射線檢測之前應(yīng)做的準(zhǔn)備工作。
在射線檢測之前,首先要了解被檢工件的檢測要求、驗收標(biāo)準(zhǔn),了解其結(jié)構(gòu)特點、材質(zhì)、制造工藝過程等,結(jié)合實際條件選組合式的射線檢測設(shè)備、附件,為制定必要的檢測工藝、方法做好準(zhǔn)備工作。
2-2說明射線照相的質(zhì)量等級要求(象質(zhì)等級)。
一般情況下選AB級(較高級)的照相方法,重要部位可考慮B級(高級),不重要部位選A級(普通級)。
2-3射線檢測焊接接頭時,對接接頭透照缺陷等級評定的焊縫質(zhì)量級別是怎樣劃分的。
Ⅰ級焊縫內(nèi)內(nèi)不允許有裂紋、未熔合、未焊透和條狀夾渣存在;Ⅱ級焊縫內(nèi)不允許有裂紋、未熔合、未焊透存在;Ⅲ級焊縫內(nèi)不允許有裂紋、未熔合以及雙面焊或者相當(dāng)于雙面焊的全焊頭對接焊縫和家電板的單面焊中的未焊透。不家電板的單面焊中的;焊縫缺陷超過Ⅲ級者為Ⅳ級。
3-2在超聲波檢測過程中,影響超聲波能衰減的主要原因有哪些方面,衰減對檢測有哪些影響,實際檢測時常采取什么措施?
a聲束的擴(kuò)散衰減b超聲波的散射衰減c介質(zhì)吸收引起的衰減會使檢測靈敏度降低
必須使用耦合劑(一般為液體)
3-3超聲波檢測時應(yīng)做的準(zhǔn)備工作.(1)調(diào)節(jié)掃描速度(2)調(diào)節(jié)檢測靈敏度,包括試塊調(diào)節(jié)和工件調(diào)節(jié)兩種方法
3-6說明超聲檢測焊接接頭時,國家標(biāo)準(zhǔn)對焊接接頭檢測等級的劃分和選擇。
焊接接頭超聲檢測分為A、B、C三個等級(GH345一89)。就檢驗的完善程度而言A級最低(難度系數(shù)1);B級一般(難度系數(shù)5-6)1C級最高(難度系數(shù)10-12)工程技術(shù)人員應(yīng)在充分了解超聲檢測可行性的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計及確定制造工藝,以防止焊接結(jié)構(gòu)限制相應(yīng)檢測等級的實施。
1各等級的檢驗范圍
a.A級檢驗用一種角度斜探頭在被檢焊縫的單面單側(cè)僅對可能掃查到的焊縫截面實施檢測。一般情況下不要求檢測橫向缺陷。當(dāng)母材厚度大于50mm時,不允許采用A級檢驗。
b.B級檢驗原則上用一種角度探頭在被檢焊縫的單面雙側(cè)對整個焊面截面實施檢當(dāng)母材厚度大于100mm時,要求在被檢焊縫的雙面雙側(cè)進(jìn)行檢測。在受幾何條件限制的情況下,可用兩種角度的斜探頭在被檢焊縫的雙面單側(cè)實施檢測。條件允許應(yīng)檢測橫向缺陷。
c.C級檢驗至少要用兩種角度的斜探頭在被檢焊縫的單面雙側(cè)實施檢測,同時要求在兩個掃查方向上用兩種角度的斜探頭檢測橫向缺陷。當(dāng)母材厚度大于100mm時,應(yīng)在被檢焊縫的雙面雙側(cè)進(jìn)行檢測。
4-1磁粉檢測原理。影響磁粉檢測靈敏度高低(漏磁場強度的強弱)的主要因素有哪些。
當(dāng)一被磁化的工件表面和內(nèi)部存在缺陷時,缺陸的導(dǎo)磁率遠(yuǎn)小于工件材料,阻大,阻礙磁力線利通過,造成力線彎曲。果工件表面、近表面存在缺陷(沒有裸露出表面也可以),則磁力線在缺陷處會逸出表面進(jìn)人空氣中,形成漏磁場。此時若在工件表面撒上導(dǎo)磁率很高的磁性鐵粉,在漏場處就會有意粉被吸附,聚集形成磁痕,通過對磁痕得分析即可評價缺陷。
1外加磁場影響2缺陷的形狀和位置3材料的性質(zhì)4被檢材料的表面狀態(tài)
4-2磁粉檢測的特點。
磁粉檢測有如下幾個特點。
1適用于能被磁化的材料(如鐵、鈷、鎳及其合金等),不能用于非磁性材料(如鍋、鋁、鉻等)。
2適用于材料和工件的表面和近表面的缺陷,該缺陷可以是裸露于表面,也可以是未裸露于表面。不能檢測較深處的缺陷(內(nèi)部缺陷)。
3能直觀地顯示出缺陷的形狀、尺寸、位置,進(jìn)而能做出缺陷的定性分析。
4檢測靈敏度較高,能發(fā)現(xiàn)寬度僅為0.1μm的表面裂紋。
5可以檢測形狀復(fù)雜、大小不同的工件。
6檢測工藝簡單,效率高、成本低。
4-8滲透檢測原理和特點。
當(dāng)被檢工件表面存在有細(xì)微的肉眼難以觀察到的裸露開口缺陷時,將含有有色染料或者熒光物質(zhì)的滲透劑,用浸、噴或刷涂方法涂覆在被檢工件表面,保持一段時間后,滲透劑在存在缺陷處的毛細(xì)作用下滲人表面開口缺陷的內(nèi)部,然后用清洗劑除去表面上滯留的多余滲透劑,再用浸、噴或刷涂方法在工件表面上涂覆薄薄一層顯像劑。經(jīng)過一段時間后,滲人缺陷內(nèi)部的滲透劑又將在毛細(xì)作用下被吸附到工件表面上來,若滲透劑與顯像劑顏色反差明顯(如前者多為紅色,后者多為白色)或者滲透劑中配制有熒光材料,則在白光下或者在黑光燈下,很容易觀察到放大的缺陷顯示。當(dāng)滲透劑和顯像劑配以不同顏色的染料來顯示缺陷時,通常稱為著色滲透檢測(著色檢測、著色探傷)。當(dāng)滲透劑中配以熒光材料時,在黑光燈下可以觀察到熒光滲透劑對缺陷的顯示,通常稱為熒光滲透檢測(熒光檢測、熒光探傷)。因此,滲透檢測是著色檢測和熒光檢測的統(tǒng)稱。其基本檢測原理是相同的。
特點1適用材料廣泛,可以檢測黑色金屬、有色金屬,鍛件、鑄件、焊接件等;還可以檢測非金屬材料如橡膠、石墨、塑料、陶瓷、玻璃等的制品。2是檢各種工件裸露出表面開口缺陷的有效無損檢測方法,靈敏度高,但未裸露的內(nèi)部深處缺陷不能檢測3設(shè)備簡單,操作方便,尤其其對大曲積的表曲缺陷檢測效率高,周期短。4所使用的滲透檢測劑(滲透劑、顯像劑、清冼劑)有刺激性氣味,應(yīng)注意通風(fēng)5若被檢表面受到嚴(yán)重污染,缺陷開口被陽塞無法徹底清除時,滲透檢測靈敏度將顯著下降。
4-9滲透檢測方法的分類和選用。
1熒光滲透檢測,滲透劑種類包括水洗型、后乳化型、溶劑去除型,2著色滲透檢測,零件表面上多余的熒光滲透液可直接用水清洗掉。在紫外線燈下有明亮的熒光顯示,易于水洗,檢查速度快,對于表面粗糙度低且檢測靈敏度要求不高的工件可以選用。適用于中、小型零件的批量檢測
零件表面上的熒光滲透液要用乳化劑乳化處理后,方能用水洗掉。有極明亮的熒光,對于表面粗糙度較高且要求有較高檢測靈敏度的工件宜選用此法
零件表面上的多余熒光滲透液需用溶劑清洗,檢驗成本比較高,一般情況下不宜采用。對于大型工件的局部檢測可以選用
與水洗型熒光滲透劑相似,但不需要紫外線燈
與后乳化型熒光滲透劑相似,但不需要紫外線燈
一般裝在噴罐內(nèi)使用,便于攜帶,廣泛用于焊縫、大型工件局部等處的檢測,尤其適用于現(xiàn)場無水源、電源等情況下的檢測
5-1舉例說明GB150《鋼制壓力容器》中,根據(jù)壓力容器主要受壓部分的焊接接頭位置,對焊接焊接接頭的分類及其對他壓力容器制造的實際作用。
上述關(guān)于焊接接頭的分類及分類順序,對于壓力容器的設(shè)計、制造、維修、作都有著很重要的指導(dǎo)作用,例如:1殼體在組對時的對口錯邊量、棱角度等組對參數(shù)的技術(shù)要求,A類和B類接頭是不同的,總的來看A類焊接接頭的對口錯邊量、棱角度等參數(shù)的技術(shù)要求要比B類的嚴(yán)格;2焊接接頭的余高要求,對于A、B、C、D類的接頭分別提出了不同的技術(shù)要求;3無損檢測對A、B、C、D類焊接接頭的檢測范圍、檢測工藝內(nèi)容以及最后的評定標(biāo)準(zhǔn)等都作了較具體的不同要求。
5-2焊接接頭的基本形式有幾種,在設(shè)計制造時應(yīng)盡量選用哪種形式,為什么?
對接、十字形、交接頭、搭接
5-3為什么焊接接頭的“余高”稱為“加強高”是錯誤的?
會增大應(yīng)力集中系數(shù)Kr,即工作壓力分布更加不均勻,造成焊接接頭的強度下降
5-4以低碳鋼為例說明焊接接頭在組織、性能上較為薄弱的部位是哪個部位,為什么?
熱影響區(qū)中的過熱區(qū),此區(qū)奧氏體晶粒產(chǎn)生嚴(yán)重增大現(xiàn)象,冷卻后得到過熱組織,沖擊韌性明顯降低,約下降25-30%,對剛性較大的結(jié)構(gòu)常在此區(qū)開裂。
5-5焊接坡口的形式有幾種,選擇坡口時主要考慮哪些問題?
1設(shè)計或選擇不同形式坡口的主要目的是保證焊接接頭全焊透2設(shè)計或選擇坡口首先要考慮的問題是被焊接材料的厚度。對于薄鋼板的焊接,可以直接利用鋼板端部(此時亦稱為1形坡口)進(jìn)行,對于中、厚板的焊接坡口,應(yīng)同時考慮施焊的方法3要注意坡口的加工方法,如I形、V形、X形等坡口,可以利用氣割、等離子切割加工,而U形、雙U形坡口,則需用刨邊機加工。4在相同條件下,不同形式的坡口,其焊接變形是不同的。例如,單面坡口比雙面坡口變形大;V形坡口比U形坡口變形大等。應(yīng)盡量注意減少殘余焊接變形與應(yīng)力
5-7焊條的組成及其應(yīng)用。解釋E5015和J507的含義。
5-16電渣焊及其焊接特點。
電渣焊是利用電流通過液體熔渣產(chǎn)生的電阻熱作熱源,將工件和填充金熔合成焊縫的焊接方法。電渣焊的焊接過程可分為三個階段:引弧造渣階段、正常焊接階段和引出階段。合格的焊縫在正常焊接階段產(chǎn)生,而兩端焊縫部分應(yīng)割除。根據(jù)采用電極的形狀及其是否固定,電渣焊方法分為絲極電渣焊、熔嘴電渣焊和板極電渣焊。電渣焊最主要的特點是適合焊接厚件,且一次焊成,但由于焊接接頭的焊縫區(qū)、熱影響區(qū)都較大,高溫停留時間長,易產(chǎn)生粗大晶粒和過熱組織,接頭沖擊韌性較低,一般焊后必須進(jìn)行正火和回火處理。
5-18焊接材料選擇原則。
應(yīng)根據(jù)母材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、焊接性能結(jié)合壓力容器的結(jié)構(gòu)特點和使用條件綜合考慮選用焊接材料,必要時通過試驗確定。焊縫金屬的性能應(yīng)高于或等于相應(yīng)母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的下限或滿足圖樣規(guī)定的技術(shù)要求:對各類鋼的焊縫金屬要求如下。(1)相同鋼號相焊的焊縫金屬。1碳素鋼、碳錳低合金鋼的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能,且需控制抗拉強度上限。2鉻鉬低合金鋼的焊縫金屬應(yīng)保證化學(xué)成分和力學(xué)性能,且需控制抗拉強度上限。3低溫用低合金鋼的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能,特別應(yīng)保證夏比(V形)低溫沖擊韌性。4高合金鋼的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能和耐腐蝕性能。5不銹鋼復(fù)合鋼板基層的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能,且需控制抗拉強度的上限;復(fù)層的焊縫金屬應(yīng)保證耐腐蝕性能,當(dāng)有力學(xué)性能要求時還應(yīng)保證力學(xué)性能。復(fù)層焊縫與基層焊縫,以及復(fù)層焊縫與基層鋼板交界處推薦采用過渡層:
(2)不同鋼號相焊的焊縫金屬1不同鋼號的碳素鋼、低合金鋼之間的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能。推薦采用與強度級別較低的母材相匹配的焊接材料。2碳素鋼、低合金鋼與奧氏體高合金鋼之間的焊縫金屬應(yīng)保證抗裂性能和力學(xué)性推薦采用鉻鎳含量較奧氏體高合金鋼母材高的焊接材料。3焊接材料必須有產(chǎn)品質(zhì)量證明書,并符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,且滿足圖樣的技術(shù)要求,進(jìn)廠時按有關(guān)質(zhì)量保證體系規(guī)定驗收或復(fù)驗,合格后方準(zhǔn)使用。
5-21奧氏體不銹鋼(18-8型鋼)焊接的主要問題及預(yù)防措施。
主要問題是晶間腐蝕和熱裂紋。晶間腐蝕預(yù)防措施,控制焊縫的化學(xué)成分,包括控制焊縫得含碳量使之低于0.08%(低碳)或0.03%(超低碳)減少形成碳化鉻的條件;添加穩(wěn)定化元素(穩(wěn)定劑)在被焊母材和焊接材料中,起到穩(wěn)定奧氏體內(nèi)鉻含量的作用;雙相組織法,使焊縫中形成少量δ鐵素體組織,與奧氏體一起呈現(xiàn)雙相組織,可以提高抗晶間腐蝕的能力。熱裂紋預(yù)防措施:1嚴(yán)格限制焊縫中的硫、磷等有害元素的含量。2控制焊縫成分,使其形成由奧氏體與鐵素體組成的雙相組織,并控制鐵素體的含量不宜過高了,可參考預(yù)防晶間腐蝕的雙相組織法。這時的雙相組織焊縫具有較高的抗裂性。3選用堿性焊接材料,低線能量,快焊快冷,防止過熱。4盡量減少焊接殘余應(yīng)力。注意正確的焊接結(jié)構(gòu),選擇減少焊縫金屬充填量的坡口形式。
5-25解釋下列概念:①焊接線能量;②焊縫形狀系數(shù);③焊接冷卻時間t8/5;④可焊性;⑤TIG、MIG;⑥冷裂紋。
1焊接時由焊接能源輸入給單位長度焊縫上的熱量,又稱為焊接線能量。
2熔焊時,在單道焊縫橫截面上焊縫寬度與焊縫厚度的比值。
即焊接鋼體在800-500℃范圍內(nèi)的冷卻時間,常用來代替此范圍內(nèi)的冷卻速度
4焊接性,是指金屬材料在采用一定的焊接工藝包括焊接方法、焊接材料、焊接規(guī)范及焊接結(jié)構(gòu)形式等條件下,獲得優(yōu)良焊接接頭的難易程度。
TIG就是鎢極惰性氣體焊,一般稱作非熔化極氣體保護(hù)焊,TIG是指非熔化極氣體保護(hù)焊,是利用外加氣體作為保護(hù)介質(zhì)的一種電弧焊方法,其優(yōu)點是電弧和熔池可見性好,操作方便;沒有熔渣或很少熔渣,無需焊后清渣;MIG即熔化極惰性氣體保護(hù)焊,使用熔化電極,以外加氣體作為電弧介質(zhì),并保護(hù)金屬熔滴、焊接熔池和焊接區(qū)高溫金屬的電弧焊方法,稱為熔化極氣體保護(hù)電弧焊。用實芯焊絲的惰性氣體(Ar或He)保護(hù)電弧焊法稱為熔化極惰性氣體保護(hù)焊,簡稱MIG焊。
6焊接接頭冷卻到較低溫度時(對于鋼來說在MS溫度,即奧氏體開始轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的溫度以下)產(chǎn)生的焊接裂紋。
6-1凈化作用的作用及其常用凈化方法、特點。
1試驗證明,除銹質(zhì)量的好壞直接影響著鋼材的腐蝕速度。不同的除銹方法對鋼材的保護(hù)壽命也不同,如拋丸或噴丸除銹后涂漆的鋼板比自然風(fēng)化后經(jīng)鋼絲刷除銹涂漆的鋼板耐腐蝕壽命要長五倍之多.另外,鋁、不銹鋼制造的零件應(yīng)先進(jìn)行酸洗再進(jìn)行純化處理,以形成均勻的金屬保護(hù)膜,提高其耐腐蝕性能。
2對焊接接頭處尤其是坡口處進(jìn)行凈化處理,清除銹、氧化物、油污等,可以保證焊接質(zhì)量:例如,鋁及合金、低合金高強鋼,特別是目前廣泛推廣使用的鈦及其合金的焊接,必須進(jìn)行焊前的嚴(yán)格清洗,才能保證焊接質(zhì)量,保證耐腐蝕性能。3可以提高下道工序的配合質(zhì)量。例如,下道工序需要進(jìn)行噴鍍、搪瓷、襯里的設(shè)備以及多層包扎式和熱套式高壓容器的制造,凈化處理是很重要的一道工序。
a.噴砂法是目前國內(nèi)常用的一種機械凈化方法,要用于型材(如鋼板)和設(shè)備大表面的凈化處理。可除銹、氧化皮等,使之形成均勻的有一定粗糙度的表面。效率較高但粉塵大,對人體有害,應(yīng)在封閉的噴砂室內(nèi)進(jìn)行。
b.拋丸法由于噴砂法嚴(yán)重危害人體健康,污染環(huán)境,目前國外已普遍應(yīng)用拋丸法處理。其主要特點是改善了勞動條件,易實現(xiàn)自動化,被處理材料表面質(zhì)量控制方便
c.化學(xué)凈化法金屬表面的化學(xué)凈化處理主要是對材料表面進(jìn)行除銹、除污物和氧化、磷化及鈍理,后者即在除銹、除污物的基礎(chǔ)上根據(jù)不同材料,將清潔的金屬表面經(jīng)化學(xué)作用(氧化、磷化、鈍化處理)形成保護(hù)膜,以提高防腐能力和增加金屬與漆膜的附著力。
鋼鐵酸洗除銹鋼鐵材料酸洗是常用的凈化方法,它可以除去金屬表面的氧化皮、銹蝕物,焊縫上殘留的熔渣等污物
鋼鐵材料表面除銹多用鹽酸,其速度快、效率高,不產(chǎn)生氫脆,表面狀態(tài)好,配制洗液時比硫酸安全、經(jīng)濟(jì)。
金屬表面除油主要是利用油脂能溶于有機溶劑,能發(fā)生皂化反應(yīng)等特性,將金屬表面上的油污除掉。
全屬表面的氧化、磷化和鈍化將清潔后的金屬表面經(jīng)化學(xué)作用,形成保護(hù)性薄膜,以提高防腐能力和增加金屬與漆膜的附著力的方法,即氧化、磷化、鈍化處理。
i.氧化處理。金屬表面與氧或氧化劑作用,形成保護(hù)性的氧化膜,防止金屬被進(jìn)一步腐蝕。黑色金屬氧化處理主要有酸性氧化法和堿性氧化法,前者經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用較廣,耐腐蝕性和機械強度均超過堿性氧化膜。有色金屬可以進(jìn)行化學(xué)氧化和陽極氧化處理。
ii磷化處理。用錳、鋅、鎘的正磷酸鹽溶液處理金屬,使表面生成一層不溶性磷酸鹽保護(hù)膜的過程稱金屬的磷化處理。此薄膜可提高金屬的耐腐蝕性和絕緣性.并能作為油漆的良好底層。
jii.鈍化處理。金屬與鉻酸鹽作用,生成三價或六價鉻化層,該鉻化層具有一定的耐腐蝕性,多用于不銹鋼、鋁等金屬。
7-2熱卷筒節(jié)成形的特點。
1熱卷可以防止冷加工硬化的產(chǎn)生、塑性和韌性大為提高,不產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,減輕卷板機工作負(fù)擔(dān);2應(yīng)控制合適的加熱溫度;3應(yīng)控制合適的加熱速度;4熱卷需要加熱設(shè)備,費用較大,在高溫下加工,操作麻煩,鋼板減薄嚴(yán)重;5對于厚板或小直徑筒節(jié)通常采用熱卷,當(dāng)卷板時變形率超過要求、卷板機功率不能滿足要求時,都需采用熱卷。
7-3利用對稱式三輥卷板機卷制筒節(jié)時,直邊產(chǎn)生的原因及其處理方法。
被卷鋼板兩端各有一段無法彎卷而產(chǎn)生直邊,直邊長度大約為兩個下輥中心距的一半。直邊的產(chǎn)生使筒節(jié)不能完成整圓,也不利于校圓、組對、焊接等工序的進(jìn)行。因此在卷板之前通常將鋼板兩端進(jìn)行預(yù)彎曲。特殊情況下,如厚板卷制后,縱縫采用電渣焊時,也可保留直邊以利于電渣焊,焊后校圓。
7-7管子彎曲時易產(chǎn)生的缺陷及控制方法。
管子在彎矩M作用下發(fā)生純彎曲變形時,中性軸外側(cè)管壁受拉應(yīng)力的作用,隨著變形率的增大,力逐漸增大,管壁可能減薄,嚴(yán)重時可產(chǎn)生微裂紋;內(nèi)側(cè)管壁受壓應(yīng)力的作用,管壁可能增厚,嚴(yán)重時可使管壁失穩(wěn)產(chǎn)生折皺;同時在合力作用下,使管子橫截面變形,若管子是自由彎曲,變形將近似為橢圓形,若管子是利用具有半圓槽的彎管模進(jìn)行彎曲,則內(nèi)側(cè)基本上保持半圓形,而外側(cè)變扁。管子外徑和壁厚通常由結(jié)構(gòu)與強度設(shè)計的決定,而管子彎曲半徑R應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)要求和彎管工藝條件來選擇。為盡量預(yù)防彎管缺陷的產(chǎn)生,管子彎曲半徑不宜過小,以減小變形度,若彎曲半徑較小時,可適當(dāng)采取相應(yīng)的工藝措施,如管內(nèi)充砂、加芯棒、管子外用檜輪壓緊等工藝。
8-3管子與管板連接方式及其特點。
a.脹接將脹管器插人到裝配在管板孔里的管口內(nèi),加向前軸向力并順時針旋轉(zhuǎn),將管子端部脹大變形直至管子端部產(chǎn)生塑性變形,管板孔產(chǎn)生彈性變形,退出脹管器則管子在管板孔彈性變形恢復(fù)的作用下,使管子與管板孔接觸表面上產(chǎn)生很大的擠壓力并緊密結(jié)合,既達(dá)到了密封又能抗拉脫力。脹接適用于直徑不大,管壁不厚的管子;脹接的管板材料的力學(xué)性能應(yīng)比管子材料的高,使管子產(chǎn)生塑性變形時,管板仍處于彈性變形階段,以保證脹接的強度,相同材料不宜脹接;脹接后管子與管板孔的間隙比焊接的小,有利于管端的耐腐蝕性提高;脹接的強度和密封性不如焊接;脹接不適于管程和殼程溫差較大的場合,否則影響脹接質(zhì)量;脹接時要求環(huán)境溫度不低于一10℃,以保證脹接質(zhì)量;脹接表面要求清潔,管板孔表面粗糙度Ra值不大于12.5μm。
b.焊接管子與管板連接采用焊接法應(yīng)用比較廣泛,其主要特點是對不能脹接的管子與管板。如管子與管板材料相同、小直徑厚壁管、大直徑管及管程和殼程介質(zhì)溫差較大的場合等,可以采用焊接連接,烀接連接的管了與管板孔的間隙較大,且介質(zhì)在此流動困難。耐腐蝕性差多焊接的強度較高、密封性好;管子與管板連接采用的自動脈沖鎢極氬弧焊、效率高、質(zhì)量好。
C脹焊連接脹焊連接即是對同一管口進(jìn)行脹接再加焊接,因此脹焊連接同時具備了脹接和焊接的優(yōu)點。對于在高溫、高壓下工作的換熱器,由于單一的焊接或脹接的缺點,而不能滿足工作條件的需要,張焊連接則既可以解決高溫下脹接應(yīng)力松弛、脹口失效,又可以解決焊接接口在高溫循環(huán)應(yīng)力作用下,焊口易發(fā)生疲勞裂紋和焊接間隙內(nèi)的易腐蝕損壞等問題。脹焊連接在生產(chǎn)中又有先脹后焊和先焊后脹的兩種工藝,各有特長,但大多采用先焊后脹工藝,只是要注意避免后脹可能產(chǎn)生裂紋的問題。另外,管子與管板連接還有采用爆炸脹接的方法。
8-4比較單層與多層容器制造的特點。
1單層容器相對多層容器,其制造藝程簡單、生產(chǎn)效率較高。多層容器工藝過較復(fù)雜,工序較多,生產(chǎn)周期長、2單層容器使用鋼板相對較厚,而厚鋼板(尤其是超厚鋼板)的軋制比較困難,抗脆裂性能比薄板差,質(zhì)量不易保證,價格昂貴。多層容器所用鋼板相對較薄,質(zhì)量均勻易保抗脆裂性好,3多層容器的安全性比單層容器高,多墚層容器的每層鋼板相對抗脆裂性好,而且不會產(chǎn)生瞬時的脆性破壞,即使個別層板存在缺陷,也不至延展至其他層板。另外,多層容器的每個筒節(jié)的層板上都鉆有透氣孔,可以排出層間氣體,若內(nèi)筒發(fā)生腐蝕破壞,介質(zhì)由透氣孔泄出也易于發(fā)現(xiàn)。
4多層容器山于層間間隙的存在,所以導(dǎo)熱性比單層容器小得多,高溫工作時熱應(yīng)力大。
5由于山多層容器層板間隙的存在,環(huán)焊縫處必然存在缺口的應(yīng)力集中
6多層容器沒有深的縱焊縫,但它的深環(huán)焊縫難于進(jìn)行熱處理。
7單層厚壁容器在內(nèi)壓作用下,筒體沿壁厚方向的應(yīng)力分布很不均勻,筒體內(nèi)壁面應(yīng)力大、外壁面應(yīng)力小,隨著簡體外直徑和內(nèi)直徑之比的增大,這種不均勻性更為突出。為提高厚壁筒的承載能力,在內(nèi)壁面產(chǎn)生預(yù)壓縮應(yīng)力,達(dá)到均化應(yīng)力沿壁厚分布的目的,出現(xiàn)了各種形式的多墚簡體結(jié)構(gòu)。熱套式筒體是典型的多層筒體結(jié)構(gòu)。
8-5多層容器的結(jié)構(gòu)形式有哪些種類及其結(jié)構(gòu)特點。
熱套式
扁平鋼帶錯繞式
層板包扎式
繞板式
繞絲式