金属材质范文

时间:2023-04-08 14:22:44

导语:如何才能写好一篇金属材质,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

金属材质

篇1

关键词:金属浮雕壁画;材质;形态

中图分类号:J205 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2013)33-0045-01

一、金属浮雕壁画材质分析

(一)金属浮雕壁画材质的同质性

金属材质由金属合金和金属材料之分,这也决定了金属浮雕壁画材质的同质性,其主要体现在以下几个方面:金属结构相差甚微,多表现为固体和晶格形式;性能相近,其不但具备较好的导热性能,而且可塑性、柔韧性以及延展性的特性相近,能够制成金属化合物和合金;表面形态一样,具有金属特有的光泽和色彩。浮雕壁画使用金属材料历史比较悠久,而且经过多年的发展雕塑艺术已经和金属锻造、铸造、焊接等工艺已达到了完美的融合,使金属浮雕壁画提升至空间艺术的层面,并有自己独特的造型和装饰语言。寻找材料和与材料的沟通赋予了艺术家新的启示,进而将艺术灵感与材料有机地融为一体创造很多优秀作品,其中较为典型的代表性有:出自邵旭先生之手的煅铜壁画《孔子六艺图》,以及由韩金宝先生创作的《金木水火土》等。采用不同材质创作而成的金属浮雕逐渐转变成新型的艺术表现形式,而且在创作的过程中还可以借助高科技手段获得特殊的视觉效果。如林楠先生创作的《数字新时代》,经过对不锈钢进行抛光,反射光线会因为观看者观看的时间、角度、灯光、距离而映射出各种不同的图案,增强了审美感。

(二)金属浮雕壁画材质的差异性

金属浮雕壁画材质的差异性主要表现在:工艺技术与表现手法、综合性与包容性两个方面。金属工艺技术发展史上金属壁画造型手法分为錾刻和铸造两种类型。后来,陆续出现了一些不同质地的金属材料,以及新的加工手段和工艺技术。例如锻造、焊接、切割以及现代的锐、钻、抛等技艺,为不断丰富金属材质表现形式奠定了坚实的基础,进一步拓展了创作空间。金属浮雕壁画的制作除了自身的材质美,还具有独特的技术美。同样的加工技术,却使不同的材质呈现出不同技术美,如将材料处理的锐利平滑,可以使金属锋利和坚硬的属性得到充分的展现,若将其处理成斑驳陆离的形式,能够很容易感触到金属的厚重和粗糙属性。

而金属浮雕壁画的铸造技术,将工艺技术与浮雕壁画创作进行有机结合,将物质创造和精神进行有机结合,有利于创造出更加完美的浮雕壁画。另外,从一定程度上来说,金属浮雕壁画运用材料的不断扩充极大地影响了创作观念进和表现手法,同时充分展现了不同材质浮雕壁画的独特特点。并且属性不同的金属材料在综合性影响下,摒弃了原有缺陷,活力提升到了新的层次。综上所述,包容性和综合性在浮雕壁画创作中发挥重要作用,成为浮雕壁画创作过程中的重要元素。

二、属浮雕壁画的设计形态分析

(一)材质与设计形态

金属浮雕壁画材质的运用突出形体图像设计,强调材质的属性、质感、色泽在创作过程中体现的艺术视觉和组合形式,其中较具代表性的为出自郭选昌之手的青铜浮雕《风雨同舟、共商国是――中国派历史纪念壁雕》。可以说,金属浮雕画的成功与否和材料的使用联系密切,尤其对材料属性以及其所发挥的装饰性能的充分把握,会给创作者追求的设计效果造成重要影响。金属浮雕创作时选用的铁、铜、银等金属材质凭借其自身色泽、质感,融合创作中的技法。使创作产生了千变万化的空间组合,提升了创作者对金属材料的进一步认识,进而开拓对金属材料的设计思维,使金属材料和浮雕壁画融为一体,推动金属材料在金属浮雕壁画中的良好运用。

(二)环境与设计形态

金属浮雕壁画设计受限于一定的空间环境,同时也受空间环境结构特征的影响和规范,进而形成独特的设计语言和表现形式。但金属浮雕壁画设计并不是与空间环境进行简单的排列或组合,而是要具有一定的设计意图,然后对设计意图不断进行凝练,对材料不断进行选择。以此,当创作者面对特定空间进行创作的时候,要始终保持自己的设计思想或创作意图与所在空间相协调,并以不同形式的构图表现自己的设计思想。如在科学研究所、天文中心、科学馆等科研型较强的建筑环境中,画面多采用抛物线、垂直线和不规则曲线进行构图,形成一个不断变化,变幻无穷的意境,促使人们不断进行探索和发现奥秘。而在体育场、影视剧院、歌舞厅、演奏厅等常规的公共建筑中,画面一般多采用S线、弧线、波浪线等曲线进行构图,利于表现空间环境的欢乐、跳跃、流动的气氛。也就是说,金属浮雕壁画设计要与空间环境和谐统一,使金属浮雕壁画成为空间环境有效的组成部分。

三、结语

总之,金属浮雕壁画要根据不同材料的本身属性,同时结合所处的空间环境进行创作,满足人们视觉的审美需求,促进金属浮雕壁画创作水平的不断提高。

篇2

关键词:金属内衬;纤维缠绕;复合材料;压力容器;数值分析

中图分类号:TH49 文献标识码:A 文章编号:

压力容器配备的金属内衬选取了纤维缠绕的工艺。缠绕纤维之后,依照描绘的应力变化曲线来判断容器是否失效。固化工艺是必要的,但复合材质及容器内的金属内衬有着差异较大的理化特性,也设定了不相等的缠绕参数。对此有必要辨析金属内衬制作成的压力容器数值,解析各个时点的变化数值。在这种基础上,确保各层次的缠绕都符合了应力曲线,确保固化应有的实效性。

1依照的根本原理

纤维缠绕状态的金属内衬可用作各类压力容器,含有复合材质。固化处理选取了这类工艺,但要顾及复合状态下的缠绕纤维特性、内衬的金属性。在衡量差异同时,还应辨析固化反应下的各阶段应力。现存的容器之中可划分多层次的不等应力,数值构成了梯度。应力场并非均衡,这就增添了不够均衡状态下的材质固化,变形及测定的应力也将偏高。复合材料由此显现了局部架构的缠绕纤维损伤,容器本体的承载属性也将减低。设定固化工艺,确保缠绕纤维拥有足够的应力,加快了原本的固化速率。这样做,减低了固化流程之中的容器质量弊病,杜绝制造缺陷[2]。最近几年,较多学者都注重了复合材质制备成的压力容器,探析内衬金属的若干性能。依照的根本机理含有热传导机理、反应动力学、复合材料采纳的原理。借助有限元解析衡量了固化进程附带的应力变更。

2数值分析的若干对象

2.1解析固化进程内衬金属容器配备的复合材质有着本身的承载特性及几何属性,辨析了压力容器关联的数据。解析工艺力学,假设为轴对称。固化状态代表着各时点的物理量,描述反应的总进程。化学反应释放着某一比例热能,因而筛选了某个时点以便于表述这个状态下的化学热能。构建传导方程,求解获取了热源场针对于固化进程的详尽分布。求解应能确保最优的收敛及稳定,解析数值借助于线性的局部思路。2.2解析传导性能热传导有着瞬时的属性,解析瞬时数值就应构建离散形态下的控制方程。针对于热传导,整合了时间及对应的空间域。选取了加权余量,在通用状态下构建了可辨别的坐标系。热传导含有空间域特定的二维解析,设定了有限元必备的控制方程。在运算步骤中,构建了正定对称矩阵,解析总体范围内的温度向量[3]。考虑到热源内在的精确密度、测定的边缘热流量、外在对流带来的边界温度。离散了关系式,选取某一时间区域对应着空间域。给定插值函数,经过推导获得了参量相应的关系式。模拟瞬时态势下的热传导,要慎重筛选必备的参量。这是由于,参量关系着运算得出的真实精度、必要的运算耗费、容器的稳定性。实验可以证实:选取设定好的时间步长,快速解析了热传导必备的数值,获得了最优的传导稳定性。2.3判断压力容器是否失效纤维缠绕层采纳了复合材质,解析这一层表现出来的热应力,这种进程要顾及非线性属性。应力场有着瞬时的表征,辨析了温度场之后,在选取的时间段之内运算了固化程度、相应的温度场。依照即时状态分布的温度场即可得到精准的力学属性。解析时,假定维持了恒定形态的力学属性。运算选取了纤维材质本体拥有的力学特性、相关固化程度。起初及后续固化的进程中,辨析了精准的弹性模量。扩散至某一时点,纤维将显现胶状的表层。化学硬化应力松弛有着内在的竞争因子,假定纤维材质在各个方向都含有等同的属性,运算得出了剪切模量。运算的公式为:E/(v+1)*2。在这之中,E代表弹性模量,v代表竞争因子。观察可以得知:纤维材质拥有较优的连续状态,模型显现了细微布设的力学表层。固化解析了数值,保温及升温步骤之内都可选取固化度关联的函数。针对于后续冷却,纤维将不再伴随温度而显现任一变化。2.4解析多类要素的耦合固化工艺针对于复合属性的内衬纤维,辨析工艺力学要考虑到积分,这种进程表现为非线性。解析工艺力学,要慎重辨析应力以及温度、固化度的变化、耦合形态的应力场。例如:设定了动力学采纳的固化方程,那么可借用时间及温度以此来代表固化度。这样做,代表着热传导在瞬态构造中关系到温度及时间。解析复合材料,固化度及测定温度显示出较强形态的彼此耦合[4]。采纳迭代算法,解决了常态的耦合难题,这种基础之上再去寻求分布的固化度及精确温度。在计算应力时,缠绕纤维的复合材质都可用作代表温度、时间等的函数。应力场拥有非线性的表征,可用作解析瞬态的特性。求解选取的完整进程可细分若干的段落,代表不同的时间。热压釜维持了恒定温度,选取基体相的某些材质。保持力学属性,探析了热物理的特性。

3分析的步骤

3.1构建几何模型。设定了起初的弹性常数、各单元配备的热学常数、热膨胀的系数。K代表了时间步,起初设定为0。依照描绘出来的固化曲线,求解得出分布情形下的容器应力。3.2针对于各个细化的节点,读出精准的应力数值。依照应力的变更,算出了节点配备的精确固化度。依照固化数值,算出应力变化的总体速率。依照了细观力学以便于衡量各单元配备的系数,辨析了热膨胀、弹性的系数等。3.3辨析了缠绕层内在架构的复合材质,衡量了热膨胀特定的系数、内衬相关的弹性系数。在这时,k代表的时间步可设定为k+1。计算了热应力,重复如上的步骤直至终结了固化的完整进程[5]。

4选取解析的实例

忽视了流动的纤维,算出热边界设定的条件。内衬配备的上下表层给定了18及26的放热系数。在加热容器内,复合材质选取的中心点也在不断变更固有的温度数值。经过观察得出:模拟结果吻合了实验获取的结果,这就表明压力容器模拟数值是正确的。假定了完好的粘结界面,同时衡量了轴对称的特性及容器几何属性。离散单元设定了对称形态的节点,测定了22W/㎡特定的放热系数。起初温度升高,容器外侧超越了内侧压力,压力沿着外侧渐次传递至内侧。纤维固化由此带来了释放的更多热能,产生固化反应。在后期分析时,内衬还会逐渐升温,由此超越了外侧起初的压力。评估了热应力、内衬压力的变更规律,对于评判压力容器表现的使用性能有着必要性,辨别了径向变更的压力。

5结语

数值解析给予动力学范围内的固化反应机理、复合材料及应力变化的机理。设定了有限元分析,考虑了变更的内衬性质及分布状态的应力。解析了典型数值,固化进展之中的分量应力可获得必要的峰值。由此可以表明:固化选定的初期将会显现峰值,代表着最大数值的应力分量。数值解析可提供更合适的工艺指标,针对于后续改进有着参照性。

参考文献:

[1]任明法,王荣国,陈浩然.具有金属内衬复合材料纤维缠绕容器固化过程的数值模拟[J].复合材料学报,2015(04):118-124.

[2]陈浩然,任明法,王荣国.具有金属内衬缠绕压力容器成型全过程应力场分析[J].大连理工大学学报,2012(06):785-791.

[3]王荣国,赫晓东,胡照会等.超薄金属内衬复合材料压力容器的结构分析[J].复合材料学报,2012(04):131-138.

[4]吴耀楚,胡俊,.具有金属内衬的纤维增强复合材料压力容器的应力分析[J].化工装备技术,2013(05):46-49.

篇3

关键词:金属材料;焊接缺陷;裂纹控制

随着经济的不断发展,工业依然处于重要的市场领域,金属被广泛应用在各行各业,成为日常生产生活中不可缺少的材料。随着金属材料的广泛使用,焊接技术也在不断进步,但是,金属焊接过程中难免会出现各种各样的缺陷,这些缺陷不仅对焊接结构带来灾难性后果,也有可能威胁人们的生命安全。所以为避免焊接出现缺陷,还需做好防范措施,要求焊接工作者严格遵守焊接的相关规定,选择科学合理的焊接程序,进一步开发新的焊接方法,从而提高焊接质量。

一、金属材料焊接中的夹渣缺陷以防治

从概念来看,夹渣是存在于焊缝的各种物质,它对金属整体强度具有严重影响。出现这种现象的原因主要是:浇筑前没有将浮渣清理干净,或者挡渣工作没有做好在浮渣的同时,也就随着金属液体进入内部;在浇注中,由于没有合理设计系统,对挡渣效果造成了很大影响,在渣子进入浇注系统后,很容易进入型腔,却不易排出。从焊件来看:由于焊接层清理不干净,在焊接速度过快、电流过小、操作不当的情况下,对焊接母材以及材料分配造成了很大的影响,最后对坡口设计也造成了不利影响。一旦夹渣产生,夹渣会随着裂纹沿展,减小强度,让焊缝存在开裂。对于这种情况,为了保障使用效益,必须保障金属液体的平稳流动,通过设置集渣包,减小硫含量,提高金属液体温度。对于浇包,除了要保障清洁度外,还应该使用茶壶进行浇包,或者利用冰晶石、稻草灰去除渣剂。

二、金属材料焊接中热裂纹缺陷及防治

在金属焊接中,热裂纹是金属在从液态转化成固态时,在中间区域出现的缝隙,同时也是很容易发现。出现这种现象的原因是:焊接熔池中的FeS 以及各种熔点较低的杂志凝结成强度较低的塑性,在凝结过程中,由于外在力影响,所以当金属处于凝结状态时,很容易在短时间内被拉开。另外,在金属材料中,一般都会包含硫成分,在硫的影响下,很容易出现这种现象。对于以上的情况,为了保障金属焊接成果,除了要严格依照施工步骤进行外,还必须结合实际情况,选用优秀的步骤以及方式、方法,减小焊接力;通过明确相关数值以及要素,在增强形状指标的同时,减小冷却速率。在这期间,最好的方法是活用焊接技术,从源头上避免中间位置出现缝隙,从而对焊接质量与后续使用造成不利影响。

三、金属材料焊接中未融合缺陷及防治

在金属焊接中,未焊透、未融合作为最普遍的问题,一旦出现,缝隙很容易出现骤然变化或者间断现象,这样不仅减小了工作强度,同时也很容易出现裂缝。未焊透是在金属焊接中,尾部或者结构没有焊透而出现的问题;没有融合,则是焊缝与焊件之间的部分区域没有融透的情况。从出现这种情况的原因来看:大部分存在于各个配件缝隙或者钝边过厚、角度偏小、焊条半径太大、速度大、电流小而电弧太长的情况;或者没有认真清理各个坡口周边的污物。在对该部分进行处理的过程中,由于该部分出现了熔渣,所以金属根本不能正常展开。另外,如果运条使用方式不对,让电弧处在坡口一边,也很难让边缘融合。对于上面出现的问题,除了要正确选用坡口以及规格,还必须在保障焊流速率的情况下,将周边污物清理掉。同时,对于底面也要彻底清除,在摆动适度的情况下,才可能做好融合以及周边融合。

四、金属材料焊接中的冷裂纹缺陷及防治

从概念来看,冷裂纹是金属焊接在冷却过程中或者冷却之后,金属材料、材料或者融汇焊接的区域出现的各种缝隙,它可能是当时出现,也可能是几个小时后或者几天后才出现。从冷裂纹出现的要素来看,热循环是影响焊接区域以及组织的重要因素,一旦焊缝存在较多的扩散氢,浓集现象就会产生。而对于接头部分,受整体因素影响,需要承担很多约束力。针对冷裂纹产生的原因以及特征,为了确保金属材料焊接成果,我们可以使用少量含有氢气的物质,从而减小成分。在这期间,为了避免过多水分对焊接质量的影响,必须根据实际情况做好物质保存以及活动运行;通过明确油迹状况,使用比较优秀的数值进行焊接,这样就能有效去除材料内部应力与组织回火,从而增强焊接部分的韧性与指标。另外,需要注意的是,必须使用恰当的步骤,从减小干扰出发,保障焊接使用安全。

五、金属材料焊接中的气孔缺陷及防治

在金属材料焊接中,气孔一般表现为氢气孔,具体有:表面、内部与街头气孔。出现这种现象的主要原因是:由于没有及时处理坡口污物,在焊芯存在锈迹或者掉落时,没有整合相关规定对其进行烘焙。另外,也可能是速率过快、电弧太长所致。为了确保金属使用效益,除了要保障焊流速率,还必须及时清除附近污物,在整合相关规定以及材料清理活动的同时,尽量避免变质材料的应用,通过做好运行管控,及时处理好焊丝,减小锈迹的不利影响。在对薄板进行焊接时,应该尽量减小线能量与焊接速度。

综上所述,在金属焊接中,为了确保金属焊接的有效性,除了不能在背水、带压情况下消除焊补,对于预热性材质,必须使用对应的预热措施。它要求在焊件热处理时,及时对缺陷进行修正,避免使用过大的电流进行焊接,而是运用不摆动、小电流、多道多层的方式进行焊接。在刚性较大的结构焊接时,除了第一与最后一层,还必须在热状态下做好锤击工作,并且每道收弧与起弧都必须分开。在手工焊补中,通常使用线能量控制的方式进行焊接,并且每个缺陷都不允许停顿,在焊补进行完毕后,让层间与预热温度在100 度以上。另外,也可以在整合探伤标准中,对缝隙进行深层分析,如果察觉高于数值,就必须再次处理,直到满足要求,当然焊补次数不能超出要求。因此,在实际工作中,必须结合实际情况,从源头上消除不良情况,控制不良运作。

参考文献:

篇4

今年以来,我市出现了持续阴雨、低温、寡照天气,对蔬菜生产造成了较大的影响。根据气象监测,预计近期低温阴雨天气还将持续。为切实加强生产管理,努力确保春季蔬菜生产和市场有效供应,现将有关事项通知如下:

一、落实关键措施,抓好田间生产管理

1、加强清沟排水。各地要及时摸排菜田积水情况,指导菜农做好清沟理渠,以降低地下水位,促进植株根系生长。露地蔬菜田间要做到沟渠相通,及时清理田间积水,做到雨停无积水;设施蔬菜要开深大棚围沟,做到沟沟相通,雨停水干,尤其要防止雨水倒灌进大棚造成积水和死苗。

2、加强秧苗管理。各地要重点针对规模育苗基地,做好苗床补光增温工作,必要时指导菜农安装白炽灯,以增加光照时数和提高棚内温度,防止秧苗徒长形成高脚苗。低温阴雨期间要适当推迟播种育苗和移栽,待天气转好后利用中午气温较高时进行,以提高成活率和壮苗率。对死亡的幼苗要及时补播、补种,确保生产用苗和春夏蔬菜茬口安排。

3、加强设施管理。各地要指导菜农及时检修已定植秧苗大棚,确保棚膜覆盖严实。要采取多层覆盖形式,增加棚内温度,以防秧苗萎根。要采取科学通风等方式,尽可能保持棚内相对干燥,降低棚内湿度和减少有害气体的危害。天气转晴后,要视蔬菜长势,适当喷施叶面肥,特别要增施磷钾肥,促进植株恢复生长。

4、加强病虫害防治。各地要指导菜农重点防治猝倒病、灰霉病、疫病、根腐病等病害和蚜虫等虫害。阴雨天气应尽量避免直接喷洒农药,可采用“烟熏灵”等烟熏剂防治,但幼苗上要慎用,以防药害。晴天药剂喷防时要注意用药浓度,防治发生药害。此外,要指导基地及时清除枯枝黄叶、病株、病果,并移出棚外集中销毁。

二、加强指导服务,确保市场供应稳定

1、加强动态调查。各地要密切关注天气形势,及时掌握灾情动态。要加强当地蔬菜产销动态调查,摸清当地果菜类播种育苗、秧苗供应、移栽进度等生产信息,并视情况尽早部署秧苗培育管理工作,及时采取秧苗调剂措施,确保夏菜生产的稳定。

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关键词:金属焊接;主要缺陷;防止措施

前言

通过对钢制设备进行机组大修发现,金属问题中约40%的金属缺陷存在于焊缝缺陷。由于安装技术力量薄弱、时间紧、监督不到位,基建时期应注意焊接质量,及时检验焊缝,从而及早发现缺陷,把焊接缺陷限制在一定范围内。目前,常见的焊接缺陷主要有焊接裂纹、未焊透或未熔合、气孔、夹渣、焊缝外形尺寸和形状不符合要求等,本文对常见的主要缺陷进行了分析并提出了防止措施。

1焊接裂纹的产生

焊接裂纹分为热裂纹、冷裂纹,是一种非常严重的缺陷,结构的破坏多从裂纹处开始[1]。

1.1热裂纹的成因及预防措施

1、热裂纹的含义

热裂纹是指焊缝金属由液态结晶为固态的过程中所产生的裂纹,多发生在焊缝中心,焊后立即可见。

2、产生热裂纹的原因

因焊接熔池中存有的FeS等低熔点杂质结晶凝固最晚且凝固后的塑性及强度低,在凝固过程中,若外界结构拘束应力足够大,在焊缝金属的凝固收缩作用下,它们会被拉开或在凝固后不久被拉开,从而造成晶间开裂。此外,焊件、焊条内若含硫、铜等杂质也易导致热裂纹。

3、防止产生热裂纹的措施

(1)认真执行工艺规程,选取合理的焊接程序,减小焊接应力;

(2)严格控制焊接工艺参数,减慢冷却速度,适当提高焊缝形状系数,尽可能采用小电流多层、多道焊,避免焊缝中心产生裂纹。

1.2冷裂纹的成因及预防措施

1、冷裂纹的含义

冷裂纹是指在冷却过程或冷却以后,焊缝金属在母材或母材与焊缝交界的熔合线上所产生的裂纹,可能在焊后立即出现,或在焊后几小时、几天甚至更长时间出现。

2、冷裂纹产生的主要原因

(1)焊接热循环的热影响区生成了淬硬组织;

(2)因焊缝中存有过量扩散氢而具有了浓集的条件;

(3)接头承受有较大的拘束应力。

3、防止产生冷裂纹的措施

(1)选用低氢型焊条,减少焊缝中扩散氢含量;

(2)严格遵守焊接材料的保管及使用制度,谨防受潮;

(3)仔细清理坡口边缘油污、水分及锈迹,减少氢来源;

(4)选择合理的焊接工艺参数和线能量(例如:焊前预热、焊后缓冷、多层多道焊接、控制一定的层间温度等);

(5)以去氢、消除内应力和淬硬组织回火,从而改善接头韧性;

(6)采用合理的施焊程序和分段退焊法,减少焊接应力。

2未焊透、未熔合现象的存在

未焊透、未熔合是比较严重的一个缺陷,如果发生未焊透、未熔合现象,焊缝就会出现间断或突变,大大降低焊缝强度,有时甚至还会引起裂纹[1]。

1、未焊透、未融合的含义

未焊透指焊接时接头根部未完全熔透的现象;

未熔合指焊件与焊缝金属或焊缝层之间存在局部未熔透的现象。

2、未焊透、未融合产生的原因

(1)存在焊件装配间隙或坡口角度太小、钝边太厚、焊条直径过大、电流太小、速度太快、电弧过长等现象;

(2)没有清除干净焊件坡口表面的氧化膜、油污等;

(3)在焊接时该处流入熔渣妨碍了金属之间的熔合,运条手法不当,电弧偏在坡口一边等而引成边缘不熔合。

3、未焊透、未融合的防止措施

(1)正确选取坡口尺寸;

(2)合理选用焊接电流和速度;

(3)将坡口表面氧化皮和油污清除干净;

(4)封底焊清根要彻底,运条摆动要适当;

(5)密切注意坡口两侧的熔合情况。

3夹渣的产生[1]

1、夹渣的含义

夹渣就是残留在焊缝中的熔渣,它也会降低焊缝的强度和致密性。

2、产生夹渣的主要原因

(1)焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留的熔渣;

(2)坡口角度或焊接电流太小或焊接速度过快;

(3)使用酸性焊条时因电流太小或运条不当形成“糊渣”;

(4)使用碱性焊条时因电弧过长或极性不正确造成夹渣;

(5)焊条偏芯。

3、防止产生夹渣的措施

(1)正确选取坡口尺寸;

(2)认真清理坡口边缘;

(3)选用合适的焊接电流和速度;

(4)运条摆动适当。

4其他主要缺陷[2]

4.1气孔的出现

焊接时最常出现的是氢气孔,主要分为:内部气孔、表面气孔和接头气孔。

1、气孔产生的原因

(1)坡口边缘不清洁,存在水分、油污和锈迹;

(2)焊芯锈蚀或药皮变质、剥落,未按规定对焊条或焊剂进行焙烘等;

(3)电弧过长、焊接速度过快,埋弧自动焊电压过高等。

2、防止产生气孔的办法

(1)选择合适的焊接电流和速度;

(2)认真清理坡口边缘水分、油污和锈迹;

(3)严格按规定保管、清理和焙烘焊接材料;

(4)不使用变质焊条,严格控制使用范围,焊丝要除锈;

(5)埋弧焊特别是薄板焊时,焊接速度和线能量尽可能小。

4.2咬边的产生

1、咬边的含义

咬边指焊缝边缘留下的凹陷,咬边会减小母材接头的工作截面。

2、产生咬边的原因:

(1)焊接电流过大、运条速度过快、电弧拉得太长或焊条角度不;

(2)埋弧焊的焊接速度过快或焊机轨道不平等造成焊件被熔化去一定深度,填充金属未能及时填满,因而造成咬边。

3、防止咬边的方法:

(1)选择合适的焊接电流和运条手法,随时注意控制焊条角度和电弧长度;

(2)氩弧焊工艺参数要恰当,焊接速度不宜过高且手法要平稳。

4.3焊瘤及弧坑的产生

1、产生焊瘤的主要原因及防止措施

产生焊瘤的主要原因有:

(1)运条不均造成熔池温度过高,引起液态金属凝固缓慢下坠在焊缝表面形成金属瘤;

(2)立、仰焊时,采用了过大的焊接电流和弧长。

防止产生焊瘤的主要措施是:

(1)严格控制熔池温度;

(2)使用碱性焊条时应采用短弧焊接。

2、产生弧坑的原因及防止措施

产生弧坑的主要原因有:

(1)熄弧时间过短或焊接突然中断,焊接薄板时电流过大;

(2)焊缝表面存在焊瘤影响美观,并易造成表面夹渣。

防止产生弧坑的主要措施:

手工焊收弧时,焊条作短时间停留或几次环形运条。

5焊缝缺陷的修正措施[3]

对焊缝缺陷进行修正时应注意以下几个方面:

(1)不允许在带压、背水的情况下进行焊缝缺陷消除的焊补;

(2)关于要求预热的材质,当工作环境气温低于0℃时应采取相应预热措施;

(3)要求进行热处理的焊件则应在热处理前进行缺陷修正;

(4)禁用过大电流补焊,采用小电流、不摆动、多层多道焊;

(5)补焊刚性大的结构时,除第一层和最后一层焊道外,可在焊后热状态下进行锤击,且每层焊道的起弧和收弧应尽量错开;

(6)用手工电弧焊焊补D、E级钢和高强度结构钢焊缝缺陷时,应采用控制线能量施焊法,每一缺陷不允许中途停顿,应一次焊补完成,且预热温度和层间温度均保持在100℃以上;

(7)按原焊缝的探伤要求重新检查修正后的焊缝,如果再次发现超过允许限值的缺陷,还要进行重新修正,直至合格,但焊补的次数不能超过规定返修次数;

(8)加强监督、检验工作。

做好以上措施,在源头上减少焊接缺陷的过多出现,可很好地避免机组在缺陷状态下进行运行。

总结

通过上文分析可以表明,焊接过程中一旦发现了缺陷就要及时进行修正。关于裂纹,可以先仔细检查其始、末端和深度,然后再清除缺陷;关于夹渣、未焊透、未熔合的缺陷,要先用同样的方法清除缺陷,然后按规定进行焊补;关于气孔特别是内部气孔的修正,则在确认部位后,应用风铲或碳弧气刨清除全部气孔缺陷,并使其形成相应坡口,然后再进行焊补。

参考文献:

[1]周炳森.新编金属焊接实用技术百科全书[M].北京:中国知识出版社,2006.

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关键词:课本实验;改进方案;实践;反思

文章编号:1008-0546(2014)11-0094-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.11.037

一、问题的提出

苏教版《化学1》专题2第二单元第一节《金属钠的性质与应用》主要设计了三个学生实验,目的是帮助学生通过典型的化学实验事实来认识物质及其变化的本质和规律。教材编排实验的顺序遵循了学生的认知规律,体现化学学科特点,注重知识的内在建构,为学生的探究学习和自主学习搭建了良好的平台。[1]但完全按照教材中的实验方案进行实践,观察到的实验现象与预期存在偏差,实验效果并不理想。

实验1:课本实验方案预期学生观察到钠单质呈银白色,体会钠质软的性质;观察到空气中钠块颜色变暗的事实,体会钠单质和氧气反应。由于实验操作的对象是高一新生,实验技能和实验信息的捕捉能力都不是很强,而钠与空气反应又很迅速,所以金属钠银白色的光泽不容易感知。学生通常需要反复切多次才能捕捉到银白色。没有银白色的感知,学生无法体会钠块表面变暗的变化过程。不仅浪费金属钠,也不利于化学高效课堂的创设。

实验2:课本实验方案预期学生观察到金属钠受热熔化,为解释钠和水反应时的“钠球”做铺垫;燃烧,生成淡黄色固体。实验研究时发现,取绿豆大小的钠加热,石棉网上生成的是黑色固体物质,观察不到黄色;取黄豆大小的钠块,加热时液态钠容易滚动和飞溅,造成安全隐患。

实验3:课本实验方案预期学生观察到金属钠浮在水面上,熔化成小球,四处游动,钠球消失,酚酞变红。能判断产物是氢氧化钠,另一产物是氢气,写出化学反应方程式。学生根据此方案实验时生成的气体无法收集。在教学过程中,教师只能从元素守恒的角度猜测气体是氧气还是氢气,然后从氧化还原角度分析是氧气还是氢气,无法让学生直观感受到生成的气体是氢气。

基于对教材的理解和分析,根据平时的教学实践、文献研究和学生的不断尝试,笔者对三个课本实验方案进行了改进和创新。

二、实验改进

1. 改进实验1

(1)研究过程

如何隔绝空气使钠块保持银白色?学术杂志上刊登了许多老师的研究过程,例如:用布包住直导管取钠块,用石蜡密封,实验准备过程由教师完成。然后用导管中的钠块提供给学生进行学生实验。[2]但实践上述设计后发现,教师完成石蜡密封导管工作量非常大,用玻璃棒推钠块时石蜡易变形胶着,导致在推出钠块的过程中,有同学不慎将玻璃棒弄断。在此基础上笔者将实验1改进为:直接让学生用玻璃管取钠块,这一改进大大减少了实验的准备工作,而且取的钠块也很容易推出,更重要的是用玻璃管取钠块的过程正是让学生感知金属钠质软的学习契机。但是在教学实践中,笔者发现分组实验时学生手握玻璃管的姿势千奇百怪,导致某些同学将手割破,也有同学将玻璃管从桌面上滚落。为了学生的安全,笔者最终选择了前端截平的漏斗。

(2)改进方案

【实验器材】钠块、前段截平的普通漏斗、细玻璃棒、滤纸

【实验过程】将普通漏斗的漏斗颈对着钠块按下去,就可以将钠块压进玻璃管内。将玻璃管内的煤油倒出,可观察到,玻璃管内的钠柱为银白色金属。充分观察后,用玻璃棒将钠块推出,表面迅速变暗。

(3)创新之处

改进后的学生实验易操作、安全性高、可观察性强。对比导管,改良过的漏斗受力面积大,能安全省力地压入钠块,观察时漏斗容易在桌面上放置,不易滚动(如图1所示)。对实验操作者的技能要求也不高,适用于高一的新生。漏斗颈和煤油创造一个隔绝空气的环境,保证学生能长时间观察钠的颜色,在充分感知到金属钠呈银白色的前提下,很好地观察到钠块露置在空气中颜色的变化。该试验的改进不仅让学生感受到钠质软的性质,更便于学生持续、反复观察银白色的实验现象,用对比的观点分析钠与氧气的反应。漏斗取钠块的过程也极大地刺激了学生的感官,激发学生探究钠的兴趣;金属钠与其他生活中常见金属的差异也能引发学生的认知冲突;金属钠露置在空气中迅速变暗也为钠和氧气的反应提供实验事实。

2. 改进实验2

(1)研究过程

石棉网成分复杂,加热时升温慢,导致产物过氧化钠不纯。笔者尝试了蒸发皿和不锈钢勺,但最终选择了易拉罐底。从时效性考虑,蒸发皿中钠块熔化需要约30秒,而易拉罐中钠块熔化只需要5秒,大大节约了学生实验的时间;更重要的是蒸发皿在钠块燃烧时容易破裂,损耗最高的一次26组分组实验中蒸发皿破了9个。从可观察性考虑,不锈钢勺中淡黄色固体确实很明显,但是也出现黑色的四氧化三铁干扰实验现象。从取材角度看,易拉罐是生活中极为常见的物品,材料易得易推广。

(2)改进方案

【实验器材】钠、镊子、易拉罐、酒精灯、坩埚钳、火柴

【实验过程】用剪刀将易拉罐剪开,留下底部的凹槽。取钠块放在凹槽内,用坩埚钳夹住易拉罐底,放在酒精灯上燃烧。钠块先熔化,然后燃烧生成淡黄色的固体(如图2所示)。实验现象明显,操作简单,学生完成度高。

(3)创新之处

改进后的实验装置简单、操作方便,实验迅速、现象鲜明,能反复观察、直接感知,取材生活、材料易得。在学习的过程中,学生能体会到化学学科的特点,很好地转变学生学习方式;从学生准备易拉罐开始到取底完成实验的过程,极大地激发学生学习兴趣;直观鲜明的实验现象也为学生认知钠在空气中燃烧的知识提供了实验事实;经过动手实验不仅完成了知识与技能目标,还很好地落实过程和方法、情感态度与价值观的学习目标。

3. 改进实验3

(1)研究过程

钠和水反应的实验是高中化学中具有强烈感官冲击的实验之一。如何解决氢气逃逸的问题?专业杂志上刊登过研究成果:钠在塑料瓶内反应,反应结束后用针筒推酚酞检验氢氧化钠,然后抽气体检验为氢气[3](如图3所示)。笔者在实践后的感受是:本实验对实验者的操作水平要求较高,不适合做学生实验。但实验中针筒给了笔者启示,能否直接在针筒中反应?而针筒作为一个封闭的反应容器,首先要在反应前排尽管内空气,保证实验的安全性。经过对比,进行该实验最合适的针筒规格是50mL。将漏斗颈取出的钠块切1mm做该实验,生成的氢气约为30mL,选用规格为25mL的针筒不合适;而100mL的针筒,注射器的连接处空间太大,空气残留较多,实验过程中钠块和氢气容易燃烧,出现安全隐患。在点火前换上干净针头,就能防止钠离子的干扰,使燃烧的火焰呈现淡蓝色。但是白天进行课堂教学时,淡蓝色感知效果没有直接点燃好,只能观察到针尖处发红(如图4所示)。所以学生实验采用了不换针头,利用针头处附着的钠离子的焰色加大火焰燃烧的视觉冲击。

(2)改进方案

【实验器材】钠、镊子、50mL针筒、蒸馏水、烧杯、酚酞、酒精灯、火柴

【实验过程】在50mL针筒内加入钠块,将活塞压到最底,钠块变形,此时针筒中留下的空隙最小,空气含量尽可能少。用针筒从烧杯中吸水,观察实验现象。能清晰地观察到钠块浮在水面上、熔化成小球、四处游动、嘶嘶作响、最后钠球消失(如图5所示)。向烧杯里滴加酚酞后,将针筒里的液体推到烧杯里,烧杯中溶液变成成红色(如图6所示)。点燃酒精灯,将注射器对准酒精灯推气体,观察,能看到气体安静燃烧的实验现象(如图7所示)。

实验操作注意点:

①将针筒活塞压到最底,使针筒中留下的空气量较少。否则,在吸水时,针筒内部会出现火星,有安全隐患。

②针筒一定要带注射器,否则大量气体会从烧杯中逸出,而不是留在针筒中。

③选用塑料针筒而非玻璃针筒,保证学生实验时安全性。

(3)创新之处

选择在一个透明的密封环境中反应,不仅便于观察实验现象,还能排除氧气、收集氢气。试验改进后操作简单、反应迅速、装置安全,学生能通过鲜明的现象感知氢气,体现了实验的简便性、时效性、持续性、可推广性;更重要的让学生从声、光、色、三个角度体验化学之美,真正体现了化学的学科魅力,在提高学生兴趣和动手能力的同时加深学科知识的掌握。

三、反思

江苏省高中理化生优秀实验教学设计比赛从2013年12月开始到2014年6月结束。全省共有1702份实验教学设计参加了市级初评。每门学科有60份设计参加了省级书面评审,从中选出30份设计参加现场说课,最终选出10份为省一等奖。本组实验设计有幸荣获了省一等奖。在现场说课时,专家评委给出的评价是:真实有效、很好地促进了课堂教学。

真实的实验是化学教学最为直接而又宝贵的资源,精选的课本实验对学生知识的学习和技能的掌握有着无可替代的作用。实验对达成教学目标所起的作用是不可或缺的。如何将每一个课本实验所预期的效果是笔者教学实践中关注的重点之一。在教学实践中不断改进实验,排除干扰,使预期效果更明显迅速,以便利用鲜明的实验现象更好地为学生的学习服务。每一个实验的创新都不是凭空想象出来的,而是在学习前人已有经验的基础上,通过实践――反思――改进――再实践的过程。

列文・胡克提出了实验启示:简单的实验仪器可以得到很好的实验结果,很好的实验设备也可能只得到一般的实验成果。作为一线的化学教师更应关注如何用简单的实验做出最好的结果,力求以更有生命力的实验来开创更有活力的化学课堂。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部制定. 普通高中化学课程标准(实验)[S]. 北京:人民教育出版社,2003

篇7

关键词:采矿工程;巷道掘进技术;支护技术

1采矿工程中巷道掘进技术应用要点

1.1常用的掘进技术方法

在煤矿工程的采矿过程中,比较常用的掘进方式包括综合性机械化掘进技术、大断面连续性采掘技术等施工技术方式,而在具体的工程施工中,使用哪种技术方式需要结合具体的工程现状,针对性的进行巷道掘进方式的选择。在目前的煤矿工程施工中,综合机械化掘进方式应用比较多,多是通过供电系统以及运输机系统承载方式实现掘进目标的,并配合了相关的掘进技术方法来完成整合的采矿过程[1]。在大断面连续性采掘施工中,采用间断式、连续式的技术方式,再通过使用对于掘进速度以及掘进进度的控制方法来完成相关的采矿工作,在具体的施工中,都是基于这一前提开展施工过程的,在掘进的时候能够对于相应的施工作业实施有效的协调,能够有效降低掘进作业时间的消耗,对于提升煤矿开采效率具有重要作用。

1.2瓦斯排放

在煤矿的巷道掘进施工中,需要重点预防的问题之一就是瓦斯爆炸,这对于施工人员会有生命危险,必须引起重视。在掘进施工中,需要做到针对瓦斯气体做好通风排放工作,注意针对掘进面瓦斯进行排除,根据相关的瓦斯气体安全检测要求来开展相关的浓度检测工作,避免瓦斯浓度过高带来的危险[2]。

1.3巷道支护

因为在掘进施工中,面对的施工环境往往是复杂多变的,要保证掘进施工进度和施工安全,需要采取必要的巷道支护技术应用,保障掘进工作能够顺利开展,在具体的施工中,需要结合自身的实际情况来开展巷道掘进施工的支护,把握支护技术要点,保证相关施工任务的有效完成,提升支护安全质量。

2巷道支护技术类型

目前的煤矿工程巷道支护技术应用主要,根据支护的性质将支护划分为临时性支护和永久性支护,大多数煤矿支护技术应用中,都会选择临时支护,这是因为临时支护的技术成本低,可以实现重复利用,也能够满足工程的施工需要。

2.1临时性支护

在临时性的巷道支护中,需要针对相关的支护设备、工具和材料等的强度进行分析和把握,考虑到支护材料和相关连接部位能够方便拆装和重复使用,且相应的支护材料和支护设备能够满足永久性支护的要求,这样能够方便做好两手准备。在目前的煤矿巷道支护中,多使用模板来作为支护的背板[3]。在金属采矿工程中,巷道支护能够为采矿提供有效的运输通道,且这一过程中需要用到一些设备机械,所以在具体的设备应用中需要保证对于巷道的保护,避免安全事故发生。此外,具体的掘进支护技术应用中,需要考虑到巷道的施工状况以及具体环境基础,保证周围结构的稳定性,做好检测工作。

2.2永久性支护

在永久性的巷道支护技术应用中,多采用锚杆支护技术,这一技术应用中必须要针对锚索和锚杆进行统一,在锚杆不能达到稳定岩层效果的状态下,需要针对区内次生承载层造成破坏,这样就能保证围岩深部均衡的进行应力分布。这时,锚索能够一起悬吊上部稳定岩层和下部的不稳定岩层,最终实现预紧力的不断增强,结合岩层以及其中的不联系岩层,实现间断岩面摩擦力的增强,提升岩层的强度,这类支护技术的应用,能够实现对于掘进巷道的有效变形控制,避免顶板破碎情况发生,有效提升支护效益。其次,混凝土支护技术应用也比较普遍,采取喷射混凝土来制作混凝土支架,实现混凝土支护和锚杆支护的有效结合,保证对于围岩结构的永久性固定。在巷道掘进后,通过锚网喷射混凝土,提升金属网强度,保证整体支护效果[4]。

3采矿工程巷道掘进技术和支护技术水平提升的对策

要促进采矿工程巷道掘进技术以及支护技术水平不断提升,需要进一步强化相关的掘进技术应用和支护技术水平提升,提升全部技术和施工人员对于技术的应用能力,对此,相关施工单位可以通过开展煤矿巷道掘进技术和支护技术培训,结合采矿掘进过程中一些常见的问题和特殊状况进行探讨,让广大的一项巷道掘进和支护人员对于相关技术的应用和问题处理有更具体的思路和技术的提升,例如,培训围绕综掘机在工作过程中,遇到岩石硬度系数超过设计强度时,整个截割部出现过负荷,引起截割头不转的原因进行探讨分析,相关一线施工人员指出在EBZ-160掘进机为半煤岩掘进机的施工过程中,截割最大岩石硬度有限制要求,当岩石硬度系数超过设计强度时,引起截割头就不转,针对这类问题现象找出原因,并探讨如何解决问题,指出在出现该种情况时,首先要对掘进工艺进行改进,一方面减少进刀量,另一方面可采用放炮破岩的方法降低掘进负荷。为让掘进一队熟练运用综掘机,还可以邀请厂家技术人员到矿进行综掘技术培训。介绍EBZ160悬臂式综掘机总体结构、系统功能以及日常维护和保养等相关知识,针对现场提出的疑难问题,给予详细解答。与此同时,还让职工参与综掘机拆卸和组装,通过与综掘机的亲密接触,让参学人员准确掌握操作要领,学会综掘机的日常维护保养知识,确保综掘机的正常运用[5]。通过多多开展这种技术交流培训,量体裁衣,让广大一线煤矿施工和技术人员对综掘机性能真还不熟悉,通过系统讲解培训,大家都掌握设备原理,今后遇到故障如何处理,增长见识、拓宽视野,运用先进经验,推动综掘效率上水平。在日常的技术人员培训中,还应该将更多的培训重点放在《煤矿巷道施工测量》、《煤矿地质构造与井下探放水施工工艺》培训等巷道掘进技术和支护技术培训中。培训内容要涉及全站仪知识、煤矿巷道中腰线放线及激光指向仪安装使用、巷道贯通测量、煤矿地质构造及对巷道掘进影响、煤矿井下探放水施工工艺等内容。为确保培训取得实效,培训授课人逐一下到每个项目部进行轮讲。讲课中采用问答讲解互动方式并结合实际工作经验、实际案例进行授课。课堂上授课人不仅对专业知识进行讲解,还对对集团和公司有关测量、防治水管理制度做穿插讲解,同时结合项各项目部实际情况,对有关技术问题进行细致学习交流。通过开展专项技术培训和实践指导,进一步提升各项目部巷道掘进和支护技术管理水平,拓宽煤矿专业技术人员和管理人员专业领域知识面,强化“掘进铁军”基层技术人员的综合安全管理基础知识和工作技能。

4结束语

篇8

关键词:金属材料;焊接;热裂缝;冷裂缝;夹渣

中图分类号: P755 文献标识码: A

一、金属材料焊接裂缝的产生及防止措施

1、热裂缝

热裂纹是指焊缝金属由液态结晶为固态的过程中所产生的裂纹,它主要发生在焊缝中心,焊后立即可见。

成因。热裂缝的产生原因是多方面的,主要包括以下几个方面:在焊接熔池之中,存在着低熔点杂质,比如FeS等。在焊接的过程中,这些杂质的凝固比较晚。并且,当杂志在焊接凝固之后,它们具有塑性低,强度低的特点。在凝固的过程中,如果外界结构约束应力足够的大,在凝固收缩的作用之下,它们会被拉开。或者是它们在凝固之后不久,受到收缩压力的影响,也被拉开,这时候,晶间开裂现象便会产生,进而引起裂缝的产生。除此之外,硫铜等杂质存在焊条和焊件之间,往往也会导致热裂缝的产生。

防止措施。在焊接过程中,为了防止热裂缝的产生,可以采取以下相应的措施:在焊接的时候,认真贯彻执行工艺规程,严格遵守相关的规定,选用合理的焊接程序,满足相关的要求,尽可能的减小焊接应力;此外,还要严格控制焊接参数,使冷却的速度降低,以防止热裂缝的产生。还有必要在一定程度上提高焊缝形状系数,如果条件允许的话,要尽量采用小电流进行施工作业。在焊接的时候,尽量进行多层、多道焊接,尽量避免裂缝的产生,提高焊接的质量。

2、冷裂缝

从定义上来看,冷裂纹是指,在冷却过程或冷却以后,焊缝金属在母材或母材与焊缝交界的熔合线上所产生的裂纹。对冷裂缝来说,它的产生时间不完全一样,有的是在焊接完成之后便立即出现,有的是在焊接完成之后的几小时、几天或者是更长的时间才会出现。

成因。就成因来看,冷裂缝的成因主要包括以下几个方面:焊接热循环的热影响区生产了淬硬组织;焊缝中存在的扩散氢过量,浓度过大;焊件的接头承受的拘束应力过大等。

防止措施。在焊接的过程中,为了防止冷裂缝的产生,可以采取以下相应的措施:焊接的过程中,在选择焊条的时候,采用低氢型焊条,从而使得焊缝中扩散氢的含量降低,防止冷裂缝的产生;加强对焊接材料的保管,严格遵守焊接材料的保管和使用制度。尤其需要注意,要保证焊接材料的干燥,加强管理,防止材料受潮而影响材料的性能;保证坡口边缘的干净和整洁,如果出现油污、水分、锈迹等,要采取措施及时清理,这样能够减少氢来源;对于焊接工艺参数和线能量,要进行合理的选择,比如,在焊接之前进行预热,在焊接之后要缓冷。在焊接的过程中,进行多层次、多道工序的焊接,对层间的温度进行恰当的控制,保证适应的温度,达到最佳的焊接效果;采取相应的措施改善接头的韧性,使其符合焊接的要求,保证焊接的质量;在进行焊接的时候,采用科学合理的施焊程序,尽可能的减小焊接应力,采用分段退焊法进行焊接,以达到最佳的效果。

二、未焊透以及未熔合的问题

未焊透和未熔合是目前出现频率比较多的一种问题,假如出现了的话,缝隙就容易存在间断或者是骤然的变化等,减弱了它的强度,还容易出现裂缝等。

定义。没有焊透是说,在处理的会后,结构尾部没有全部的熔透的问题;未熔合指焊件与焊缝金属或焊缝层之间存在局部未熔透的现象。

产生要素。(1)存在焊件装配间隙或坡口角度太小、钝边太厚、焊条直径过大、电流太小、速度太快、电弧过长等现象;(2)未认真地处理坡口附近的污物;(3)处理的时候,这个位置进入了熔渣,使得金属的熔合无法有效地开展,运条手法不当,电弧偏在坡口一边等而引成边缘不熔合。

应对措施。(1)合理的选取坡口的规格;(2)确保焊流速率适当;(3)把附近的污物去除;(4)封底焊清根要彻底,运条摆动要适当;(5)认真关注附近的熔合状态。

三、关于夹渣

概念。它是说残存在焊缝里面的物质,其会减弱它的强度等特征。

其出现的关键缘由。(1)焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留的熔渣;(2)坡口角度或焊接电流太小或焊接速度过快;(3)使用酸性焊条时因电流太小或运条不当形成“糊渣”;(4)使用碱性焊条时因电弧过长或极性不正确造成夹渣;(5)焊条偏芯。

应对方法。(1)合理的选取坡口的规格;(2)确保焊流速率适当;(3)把附近的污物去除;(4)运条摆动适当。

四、如何处理焊缝问题

(1)不允许在带压、背水的情况下进行焊缝缺陷消除的焊补;(2)关于要求预热的材质,当工作环境气温低于0℃时应采取相应预热措施;(3)要求进行热处理的焊件则应在热处理前进行缺陷修正;(4)禁用过大电流补焊,采用小电流、不摆动、多层多道焊;(5)补焊刚性大的结构时,除第一层和最后一层焊道外,可在焊后热状态下进行锤击,且每层焊道的起弧和收弧应尽量错开;(6)用手工电弧焊焊补D、E级钢和高强度结构钢焊缝缺陷时,应采用控制线能量施焊法,每一缺陷不允许中途停顿,应一次焊补完成,且预热温度和层间温度均保持在100℃以上;(7)结合之前的探伤规定,再次的分析处理之后的缝隙,假如察觉其大于许可的数值的话,就要再次的处理,一直到其合乎规定的时候才可以。不过其焊补的次数应该低于返工的次数。(8)认真地开展监督以及检测活动。开展好如上的活动,从根源上降低其不利现象的存在,进而能够防止机组带着问题而运作。

五、其它缺陷及防止措施

1、气孔

气孔主要分为:内部气孔、表面气孔和接头气孔。

成因。对坡口边缘没有清理干净,存在着水分、油污和锈迹;在焊芯出现锈蚀现象,对于焊条和焊剂没有进行焙烘(表1);电弧过长,焊接速度过快,埋弧自动焊电压过高等。

防止措施。恰当选择焊接电流和焊接速度,保证电流和速度符合相应的要求;采取相应的措施,仔细清理坡口边缘的水分、油污和锈迹;清理和保管好焊接材料;保证焊条的质量;对于埋弧焊,其焊接速度和线能量尽可能的小。

2、咬边

咬边指焊缝边缘留下的凹陷,咬边会减小母材接头的工作截面。

成因。咬边的成因主要有以下几种:电流过大,运条速度过快,电弧太长,焊条角度不恰当;埋弧焊的焊接速度过快,金属填充未能填满等。

防止措施。选择合适的焊接电流和运条手法,控制好焊条角度和电弧长度;氩弧焊工艺参数要适当,采取恰当的焊接速度。

3、焊瘤及弧坑

成因。焊瘤的成因有:运条不均匀,熔池温度过高;电流过大,电弧过长等。弧坑的成因有:熄弧时间过短,出现中断现象,薄板焊接的电流过大;焊缝表面存在焊瘤,容易造成表面夹渣的产生。

防止措施。对于焊瘤,可以采取的措施包括:严格控制熔池的温度;如果焊接运用碱性焊条,需要注意的是,应该采用短弧焊接。对于弧坑,防止措施包括:手工焊收弧的时候,焊条作短时间的停留,或几次环形运条。采用上述方法能够有效的防止焊瘤和弧坑的产生。

结束语

经由上文的论述,我们发现,在焊接的时候,如果出现了问题就应该即刻的处理。对于裂缝现象来讲。应该先分析它的初始方向和尾端处的情况,进而再应对其存在的不利现象。对于夹渣以及没有焊透等等的问题,应该使用相同的措施对其处理,进而结合规定对其开展焊补活动;对于气孔,尤其是其中的气孔的处理,应该在明确它的具体方位之后,应用风铲或碳弧气刨清除全部气孔缺陷,而且要保证它能够成为一定的坡口形式,进而再行处理。

参考文献

[1]郑玲.金属材料焊接中的主要缺陷及防止措施研究[J].轻工科技,2013,01:21-22.

篇9

关键词:新教材 课程改革 素质教育

如何科学、合理、正确地使用好新教材,优化教学结构、提高课堂效率、培养学生能力是每一个基层教育工作者急需解决的问题。

一、充分利用新教材是课程改革的重要一环 现在,我们所说的课程已经不再只是教学计划、教学大纲、教科书等文件(即课程不再只是特定知识的载体),而且包括教师和学生共同探求知识的过程。因此,教材改革只是课程改革的突破口,而课程改革的核心环节是课程实施,是如何充分利用新教材进行教法、学法的改革。实际上,课程方案一旦确定,教学改革就成了课程改革的重头戏。如果教学观念不更新,教学方式不转变,新编教材得不到充分利用,课程改革就会流于形式,事倍功半甚至劳而无功。因此,如何挖掘新教材的教育功能,充分体现课程改革的指导思想,是我们基层教育工作者的一项持久、复杂而艰巨的任务,它的好坏关系着我国课程改革的成败。

二、高中数学新教材的很多特点更适合实施素质教育 现在的高中数学新教材是根据教育部颁布的新课程计划和新教学大纲,它以全面推进素质教育为宗旨,具有许多适合实施素质教育的特点:

1、综合编排的知识体系,便于学生自主学习 教材打破了原来分科安排内容(分为代数、立体几何、解析几何)的编写体系;安排知识顺序时注意处理好与初中数学的衔接;符合逻辑上基本规则;在深浅上注意坡度的设计;工具性内容靠前安排;相关内容适当集中。这些特点更加符合高中学生的年龄特征和认知规律,更适合学生的自主学习和课前预习,也有利于我们展开素质教育、培养学生能力。

2、渗透数学思想方法,突出培养思维能力. 数学教学不应仅仅是单纯的知识传授,而应在讲知识内容的同时注意对其中的数学思想方法加以提炼总结,使之能逐步被学生掌握并对他们发挥指导作用。因此,新教材在各章的内容安排上,十分注意对数学思想方法的体现。

3、 采用实际问题引入,强调数学应用意识 新教材突出了数学与实际问题的联系,意在培养学生的数学应用意识。在教材编排上:章前图的设计为了说明数学来源于实际;章前引言从实际问题导出;阅读材料很多是介绍数学模型及应用方法;习题也适当地增加了联系实际的题目,所有这些都是为了创设联系实际问题的氛围,培养应用数学的意识。

4、增加实习作业和研究性课题培养学生实践能力及创新精神 增加"实习作业"和"研究性课题"是高中数学新教材的又一大特色,它强调学生的动手能力,把数学学习从教室走向了社会,使学生在充满合作机会的群体交往中,学会沟通、学会互助、学会分享,学会合作,实现知识、情感、态度和价值观的完善。

三、如何挖掘新教材的教育功能,全面推进素质教育 由以上分析可知,我国新一轮课程改革的成败关键在于教学一线的教师如何充分挖掘、利用新教材的这些特征,转变教学观念、优化教学结构、培养学生的各种能力,全面推进素质教育。以下是本人在使用新教材过程的一点体会:

1、 科学指导学生阅读教材,在预习中自主探索、获取知识 高中数学新教材是一个综合编排的知识体系,知识编排顺序符合高中学生的年龄特征和认知规律,更适合学生自主学习和课前预习。而一个善于提前阅读教材、自我探索知识的学生,通过阅读,对知识有了一定的理性认识,逐步提高了学习数学的兴趣,学习更加积极主动,学习成绩也比较好。因此教师要鼓励学生提前预习、阅读教材,主动探索数学知识。我在教学过程中,抓住新教材的这一特征,每节课都拿出十至十五分钟的时间给学生阅读教材,让其知道知识的来龙去脉,形成自己的知识体系。

2、创设问题情景,调动学生学习数学的积极性 创设适当的问题情景可以激发学生的学习兴趣和动机,使学生产生"疑而未解,又欲解之"的强烈愿望,进而转化为一种对知识的渴求,从而调动学生的学习积极性和主动性,达到提高课堂教学效果的目的。 利用高中数学新教材创设问题情景、调动学生的学习兴趣,与原来的教材相比可以说是信手拈来、得心应手。章前图的解说;章前引言的实际问题;与之相关的阅读材料;甚至有些联系实际的例题、习题均可作为创设问题情景的材料。当然,如果你把这些素材用现代教学手段进行适当的加工,效果就会更好。

3、传授知识的过程中要注重结论与过程的统一 抛弃"高分低能",讲求知识与能力并重,是素质教育的根本出发点。因此,在传授知识的过程中注重结论与过程的统一,是数学教学的一条基本原则。 从教学的角度讲,重结论、轻过程的教学只是一种"形式上的走捷径"的教学,把形成结论的生动过程变成了单调刻板的背诵条文,剥离了知识与智力的内在联系。它排斥学生的思考与个性发展,把教学过程庸俗化到无需智慧努力,而只需听讲和记忆就能掌握知识的程度。这实际上是对学生智慧的扼杀和个性的摧残。强调过程,就是强调学生探索知识的经历和获得知识的体验。它不但使学生在获取知识的过程中培养了各种能力,而且也使所学的知识更加牢固。

篇10

关键词:无机非金属材料;石墨烯;制备;性能表征

中图分类号: TB321 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)02(c)-0000-00

无机非金属新材料具有耐高温、耐腐蚀、高强度、多功能等多种优越性能,是高技术产业不可缺少的关键材料,目前在各个工业部门以及空间技术、电子技术、激光技术、光电子技术、红外技术发展方面发挥了重要作用。本文以石墨烯为例,对磷化铜纳米粒子修饰石墨烯复合材料的制备及性能表征进行分析,旨在对石墨烯及其他无机非金属材料的制备和应用有所帮助。

1 石墨烯与磷化铜性能分析:磷化铜存在特殊的电化学嵌锂性能,作为锂离子电池负极材料极具潜力,而且其体积容量几乎是石墨的4倍。作为锂离子电池负极材,磷化铜优点是初始放电容量高,电化学活性高;缺点是在充放电的过程中,由于脱锂/嵌锂产生的应力使得磷化铜活性物质形貌结构发生变化,导致放电容量的迅速衰减。磷化铜纳米粒子与导电性、热稳定性较好的基体材料复合是改善材料电学性能的有效途径。

石墨烯具有很高的柔性、优良的导电性和热稳定性,可以从结构上限制磷化铜在充放电过程中的体积膨胀与收缩,同时石墨烯具有很好的导电性,可以提高电子的传导速率。因此,通过石墨烯复合磷化铜可以有效的提高其电学性能。

2 磷化铜纳米粒子修饰石墨烯复合材料制备

2.1一般材料:氯化铜(CuCl2・2H2O,AR,上海埃彼化学试剂有限公司);白磷(P4,AR,天津富宇化工有限公司);石墨粉(国药集团化学试剂有限公司);十六烷基三甲基溴化铵(CTAB,西安化学试剂厂);水(二次蒸馏水)。

2.2氧化石墨烯的制备:使用天然的石墨粉,采用改进的Hummers法合成氧化石墨烯。使用超纯水对粗产品进行洗涤,至pH约为6。最后进行真空冷冻干燥等到固体氧化石墨烯。

2.3复合材料的制备:精确的称量出10mg氧化石墨烯固体与准确量取40mL氨水溶液(28%)加入到50mL的聚四氟乙烯反应釜内衬中,超声分散2h,直到反应釜中的固体物质完全分散,溶液变的均匀。加入50mg十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)超声至CTAB完全溶解,将50mg氯化铜(CuCl2・2H2O)加入反应釜中,磁力搅拌30min。期间超声分散注意水温保持室温。加入100mg黄磷(YP),将内衬密封至不锈钢釜壳中,在140℃恒温干燥箱中连续反应12h。待反应完成后,取釜,自然冷却至室温。得到的黑色粗产物用苯、无水乙醇、蒸馏水依次洗涤数次,来除去副反应生成的杂质。最后将清洗完全后的产物,在60℃真空干燥箱内恒温干燥6h,完成后,收集样品待用。

3 磷化铜纳米粒子修饰石墨烯复合材料性能表征:样品的物相和纯度同样用D/Max-3c型XRD进行检测;样品的形貌分析利用日本HitachiS-4800型场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM,FEITecnaiG2F20S-TWIN)观察。

3.1结构分析

Gr和Cu3P-Gr复合物的XRD图见图1所示。

通过图1可知,GO位于10.4°的(002)特征峰(图1a插图)对应0.850nm的层间距。当溶剂热反应完成后,Gr在大约24.4°处出现一个较宽的峰,其对应的层间距为0.365nm,这说明在该溶剂热体系下GO被还原成Gr。复合物中主要的(112),(202),(211),(300),(113)和(212)晶面分别出现在36.0°,39.1°,41.6°,45.1°,46.2°和47.3°,能够对应Cu3P的标准卡片值(JCPDS号为71-2261)。其中复合物XRD中出现明显的宽峰(图1a黑框标记处),这直接说明Cu3P锚定在石墨烯表面。EDS图分析结果表明在复合物中仅存在Cu、P、O和C四种元素,这点与XRD图分析结果一致。对存在的元素的含量分析发现,复合物中C:O接近11:1,这说明复合物中氧化石墨烯还原的程度较高。

3.2复合物的电学性能:石墨烯作为锚定点保留了其优异的电学性能,同时与纳米Cu3P粒子相互交叠加大了夹层间距和更丰富的微孔结构,两者协同提供更多的储锂空间。有效的提升了复合材料的充放电比容量,解决了单一组分材料的电学性能缺陷。

此外,Cu3P-Gr复合材料和单一组分Cu3P都在0.75V左右出现了明显的充放电平台,这可以归结于Cu3P+3LiLi3P+3Cu这一反应。同时,Cu3P-Gr复合材料比单一组分Cu3P充放电平台更长更平稳,这说明石墨烯的加入有效的减少了纳米Cu3P粒子所带来的体积效应,且石墨烯优异的电学性能提高了复合材料的整体导电能力,缩短了锂离子传输的距离,提高锂离子脱嵌过程的扩散速度。这一显著提高,更加有利于复合材料的实际应用。

4 结论

本文以石墨烯、氯化铜、白磷为原料成功制备出Cu3P修饰的石墨烯复合材料,并对其结构、尺寸和形貌进行了表征。石墨烯复合材料电学性能测试结果表明:复合物的放电容量及循环性能优于单一组分的石墨烯、磷化铜,循环性能突出,具有一定的应用价值。

参考文献

[1]张立彬,王金清,杨生荣,孔祥正.石墨烯-聚酰亚胺复合薄膜的制备及性能表征[J].高分子学报,2014,11:1472-1478.

[2]白树林,赵云红.石墨烯热学性能及表征技术[J].力学进展,2014,00:236-259.