321_Qd370qD爆炸焊接界面渗碳体的微观结构

收稿日期:2008-07-15

321ΠQd370qD 爆炸焊接界面渗碳体的微观结构

王宇飞1

,　张金民2

,　岳宗洪2

,　周　浩2

,　韩顺昌2

,　宋　琳

3

(1.河南科技大学材料科学与工程学院,河南洛阳　471003;

2.洛阳船舶材料研究所,河南洛阳　471039;

3.机械工业第四设计院,河南洛阳　471039)

摘　要:利用透射电镜研究了321ΠQd370qD 爆炸焊接界面附近渗碳体的微观结构.结果表明,321ΠQd370qD 爆炸焊接界面奥氏体侧存在大量渗碳体,近界面处的渗碳体内存在大量亚片层,尺寸约几个纳米.这些亚片层相互平行,有的亚片层团互相交叉大约呈

70.5°,亚片层团之间符合一定的晶体学取向关系,即相互之间满足绕[110]α方向旋转180°后或者绕[002]α方向旋转180°后相重合.如果在一个亚片层团的附近按上述关系

生长出新的亚片层团,则其更容易形核与长大,且受阻力最小.相邻亚片层的晶体学取向关系可以推测应用到相邻珠光体团上,相邻珠光体团可能存在以上关系.关键词:爆炸焊接;渗碳体;透射电镜;珠光体

中图分类号:TG 456.6 文献标识码:A 文章编号:0253-360X (2009)10-0086-

03

王宇飞

0　序 言

在近代电子显微镜应用之前,人们对于珠光体组织的研究,多局限于珠光体团的大小及珠光体片的大小的研究,更微观的研究没有进行.借助电子显微镜,已有报道共析渗碳体内存在条纹衬度、位错

亚结构、台阶结构、条片状衬度等[1]

.近年来,有人对钢中共析渗碳体微观结构采用透射电镜研究发现,共析渗碳体内存在按一定取向分布的相互平行的亚片层,这些亚片层是在渗碳体和铁素体生长的协调性较低及两相交替生长条件下形成的铁素体[2]

.文献[3]认为厚度大于0.1μ

m 的渗碳体内,与长度方向成一定角度的平行、等距条纹不是水纹花样,而是渗碳体以片层堆垛方式生长留下的痕迹,厚度小于0.1μm 的渗碳体内衬度均匀,无条纹衬度和其它衬度.文献[4]报道了利用原子力显微镜技术显示出珠光体中渗碳体中的双层精细结构和铁素体的细小颗粒.珠光体中渗碳体和铁素体的取向关系分别存在Pitsch 2Petch ,Bagaryatsky ,Isaichev 关系.对相邻珠光体晶体学取向未见报道.研究渗碳体的微观结构对于珠光体相变的研究具有重要意义.文中研究了321ΠQd370qD 爆炸焊接界面处渗碳体的微观结构.

1　试验方法

爆炸焊接所用复板为321奥氏体不锈钢,基板为桥梁钢Qd370qD 。从成品上线切割下0.5mm 薄

片后,在金相砂纸上将其磨到50μ

m ,随后用5%高氯酸酒精电解液,双喷电解抛光,再用氩离子减薄,制得TE M 样品.用C M200透射电镜观察其微观组织特征.

2　试验结果与分析

爆炸焊接基板组织为珠光体+铁素体,复板为奥氏体,焊接界面为准正弦波形.通过透射电镜观察,在距离界面非晶约200μm 复板侧,存在一些长条状渗碳体,如图1a 所示,此处奥氏体大多已经转变为铁素体.较多渗碳体沿原奥氏体晶界析出,长约几微米,如图1b 所示.再往界面方向,渗碳体平行排列,变得较为细长,且数量较多,已经显示出珠光体组织特征,如图1c 所示.继续往界面方向,渗碳体占据绝大部分,衬度完全由平行排列的片层和互相交叉在一起的片层组成.渗碳体内存在的亚片层,深色和浅色平行排列,片层宽度不等,大小约几纳米,亚片层是渗碳体(深色)和铁素体(浅色),如图1d ,e 所示.因此,此区域也可以叫做珠光体,这么细的亚片层结构还很少有报道.通常珠光体可分为屈氏体、索氏体和珠光体,其片层宽度分别为100

第30卷第10期2009年10月

焊　接　学　报

TRANS ACTI ONS OF THE CHI NA WE LDI NG I NSTIT UTI ON

V ol.30　N o.10October 2009

～150nm ,250～300nm ,600～1000nm.片层只有几

纳米,可能是一种特殊的珠光体.这种珠光体的形成可能是在高温时发生了共析转变,先形成了极细的亚片层,经过急速冷却保留了下来.文献[5]认为,在Fe 2C 二元合金中片状珠光体生长是相互协调的,铁素体和渗碳体的生长速率基本相同,如果有第三组元的参与及再分配,则会影响两个新相的生长速度,破坏生长的协调程度.因而在一个渗碳体方

向上会有铁素体和渗碳体亚片层的交替出现.文中爆炸焊接界面处有Cr ,Mn 等元素,这些元素的参与及再分配,促使渗碳体内渗碳体亚片层和铁素体亚片层的交替生长.图1d 中间的条纹衬度与图1e 明显不同,条纹间距相等,衬度黑白分明,这是渗碳体与铁素体之间由于二次衍射产生的水纹图,即莫尔条纹(如图中箭头处所示).

图1e 有两种方向的亚片层,相互交织在一起

,

图1　渗碳体透射电镜照片

Fig 11　TEM photo s of cementite

呈草丛状,两种方向之间的夹角约呈70.5°.图1f 是

图1e 的电子衍射花样,其电子衍射花样呈条纹状,这是层状结构的倒易点特征,其条纹方向应该与层状形貌垂直.可以得出渗碳体和铁素体的亚片层平面为(112)α,或者是(001)C .从图1e 和电子衍射图可以看出,图中A 区沿[002]α方向旋转180°后或者A 区沿[110]α方向旋转180°后,片层方向与B 区一

致,与电子衍射图相吻合.可见,亚片层团之间符合

一定的晶体学取向关系,即相互之间满足绕[110]α方向旋转180°后或者绕[002]α方向旋转180°后相重合(图2).

图2a 是某个亚片层团的电子衍射花样,其铁素体的[110]晶带轴与渗碳体的[100]晶带轴相互平行.图2b 是与图2a 相邻亚片层团的电子衍射花

第10期王宇飞,等:321ΠQd370qD 爆炸焊接界面渗碳体的微观结构87

样,其铁素体的[110]晶带轴与渗碳体的[100]晶带轴相互平行.图2a 沿[110]α旋转180°后与图2b 电子衍射花样相同,图2a 与图2b 的复合得到图2c 的复合电子衍射花样(对应图1f ).这样的晶体学关系使相邻亚片层团共用铁素体的(002),(110),(112)面,共用了渗碳体的(006)面,如果在一个亚片层团

的附近生长出新的亚片层团,则其更容易形核与长大,且受阻力最小;因此,这种亚片层团与形核母相存在一定的晶体学取向关系.这种亚片层团的形成机制与珠光体的形成机制类似,相邻亚片层的晶体学取向关系可以推测应用到相邻珠光体团上,相邻珠光体团可能存在以上关系

.

图2　对应图1f 电子衍射花样的形成示意图

Fig 12　E lectron diffraction pattern formation schematic of Fig.1f

3　结 论

321ΠQd370qD 爆炸焊接界面奥氏体侧存在大量

渗碳体,靠近界面处的渗碳体内存在大量亚片层,其尺寸约几个纳米.这些亚片层相互平行,有的亚片

层团互相交叉,大约呈70.5°,亚片层团之间符合一定的晶体学取向关系,即相互之间满足绕[110]α方向旋转180°后或者绕[002]α方向旋转180°后相重合.这样,如果在一个亚片层团附近生长出新的亚片层团,则其更容易形核与长大,且受阻力最小.参考文献:

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作者简介:

王宇飞,男,1977年出生,硕士,助理教师.主要从事

金属材料理论教学及试验研究.发表论文4篇.

Email :wangyu fei05@https://www.wendangku.net/doc/8313920416.html,

88　焊　接　学　报第30卷

and the weld metal is macroscopically separated into one Fe2rich part and one Cu2rich part.Fe2rich phase is filled in the welding line.At the same time,tensile strength of the welded joint is up to520MPa, im pact toughness is32.1JΠcm2,and sur face hardness is als o close to H B360,which indicates this technology can meet the need of re2 pair of metal parts in field.

K ey w ords:　manual self2propagating high2tem perature syn2 thesis welding;material;structure;property

U ltrasonic testing of spot w eld b ased on spectrum analysis and artificial neural netw ork CHE N Zhenhua1,SHI Y aowu1, ZH AO Haiyan2(1.School of Materials Science and Engineering, Beijing University of T echnology,Beijing100022,China;2.Dep2 artment of Mechanical Engineering Tsinghua University,Beijing 100084,China).p76-80

Abstract:　The spectrum of testing signal for the spot weld test is analyzed and the characteristic vector which can indicate the characteristics of the signal spectrum of ultras onic signals for spot weld is obtained.Through using the vector as input data,an artifi2 cial neural netw ork is proposed to classify the resistance spot welds in the different diameter level.The testing method proposed in the pa2 per has the advantages of higher recognition ability,higher efficiency and smaller inter ference factors com pared to the traditional methods.

K ey w ords:　resistance spot weld;ultras onic testing;artifi2 cial neural netw ork;characteristic vector

E ffect of arc atmosphere on interaction of CO2laser beam and TIG arc W U Shikai,XI AO R ongshi,ZH ANG Huanzhen(In2 stitute of Laser Engineering,Beijing University of T echnology,Bei2 jing100022,China).p81-85

Abstract:　Laser2arc hybrid welding process is closely related to the arc atm osphere.By using a laser power meter,a beam quality diagnosis instrument and a high speed camera,the beam and arc characteristics were investigated during the vertical interaction be2 tween a C O2laser beam and a TIG arc in arg on and helium atm o2 sphere com paratively.The experimental results dem onstrate that the laser power attenuates dramatically,the beam defocuses and the beam quality is seriously w orsened while the arc v oltage drops,the arc column expands,and even combustion wave supported by a laser generates in arg on atm osphere.H owever,the beam and arc charac2 teristics seldom change during the laser2arc interaction in helium at2 m osphere.The difference of the laser2arc interaction results from the great difference of the electrons number density due to the difference of the gas ionization energy.The electrons number density in the he2 lium arc is10times less than that in the arg on arc,and thus the in2 verse bremsstrahlung abs orption coefficient of the helium arc is tw o orders of magnitude lower than that of the arg on arc.Meanwhile, there is less difference of the refractive index between the helium arc and the air,s o there is no obvious refraction of the helium arc to the laser beam.

K ey w ords:　C O2laser;TIG arc;arc atm osphere;inverse bremsstrahlung abs orption;refraction

Microstructure of cementite beside interface in321ΠQ d370qD explosive w elding W ANG Y u fei1,ZH ANGJinmin2,Y UE Z o2 nghong2,ZH OU Hao2,H AN Shunchang2,S ONGLin3(1.School of Materials Science and Engineering,Henan University of Science and T echnology,Luoyang471003,China; 2.Luoyang Ship Material Research Institute,Luoyang471039,China;3.Scivic Engineering C orporation,Luoyang471039,China).p86-88

Abstract:　Cementite near the inter face in321ΠQd370qD ex2 plosive welding is analyzed by transmission electron microscopy.The results show that there is a lot of cementite in austenitic side of the inter face,and a lot of sub2lamellae exist in the cementite beside the inter face.These sub2lamellae are about several nanometers and par2 allel each other.S ome sub2lamella groups cross approximately70.5°and accord with definite crystal tropism relation,which coincide each other when they circumrotate180°with[110]αas axis or with [002]αas axis.Thus,a new sub2lamella group can easily grow be2 side another sub2lamella group.The crystal tropism relation of adja2 cent sub2lamellae may be applied to adjacent pearlite groups that maybe exist the above relation.

K ey w ords:　explosive welding;cementite;transmission electron microscopy;pearlite

Corrosion resistance of X80pipeline steel heat2affected zone in S22medium BI Z ongyue1,2,Lei Ali1,W ANG Na1,FE NG Lajun1(1.School of Materials Science and Engineering,X i’an Uni2 versity of T echnology,X i’an710048,China;2.Baoji Petroleum S teel Pipe C o.,Ltd,Shan’xi,Baoji721008,China).p89-92 Abstract:　A three2electrode electrochemistry method is adopted to research the corrosion resistance of heat2affected zone for X80pipeline steel welding joint prepared by tw o welding wires (H06H1and H05MnNiM o)in the Na2S s olution.The results show that the metallurgical structure of the weld heat2affected zone is nee2 dle2like ferrite and granular bainite,and the crystal grain is petty. The corrosion rate of the heat2affected zone increases as the raise of Na2S concentration and tem perature,which the corrosion speed is 0.24-0.81mmΠa when the tem perature is20-60℃and the con2 centration of Na2S is1.0%-2.0%,and the corrosion procedure is the anodic polarization of corrosion system;the corrosion procedure is anodic diffusion when the tem perature is above40℃.

K ey w ords:　pipeline steel;X80steel grade;welding heat2 affected zone;S22corrosion

E ffects of w elding conditions on w eld geometry p arameters for triple2electrode high2speed CO2fillet w elding on double sides M A X iaoli1,H UA Xueming1,LI N Hang1,W U Y ixiong1,Y asu2 hiko ONIKI2,Shigeru K AMIFU J I2,SHI Jiangang2(1.Shanghai K ey Laboratory of Materials Laser Processing and M odification,Shanghai Jiaotong University,Shanghai200240,China;2.Tsuneishi H old2 ings C orporation,Hiroshima7200393,Japan).p93-96

2009,V ol.30,N o.10TRANS ACTI ONS OF THE CHI NA WE LDI NG I NSTIT UTI ONⅤ

材料微观结构观察实验报告

材料微观结构观察开放实验报告 学院：系：专业：年级： 姓名：学号：实验时间：注明日期和第几节课 指导教师签字：成绩： 一、实验目的和要求 1．了解材料微观结构观察与分析技术的实际应用； 2．了解光学金相显微镜的基本原理、主要部件的功能和显微镜的正确操作；3．了解制作金相试样的步骤； 4．观察工程材料典型的微观结构，了解微观结构与材料性能之间的关系。 二、实验原理 观察材料的微观结构时，首先对试样进行研磨和拋光，得到一平整镜面。然后对试样的抛光表面进行适当的化学浸蚀处理，由于不同微观结构的腐蚀程度不同，使得腐蚀后的试样抛光面对入射光线反射强弱不同，因此借助各部分的明暗差异，便可在光学显微镜下观察到材料内部的微观结构形貌。 不同材料具有不同的微观结构，同种材料经过不同加工处理后其微观结构也会发生变化，从而使材料具有不同的性能。 三、主要仪器设备及材料 光学金相显微镜、台虎钳、镶嵌机、预磨机、抛光机、金相砂纸、浸蚀剂、吹风机、金相试样（45钢、铸铁和铝合金等） 四、制备金相试样和观察试样微观结构的主要过程。 首先有专门的试件样品，将一平面稍微用力放在有磨砂纸的转盘上，同时磨砂纸转盘旋转，进行研磨，砂纸转盘上还有一些起润滑作用的液体，在试件表面和磨砂纸之间均匀分布。研磨要进行多次，并且砂纸也要更换，从最粗糙的砂纸开始磨起，一直到精细的砂纸。最后要将试件样品磨好的面在酸性液体里浸泡下，

残余杂质会被洗掉。最后可以在光学显微镜等观测仪器下进行观测了~ 五、实验后的收获。 材料是科技进步的核心，开发和使用材料的能力是衡量社会技术水平和未来技术发展的尺度，材料就存在于我们的周围，生活中我们会接触或使用各种各样的材料。本实验通过真实事例介绍材料微观结构观察与分析技术在人们生活和工作中的重要应用，以及光学金相显微镜的原理和正确操作，动手制作金相试样，并在显微镜下观察材料的微观结构形象，将奇妙，变幻多端的材料微观实世界展现在我眼前，增加我对身边材料的了解，拓展和识面。

焊接结构课程设计—压力容器分解

前言１第1部分储罐设计分析2第1章储罐总体分析2 1.1 储罐基本设计要求2 1.2 储罐材料2 1.３储罐用钢板3 1.4 配用锻件5 1.5 配用螺栓、螺母5第2章储罐罐底设计6 2.1 储罐罐底板尺寸6 2.2 罐底结构7第3章罐壁结构设计10 3.1 罐壁的排板与连接10 3.2 罐壁厚度11 3.3 罐壁加强圈12第4章罐顶结构设计13第2部分储罐的焊接工艺分析14第5章压力容器的焊接接头14 5.1 压力容器焊接接头的分类14 5.2 圆筒形容器焊接接头的设计15第6章压力容器的焊接方法17 6.1 熔化极氩弧焊17

CO气体保护焊17 6.2 2 6.3埋弧焊19第7章压力容器的焊接工艺21第3部分储罐的组装与检验22第8章储罐的安装施工顺序22 8.1储罐底板的焊接顺序22 8.2储罐壁板的焊接顺序22 8.3储罐固定顶的焊接顺序23第9章储罐焊缝的检验与修补24 9.1焊缝检测24 9.2焊缝修补25设计体会26参考文献27

前言 大型油气储罐是油气产品储存运输最方便、廉价的方式之一。储罐的形式可跟据盖顶的样式不同分为浮顶式储罐（包括气柜）和固定顶式储罐（包括内浮顶式储罐），而固定顶式储罐又包括锥顶式储罐和拱顶式储罐两种。目前原油的储罐使用中浮顶式储罐在不断减少，液化气储运主要是球罐和立式筒形低压储罐。 常用的几种灌顶形式为双子午线网客机构拱顶、辐射网壳结构拱顶、短程线网壳结构拱顶和梁柱支撑结构拱顶，见图1。 本次课程设计主要讨论立式固定顶筒形钢制焊接储罐的施工工艺。其中包括储罐的材料选择、加工工艺路线选择、相关组件形式选择、机械加工装配、施焊成型、焊后检测调试等相关生产内容。

镁铝双金属连接及界面微观结构

镁铝双金属连接及界面微观结构 面对日益严峻的环境污染以及能源危机,汽车的轻量化越来越重要,而轻质的镁、铝合金成为实现汽车轻量化,达到节能环保目标的首选材料。固-液复合铸造的方式是制造形状复杂的汽车气缸体的一种非常简单有效的手段。 本课题是以镁合金AZ91D和铝合金ZL105为基本材料,实验前在铝合金基体上采用基本预处理、化学浸锌、电镀锌以及热浸锡等四种处理方法,并设计浇注温度、保温温度、保温时间等铸造参数,通过固-液复合铸造的方法使镁、铝合金连接起来。铸造实验完毕后通过金相观察、扫描能谱分析、显微硬度分析以及 XRD物相分析,详细地了解连接界面的组织构成及分布,通过数据分析探究界面 行为和镁铝双金属连接的机理。 结果表明:在一定的温度和时间下保温,镁铝双金属可以通过在铝基体上进 行基本预处理、化学浸锌、电镀锌以及热浸锡等方法以固-液复合铸造的方式连接起来。镁铝合金之间主要是通过扩散、反应相变两种机制互相结合而连接起来的。 扫描、能谱以及XRD物相数据分析表明:对于保温30min的试样,保温30min 基本预处理试样从AZ91D镁合金至ZL105铝合金之间的界面组织过渡区可分为3个小的扩散过渡区,其主要组织为:δ-Mg固溶体+Mg17Al12相→Mg17Al12相 +Mg2Al3相+Mg2Si相→Mg2Al3相+Mg2Si相+α-Al固溶体;而保温30min化学浸锌与电镀锌试样的过渡区组织却有着很大的差别,其含有保温30min基本预处理试样中不具有的β-Zn固溶体,而保温30min基本预处理试样却含有保温30min 化学浸锌和电镀锌试样中不具有的Mg2Al3相及Mg2Si相,这表明化学浸镀或者电镀的Zn层限制了 Al元素及Si元素的扩散。此外,在扩散层厚度方面:基本预处

微观孔隙结构类型划分及特点

第二章微观孔隙结构类型划分及特点 2.1 微观孔隙结构类型的研究方法 随着油田开采技术的发张，从一开始单纯依靠天然能量驱油逐渐发展到用注水注气疯方法开采石油，于是开始出现了多相渗流，贝克莱—勒弗莱脱关于水驱油非活塞式驱替理论的提出，奠定了多相渗流的基础，拟压力方法的引入使油气两相渗流得到了有效的解决。 油气储集层是油气储集的场所和油气云翳的通道。它有着极其复杂的内部空间结构和不规则的外部集合形状，它是渗流的前提条件，所以必须对其进行了解。按其成因可分为：原生孔隙、次生孔隙、混合空隙。 （1）原生孔隙 指原始沉积物固有的空隙，如（陆源碎屑）粒间孔、（陆源碎屑）粒内孔等。原生粒间孔经机械压实作用改造后变小，习惯上称之为原生缩小粒间孔，此类孔隙在本区不甚发育（图2-5, 图2-6）。 图2-5少量原生缩小粒间孔；单偏光10×10 Fig. 2-5 Fine-grained arkose lithic sandstone 图2-6少量原生粒间孔；单偏光：10×10 Fig. 2-6 Fine-grained arkose lithic sandstone （2）次生孔隙 经次生作用（如淋滤、溶解、交代、重结晶等成岩作用）所形成的空隙称为次生孔隙。构成本区砂岩主要储集空间的次生孔隙由溶解成岩作用形成。主要包括粒内溶孔、铸模孔隙和胶结物内溶孔。

图 2-7长石粒内溶孔；单偏光10×10 Fig. 2-7 Arcosic intergranular dissolved pore, plainlight 10×10 图2-8岩屑粒内溶孔；单偏光10×10 Fig. 2-8Lithic intergranular dissolved pore， plainlight 10×10 粒内溶孔见于易溶的陆源长石颗粒、岩屑和内源介形虫骨壳。其中长石粒内溶孔常依长石颗粒的解理缝、双晶缝、裂隙外延伸展（图2-7）。陆源岩屑遭受部分溶蚀后形成岩屑粒内溶孔，粒内见有难溶组分（图2-8）。本区还可见介形虫化石，体腔内先期充填的碳酸盐胶结物后来发生溶解，形成溶蚀孔隙。特征是介形虫壳体基本完整，体内见有残余的碳酸盐矿物（图2-9）。 图2-9 介形虫体腔内溶孔；单偏光10×10 Fig. 2-9 Within mussel-shrimp dissolved porem plainlight 10×10 图2-10长石铸模孔隙., 单偏光10×20 Fig. 2-10 Arcosic matrix pore, plainlight 10×20 溶解作用强烈可使陆源碎屑、内源颗粒（如生物介壳、鲕粒等）被全部溶解掉，若该颗粒外形轮廓、解理缝、岩石结构等自身特征尚可辨识时，称此种空隙为铸模孔隙。本区的铸模孔隙有长石铸模孔隙和岩屑铸模孔隙，前者发育（图2-10）。

高中物理-晶体的微观结构、固体新材料

高中物理-晶体的微观结构、固体新材料 A级抓基础 1．下列晶体中属于金属晶体的是( ) A．金刚石和氧化钠B．锗和锡 C．银和氯化钠D．镍和金 解析：根据晶体的结合类型可知氧化钠和氯化钠是离子晶体；锗、锡和金刚石是原子晶体；银、镍和金是金属晶体．故选D. 答案：D 2．(多选)晶体表现出各向异性是由于( ) A．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同 B．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同 C．晶体内部结构的无规则性 D．晶体内部结构的有规则性 解析：组成晶体的物质微粒是有规则排列的,由于在不同方向上物质微粒的排列情况不同,造成晶体在不同方向上的物理性质不同,选项A、D正确．答案：AD 3．(多选)纳米材料具有许多奇特效应,如( ) A．电光效应B．量子尺寸效应 C．高硬度D．表面和界面效应 解析：由纳米材料的良好性能表现知B、D项正确． 答案：BD 4．(多选)下列说法中正确的是( ) A．化学成分相同的物质只能生成同一种晶体 B．因为石英是晶体,所以由石英制成的玻璃也是晶体 C．普通玻璃是非晶体 D．一块铁虽然是各向同性的,但它是晶体 解析：一种元素可以生成多种晶体,因为其分子可能排成几种空间点阵结构．玻璃为非晶体,而石英为晶体,所有的金属都为多晶体,故C、D正确．答案：CD 5．下列说法正确的是( )

A．新材料特殊的性能不仅包括特殊的物理性能,也包括一些特殊的化学性能B．制作集成电路时,尽管对硅单晶片的完整性有很高的要求,但是可以允许单晶片内原子的规则排列出现微小的缺陷 C．纳米是长度单位,1 nm＝10－10 m D．金属薄膜可以配合读写磁头设计的改进,增大磁记录的密度 解析：新材料的特殊性能是指物理性能,A错；制作集成电路的硅单晶片是不允许硅单晶片内原子的规则排列出现微小的缺陷的,B错；1 nm＝10－9 m,C错；由于金属薄膜的晶粒尺寸小、晶粒各向异性大,晶粒间的相互交换作用弱,是可以配合读写磁头的改进增大磁记录的密度的,D正确． 答案：D B级提能力 6．(多选)下列新型材料中,可用作半导体材料的有( ) A．高分子合成材料B．新型无机非金属材料 C．复合材料D．光电子材料 解析：高分子合成材料有合成橡胶、塑料和化学纤维等：新型无机非金属材料有工业陶瓷、光导纤维、半导体材料；复合材料分为结构复合材料和功能复合材料；光电子材料有光电子半导体材料、光纤和薄膜材料、液晶显示材料等,故B、D正确． 答案：BD 7．纳米晶体材料在现代科技和国防中具有重要的应用．下列关于晶体的说法正确的是( ) A．晶体内的微观粒子在永不停息地做无规则热运动 B．晶体内的微观粒子间的相互作用很强,使各粒子紧紧地靠在一起 C．晶体的微观粒子在不同方向上排列情况不同 D．晶体的微观粒子在空间排列上没有顺序,无法预测 解析：

《混凝土-微观结构性能和材料》笔记

笔记之前： 1.这本书是译著。原著名：《CONCRETE Microstructure,Properties，and Materials》由库玛·梅塔（ Mehta）和保罗 .蒙特罗（Paulo ）合著。 2.本笔记所选摘的都是普通教材中可能忽略的地方，不体现混凝土科学的主要框架，只以本书的体色为主：细致，深入，全面。 3.作为思考混凝土某一方面研究的借鉴，目的是拓宽思路。 笔记： 第一篇硬化混凝土的微结构和性能 第一章绪论 第二章混凝土的微结构（提出了混凝土中过渡区的重要性） 第三章强度（见附图1影响混凝土强度各个因素的相互作用） 第四章尺寸稳定性 “需要注意，混凝土构件通常处于被约束的状态，约束有时来自路基的摩擦和端部的其他构件，但更多还是来自钢筋和混凝土内、外部的应变差。” “混凝土在约束状态下，干缩应变诱发的弹性拉应力和粘弹性行为带来的应力松弛之间的交互作用，是大多数结构变形和开裂的核心。” “不是所有变量都以同一种方式控制混凝土的强度和弹性模量（通常，粗骨料的弹性模量越高、用量越大，混凝土的弹性模量就越大。低强或中强 混凝土的强度不受骨料孔隙率正常变化的影响。）” （附图2 影响混凝土弹性模量的不同参数） 第五章耐久性 （附图3 混凝土劣化的物理原因） “在一种冻融环境中耐冻的混凝土在另一种组合条件下却可能被摧毁。” “经显微镜观测证实：当冰在气孔（而不是毛细孔道）中形成时，水泥浆体会收缩” “对一种骨料，临界尺寸（在一定的孔径分布、渗透性、饱和度与结冰速率条件下，大颗粒骨料可能会受冻害，但小颗粒的同种骨料则不会）并非 单一值，因为他还取决于结冰速率、饱和度和骨料的渗透性。” （附图4 化学反应引起混凝土劣化的模型） （附图5 常见环境条件下混凝土损伤的整体模型） “氯化物对硫酸盐膨胀的影响清楚地表明：我们在模拟材料行为时经常犯错误，即为了简单起见只考虑单一因素的影响，而没有充分考虑其他可能 会显著改变这种影响的因素的存在。” 第二篇混凝土原材料、配合比和早龄期性能 第六章水硬性水泥 区分水泥熟料的化学组成（氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、水等）与矿物组成（硅酸三钙、硅酸二钙、氯酸三钙、铁铝酸四钙等）； “任何化学反应的主要特征包括物质变化、能量变化和反应速率三个方面” “水化水泥浆体的电子显微研究表明，水泥早期，水化主要以完全溶解机理为主；水化后期，由于溶液中离子的迁移受阻，剩余水泥颗粒的水化则 主要按固相反应机理进行”

焊接残余应力有限元分析技术研究

1 前言 焊接在工业中的应用是不言而喻的，但同时焊接过程中产生的残余应力往往又会导致焊接失效。因此，在工业中一般都要对残余应力进行消除，但这种消应力处理往往在实际结构或环境中难以实现，就必须进行破坏性分析。 随着我国核反应堆的建设及运行，核级设备及管道会出现较多的缺陷，有的缺陷必须进行打磨后焊接修复，同时要进行力学分析评价，此时，力学分析就必须考虑由焊接而产生的残余应力。对于焊接后结构中的残余应力大小及分布，会因结构形式、焊接方式及材料特性的不同而不同。某核电站控制棒驱动机构（CRDM ）耐压壳上部Ω环连续两年都出现了泄漏，并在检修期间进行焊接修复。焊接公司委托美国公司对修复后的结构进行了力学分析和评定。焊接残余应力的有限元计算是关键技术之一，也是难点。 通过本课题的研究，掌握有限元模拟焊接过程及残余应力计算，能够提高我国焊接修复工程缺陷的分析能力，优化不符合项的处理程序，达到既节约时间和资金又满足工作性能和安全性能的目的。 因此，进行焊接残余应力有限元分析技术的研究是非常有必要的。 2 焊接实例 本文以某核电站CRDM 耐压壳Ω焊接为研究对象，分析研究焊接后的残余应力分布。CRDM 耐压壳包括上段是驱动杆行程套管和下段的密封壳。驱动杆行程套管与密封壳采用螺纹连接，Ω焊接密封的结构进行连接和密封。驱动杆行程套管的上端采用端塞，通过螺纹连接，Ω焊接密封的结构进行密封。CRDM 耐压壳采用的这种密封结构形式是一种便于拆装的焊接密封结构，由于其内力的整体平衡主要由连接螺纹承担，Ω焊缝功能上主要起密封作用。其结构及尺寸见图1 和图2。

图1 辐照监督管位置图 图2 密封焊缝的结构尺寸图 对CRDM 耐压壳上的Ω密封焊缝的修复采用OVERLAY 修复技术。即在出现泄漏的Ω密封焊缝（CSW ）处，经打磨后用GTAW 方法堆焊INCONEL 52 。 从采用OVERLAY 技术修复CRDM Ω密封焊缝的总报告[1]可知：

几种材料微观结构分析方法简介

几种材料微观结构分析方法简介 Introduction to several materials microstructure analysis method 黑道梦境间谍 指导教师:XXX 摘要:材料的微观世界丰富多彩,处处蕴含着材料之美.然而如何分析材料的微观结构是一个很重要的问题.本文章将介绍几种分析材料微观结构的方法, 通过微观结构分析仪器来对微观材料结构进行探索 关键词:材料微观结构X射线激光拉曼光谱电子显微分析方法

1 引言 材料科学在21世纪的地位愈发重要,各种各样的材料具有许多优良的物理及化学特性以及一系列新异的力、光、声、热、电、磁及催化特性，被广泛应用于国防、电子、化工、建材、医药、航空、能源、环境及日常生活用品中，具有重大的现实与潜在的高科技应用前景。材料科技是未来高科技的基础, 而微观材料分析方法是材料科学中必不可少的实验手段。因此, 微观材料分析方法对材料科学甚至是整个科技的发展都具有重要的意义和作用. 2 X射线分析 X射线是一种波长很短的电磁波，这是1912年由劳埃M.von Laue指导下的著名的衍射实验所证实的。X射线衍射是利用X射线在晶体中的衍射现象来分析材料的晶体结构、晶格参数、晶体缺陷（位错等）、不同结构相的含量及内应力的方法。这种方法是建立在一定晶体结构模型基础上的间接方法，即根据与晶体样品产生衍射后的X射线信号的特征去分析计算出样品的晶体结构与晶格参数，并且可以达到很高的精度。然而由于它不是显微镜那样可以直接观察，因此也无法把形貌观察与晶体结构分析微观同位地结合起来。由于X射线聚焦的困难，所能分析样品的最小区域（光斑）在毫米数量级，因此对微米及纳米级的微观区域进行单独选择性分析也是无能为力的。 通常获得X射线是利用一种类似热阴极二极管的装置，用一定材料制作的板状阳极（A，称为靶）和阴极（C，灯丝）密封在一个玻璃-金属管壳内，阴极通电加热，在阳极和阴极间加以直流高压U（数千伏至数十千伏），则阴极产生的大量热电子e将在高压电场作用下飞向阳极，在它们与阳极碰撞的瞬间产生X射线，如图1.1所示。 因此，产生X射线的条件是： 1产生自由电子； 2使电子作定向的高速运动； 3在其运动的路径上设置一个障碍物使电子突然减速或停止。 用仪器检测此X射线的波长，发现其中包含两种类型的波谱，即连续X射线波谱和特征X射线波谱。 其中特征X射线是：当加于X射线管两端的电压增高到与阳极靶材相应的某一特定值UK时，在连续谱的某些特定的波长位置上，会出现一系列强度很高、波长范围很窄的线状光谱，它们的波长对一定材料的阳极靶有严格恒定的数值，此波长可作为阳极靶材料的标志或特征，故称为特征X射线谱。特征谱只取决于阳极靶材元素的原子序数。 3 激光拉曼光谱分析 拉曼散射的过程涉及光的弹性散射和非弹性散射，当一束频率为n。的单色光照射到样品上时，都会发生散射现象，产生散射光，将产生弹性散射 (Rayleighscattering)和非弹性散射(Raman scattering)。散射光的大部分具有与入射光(激发光)相同的频率，即散射光的光子能量与入射光的相同，这就是弹性散射，称为瑞利散射。当散射光的光子能量发生改变与入射光不同时，其频率高于和低于入射光即非弹性散射，称为拉曼散射。频率低于激发光的拉

钢结构焊接方案

丰台区成寿寺B5地块定向安置房项目钢结构焊接方案 北京建谊建筑工程有限公司 二0一六年五月

编制人：审核人：审批人：编制时间：

目录 一、编制依据 (3) 二、工程概况 (4) 三、施工准备 (5) 四、施工方法 (6) 五、质量检验及控制 (16) 六、注意事项 (18) 一、编制依据 本施工方案主要编制依据如下： 1.1业主提供本项目相关的图纸

1.2现行有关技术规范、标准 相关规范规程 二、工程概况

建筑面积30379m2建筑高度49.05米 结构形式 钢管混凝土框架- 组合钢板剪力墙结构 抗震强度8度抗震建筑层数地下三层，地上9层、12层、16层、9层 使用功能住宅+配套服务质量标准合格 文明施工目 标 北京市绿色安全 文明工地 开工日期2016年2月18日地下总工期510日历天竣工日期2017年6月30日 三、施工准备 3.1主要机具设备 CO2焊机普通焊机角磨机 3.2 材料准备 焊材选用见下表： 序号焊接方法 母材和焊接材料 Q345B（母材） 1手工焊E5015 2CO2气保焊ER50-6

CO2焊丝 3.3焊接管理 (1)焊工管理 1)所有焊工须持有所需有效焊工证、上岗证才能上岗。 2)局部返修两次或一次返修量较多的焊工，暂停施焊工作，经重新培训、考核后方可上岗。 3)焊前对焊工进行工艺交底，使焊工掌握具体焊接工艺，如焊材选用、焊接规范、焊接顺序等。工艺确定后，焊工要严格执行。 (2)焊材管理 1) 焊材入库 重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验，复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求。焊材有齐全的材质证明，并经检查确认合格后入库。 2) 焊材发放 焊材由专人发放，并作好发放记录。记录中包括焊材生产批号，施焊焊缝部位等。 3.4作业条件 （1）焊接缝焊接区域两侧需要将油污、杂物、铁锈等清除干净。 （2）手工电弧焊现场风速大于8m/s时，采取有效的防风措施后方施焊。雨、雪天气或相对湿度大于90%时，采取有效防护措施后方

高分子材料微观结构

高分子材料是以高分子化合物为主要组分的材料。高分子化合物是分子量很大的化合物，每个分子可含几千、几万甚至几十万个原子。 在元素周期表中只有ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA中部分非金属、亚金属元素（如N、C、B、O、P、S、Si、Se等）才能形成高分子链。由于高聚物中常见的C、H、O、N等元素均为轻元素，所以高分子材料具有密度小的特点 （1）高分子链的几何形态 1）线型分子链由许多链节组成的长链，通常是卷曲成线团状。这类结构高聚物的特点是弹性、塑性好，硬度低，是热塑性材料的典型结构。 2）支化型分子链在主链上带有支链。这类结构高聚物的性能和加工都接近线型分子链高聚物。 3）体型分子链分子链之间由许多链节相互横向交联。具有这类结构的高聚物硬度高、脆性大、无弹性和塑性，是热固性材料的典型结构。 （2）高分子链的构象及柔顺性 由于单链内旋转所产生的大分子链的空间形象称为大分子链的构象。由于构象变化获得不同卷曲程度的特性。这种能拉伸、回缩的性能称为分子链的柔性，这是聚合物具有弹性的原因。 （3）高聚物的聚集态结构 高分子化合物的聚集态结构是指高聚物内部高分子链之间的几何排列或堆砌结构,也称超分子结构。依分子在空间排列的规整

性可将高聚物分为结晶型、部分结晶型和无定型(非晶态)三类。 在实际生产中大多数聚合物都是部分晶态或完全非晶态。晶态结构在高分子化合物中所占的质量分数或体积分数称为结晶度。结晶度越高，分子间作用力越强，因此高分子化合物的强度、硬度、刚度和熔点越高，耐热性和化学稳定性也越好；而与键运动有关的性能，如弹性、伸长率、冲击韧性则降低。 陶瓷亦称无机非金属材料，是指用天然硅酸盐（粘土、长石、石英等）或人工合成化合物（、氧化物、碳化物、硅化物等）为原料，经粉碎、配置、成型和高温烧制而成的无机非金属材料。陶瓷的基本相结构主要有:晶相、玻璃相、气相等。 晶体相是陶瓷的主要组成相：主要有硅酸盐、氧化物和非氧化物等。它们的结构、数量、形态和分布，决定陶瓷的主要性能和应用。 玻璃相是一种非晶态物质。其作用：①粘连晶体相，填充晶体相间空隙，提高材料致密度；②降低烧成温度，加快烧结；③阻止晶体转变，抑制其长大；④获得透光性等玻璃特性；⑤不能成为陶瓷的主导相：对陶瓷的机械强度、介电性能、耐热耐火性等不利。 气相是陶瓷内部残留的孔洞；成因复杂，影响因素多。陶瓷根据气孔率分致密陶瓷、无开孔陶瓷和多孔陶瓷。气孔对陶瓷的性能不利（多孔陶瓷除外）。普通陶瓷气孔率5%～10％，特种陶瓷气孔率5％以下，金属陶瓷气孔率低于0.5％。 工程材料的性能 金属材料的物理性能主要有密度、熔点、导热导电性、热膨胀性

11.固液界面的微观结构

一，固液界面的微观结构 固液界面微观结构分类： 根据用显微镜观察生长着的晶体的界面状况，可以将其微观结构分为两类，即光滑界面和粗糙界面 ()一光滑界面： 1.从显微尺度来看，光滑界面呈参差不齐的锯齿状，界面两侧的固液两相是截 然分开的，在界面的上部，所有的原子都处于液体状态，在界面的下部，所有的原子都处于固体状态，即所有的原子都位于结晶相晶体结构所规定的位置上。 2.这种界面通常为固相的密排晶面。由于这种界面呈曲折的锯齿状，所以又称 为小平面界面。 3.当从原子尺度观察时，这种界面是光滑平整的。 ()一光滑界面图2.19： 1.原子尺度看： a)界面光滑平整， b)固液两相截然分开， c)界面上固相原子位于固相晶体结构所规定的位置上， d)形成平整的原子平面 2.在光学显微镜下，光滑界面由曲折的若干小平面组成，所以又称为 ()二粗糙界面： 1.从原子尺度观察时，这种界面高低不平，并存在几个原子间距厚度的过渡层。 在过渡层中，液相和固相的原子犬牙交错的分布着

2. 由于过渡层很薄，在光学显微镜下，这类界面是平直的，又称为非小平面界 面 除了少数透明的有机物之外，大多数材料包括金属材料是不透明的，因此不能依赖直接观察的方法确定界面的性质 那么如何判断材料界面的微观结构类型呢，杰克逊对此进行了深入的研究 当晶体与液体处于平衡状态时的固液界面： 当晶体与液体处于平衡状态时，从宏观上看，其界面是静止的。但是从原子尺度看，晶体与液体的界面不是静止的，每一时刻都有大量的固相原子离开界面进入液相，同时又有大量液相原子进入固相晶格上的原子位置，与固相链接起来，只不过两者的速率相等。 光滑界面和粗糙界面的定义： 1. 设界面上可能具有的原子位置数为N ，其中A N 个位置为固相原子所占据，那么界面上被固相原子占据位置的比例为N N x A = ，被液相原子占据的位置比例则为x -1。 2. 如果界面上有近50%的位置为固相原子所占据，即%50≈x ，这样的界面即 为粗糙界面。 3. 如果界面上有近0%或100%的位置为晶体原子所占据，则这样的界面称为光 滑界面 界面的平衡结构应当是界面能最低的结构 当在光滑界面上任意添加原子时其界面自由能的变化s G ?可以用下式表示： ()()()x x x x x x NkT G m s --++-=?1ln 1ln 1α式中，k 为波尔茨曼常数，m T 是熔点，α是杰克逊因子

材料微观结构与性能分析报告

实用标准 完成时间：2016年XX月XX日

摘要 材料分析检测技术，是关于材料成分、结构、微观形貌的检测技术及相关理论基础的研究，在众多领域的研究和生产中被广泛应用。本报告以Mg/Al扩散焊接接头的检测分析为例，分别介绍了扫描电镜（SEM）、X光衍射技术（XRD）、电子探针（EPMA）等材料微结构表征手段和显微硬度、断裂强度测试等材料力学性能测试手段的具体应用。 关键词：材料分析；微观形貌；力学性能 Abstract Material analysis and testing technology are detection technologies and theoretical foundations about material composition, structure, microstructure. They are widely used in many fields of research and production. This report introduce the detection of Mg/Al diffusion bonding joint as an example, and discusses the application progress of X-ray diffraction technology in material analysis, such as SEM, XRD, EPMA which are used for material microstructure analysis and microhardness, breaking strength which are used for mechanical properties testing. Keywords: materials analysis; microstructure; mechanical properties

建筑工程钢结构焊接过程模拟与焊接变形、焊接ansys应力有限元分析(详细图解分析)

焊接过程模拟与焊接变形、焊接Ansys应力有限元分析 1.1 焊接变形与焊接应力 焊接时，加热和冷却循环总会导致一定程度的变形，焊接变形对尺寸稳定性以及结构力学性能都有很大的影响，控制焊接变形在焊接加工中是一个关键的任务。 在钢结构焊接中，焊接工艺会使构件温度场产生不均匀变化，从而在构件中产生复杂的残余应力分布。残余应力是一种自相平衡的力系，当构件承受荷载时，如受拉、受压等，荷载引起的应力将与截面残余应力相叠加，从而使构件某些部位提前达到屈服强度，并发生塑性变形，故会严重降低构件的刚度和稳定性以及结构疲劳强度。 对构件进行焊接，在焊件上产生局部高温的不均匀温度场，焊接中心处温度可达1600℃，高温区的钢材会发生较大程度的膨胀伸长，但受到相邻钢材的约束，从而在焊件内引起较高的温度应力，并在焊接过程中，随时间和温度而不断变化，称其为焊接应力。焊接应力较高的部位，甚至将达到钢材的屈服强度而发生塑性变形，因而钢材冷却后将有残存于焊件内的应力，称为焊接残余应力。并且在冷却过程中，钢材由于不能自由收缩，而受到拉伸，于是焊件中出现了一个与焊件加热方向大致相反的内应力场。 1.2 Ansys有限元焊接分析 为通过对焊接过程的三维有限元模拟分析以及焊接后构件变形及残余应力分布分析，为评估焊接对焊件的影响提供更加合理、有效、可靠的分析数据，并为焊接工艺提供一定的指导，为采用的焊接过程提供一定的分析依据，采用大型有限元计算软件Ansys作为分析工具对焊接过程与焊件的变形与残余应力进行了分析。 ANSYS有2种方式来考虑热分析与力学分析之间的耦合,即直接耦合和间接耦合。 间接耦合法的处理思路为先进行温度场的模拟,然后将求出的结点温度作为体载荷施加在结构中,计算焊接残余应力与变形。即：

硅藻土的微观结构特点及其应用

硅藻土的微观结构特点及其应用 张 强1 周学东2 1（武汉理工大学硅酸盐工程中心教育部重点实验室，430070） 2（武汉理工大学硅酸盐工程中心教育部重点实验室，430070） E-mail: qzhang6@https://www.wendangku.net/doc/8313920416.html, 摘 要：本文对我国南方某地硅藻土矿物的微观结构进行了研究分析，并根据其微观结构特点综述了目前其在各个领域的主要应用。 关键词： 硅藻土 微观结构 SEM 应用 1.引 言 硅藻土是一种由古生物硅藻的含硅尸骸沉积而成的天然矿物原料，是大自然给予人类的宝贵财富。硅藻土矿的形成经历了上万年的地质变化。按形成硅藻土矿的硅藻体的来源，可分为湖相沉积型和海相沉积型或称为盐水沉积型和淡水沉积型两种。硅藻是一种个体很小的生物，一般为1－100um，硅藻土就是这种生物的残骸沉积物。由于硅藻富有多孔结构，可以吸附0.1-1.0um以上的颗粒或细菌，故具有过滤、除菌的功能。 硅藻的种属很多，常见的有圆筛藻、直链藻、冠盘藻、卵形藻、桅杆藻、小环藻等。由于硅藻土矿的形成经历了漫长的地质年代，除含有大量的硅藻体外，还含有很多杂质，其中常见的有石英、粘土、铁质矿物、碳酸盐、硫酸盐、火山灰等杂质矿物。 评价硅藻土矿品位的高低一般以其所含的无定形二氧化硅的含量，即硅藻体的含量为主，而目前我国以矿中二氧化硅的含量为评价标准，这样有时人们就不好区分其中无定形与结晶型矿物中的二氧化硅的相对比例是多少，给实际应用带来困难。而国外是以所含硅藻体的比例来判断矿床的品位。硅藻土矿在我国分布比较广，已在全国14个省份发现硅藻土矿床70余处[8]。总储量居世界第二。在我国北方地区，硅藻土矿主要分布在吉林长白地区、内蒙商都、山东临朐等地，而南方矿区主要有云南腾冲、先锋，浙江嵊县，广东徐闻和四川米易等。其中大的矿区在吉林、云南和浙江，也是我国较早开发利用的矿区。另发现高钙型硅藻土矿有两处[15].但我国天然硅藻土矿的品位普遍不高，主要是中低品位，硅藻体含量一般在30％－60％，二氧化硅的含量在60％－80％，只有少数矿在83％－90％左右，如吉林的浑江、长白地区的硅藻土矿[12][19]。 2.硅藻土的微观结构特点 硅藻土的化学成分主要是SiO2，但其在结构上是无定形的，即非晶态的。这种非晶态的SiO2又称蛋白石。其实是一种含水的无定形胶态SiO2，可以表示为SiO2?nH2O。由于产地不同，其所含水 1

焊接工艺解析

焊接工艺 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 一、焊接接头的种类及接头型式 焊接中，由于焊件的厚度、结构及使用条件的不同，其接头型式及坡口形式也不同。焊接接头型式有：对接接头、T形接头、角接接头及搭接接头等。 (一)对接接头 两件表面构成大于或等于135°，小于或等于180°夹角的接头，叫做对接接头。在各种焊接结构中它是采用最多的一种接头型式。 钢板厚度在6mm以下，除重要结构外，一般不开坡口。 厚度不同的钢板对接的两板厚度差(δ—δ1)不超过表1—2规定时，则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选取；否则，应在厚板上作出如图1—8所示的单面或双面削薄；其削薄长度L≥3(δ—δ1)。

(二)角接接头 两焊件端面间构成大于30°、小于135°夹角的接头，叫做角接接头，见图1—9。这种接头受力状况不太好，常用于不重要的结构中。 (三)T形接头 一件之端面与另一件表面构成直角或近似直角的接头，叫做T形接头，见图1—10。

(四)搭接接头 两件部分重叠构成的接头叫搭接接头，见图1—11。 搭接接头根据其结构形式和对强度的要求，分为不开坡口、圆孔内塞焊和长孔内角焊三种形式，见图1—11。 I形坡口的搭接接头，一般用于厚度12mm以下的钢板，其重叠部分≥2(δ1+δ2)，双面焊接。这种接头用于不重要的结构中。 当遇到重叠部分的面积较大时，可根据板厚及强度要求，分别采用不同大小和数量的圆孔内塞焊或长孔内角焊的接头型式。 二、焊缝坡口的基本形式与尺寸 (一)坡口形式

晶体生长第六章 界面的微观结构

第六章 界面的微观结构 §1. 晶体的平衡形状 1． 界面能极图与晶体的平衡形状 γ(n)—界面能 γ(n)dA=最小 液体 γ(n)= γ=常数——球形 晶体 ——界面能最低的晶面所包围（低指数面） §2. 邻位面与台阶的平衡结构 1． 奇异面（低指数面、原子密排面、界面能最低的面） 邻位面 非奇异面 界 面 能 极 图

2． 邻位面台阶化 邻位面→台阶（总界面能最低） §2. 台阶热力学性质 1． 台阶——奇异面的一条连续曲线，线之间则有一个原子的高 度差。 台阶是起止于晶体边缘或形成闭合曲线，不会终止在晶面内。 hk y Z tg -=??=θ

2． 台阶棱边能：单位长度台阶具有的自由能（产生单位长度台 阶所作之功）台阶有线张力（棱边能大小），使台阶缩短。 3． 台阶棱边能的各项异性——台阶扭折化 h tg k /θ= 4． 台阶的平衡结构 台阶上的扭折取决于台阶取向，当θ=0（台阶和密排方向一致），k →0,这只在0k 时成立。热涨落可在台阶上产生扭折。 扭折有正负号。 扭折产生与台阶吸附空位或原子有关。 α+=α- α++α-+α0=1 α+：产生正扭折机率 台 阶 的 扭 折 化

α- ：产生负扭折机率 α0：不产生扭折的机率 细微平衡原理（The principle of detailed balancing ）求扭折形成能 a: 2Φ1 2扭折 b: 4Φ1 4扭折 一个扭折形成能为Φ1 c: 0 0 )/exp(//10 0kT Φ-==∴-+αααα 台阶任意位置产生扭折的总机率（正和负）为： )/exp(210kT Φ-=+=-+αααα 台阶有n 原子，a 为原子间距，台阶长na,台阶上的扭折数为： n （α++α- ） 扭折平均距离： +-+-+=+=+=α αααα2)(0a a n na X 由于α++α-+α0=α0+2α+=1 即： )(1 αααα+=++ }2){exp(210+Φ=∴kT a X X 0>>a , )exp(210kT a X Φ≈∴ T →0k 时，X 0→∞ 扭折密度为零

微观孔隙结构类型划分及特点

第二章 微观孔隙结构类型划分及特点 2.1 微观孔隙结构类型的研究方法 随着油田开采技术的发张，从一开始单纯依靠天然能量驱油逐渐发展到用注水注气疯方法开采石油，于是开始出现了多相渗流，贝克莱—勒弗莱脱关于水驱油非活塞式驱替理论的提出，奠定了多相渗流的基础，拟压力方法的引入使油气两相渗流得到了有效的解决。 油气储集层是油气储集的场所和油气云翳的通道。它有着极其复杂的内部空间结构和不规则的外部集合形状，它是渗流的前提条件，所以必须对其进行了解。按其成因可分为：原生孔隙、次生孔隙、混合空隙。 （1）原生孔隙 指原始沉积物固有的空隙，如（陆源碎屑）粒间孔、（陆源碎屑）粒内孔等。 原生粒间孔经机械压实作用改造后变小，习惯上称之为原生缩小粒间孔，此类孔隙在本区不甚发育（图2-5, 图2-6） 。 图2-5少量原生缩小粒间孔；单偏光10×10 Fig. 2-5 Fine-grained arkose lithic sandstone 图2-6少量原生粒间孔；单偏光：10×10 Fig. 2-6 Fine-grained arkose lithic sandstone （2）次生孔隙 经次生作用（如淋滤、溶解、交代、重结晶等成岩作用）所形成的空隙称为次生孔隙。构成本区砂岩主要储集空间的次生孔隙由溶解成岩作用形成。主要包括粒内溶孔、铸模孔隙和胶结物内溶孔。

图2-7长石粒内溶孔；单偏光10×10 Fig. 2-7 Arcosic intergranular dissolved pore, plainlight 10×10 图2-8岩屑粒内溶孔；单偏光10×10 Fig. 2-8 Lithic intergranular dissolved pore， plainlight 10×10 粒内溶孔见于易溶的陆源长石颗粒、岩屑和内源介形虫骨壳。其中长石粒内溶孔常依长石颗粒的解理缝、双晶缝、裂隙外延伸展（图2-7）。陆源岩屑遭受部分溶蚀后形成岩屑粒内溶孔，粒内见有难溶组分（图2-8）。本区还可见介形虫化石，体腔内先期充填的碳酸盐胶结物后来发生溶解，形成溶蚀孔隙。特征是介形虫壳体基本完整，体内见有残余的碳酸盐矿物（图2-9）。 图2-9 介形虫体腔内溶孔；单偏光10×10 Fig. 2-9 Within mussel-shrimp dissolved porem plainlight 10×10 图2-10长石铸模孔隙., 单偏光10×20 Fig. 2-10 Arcosic matrix pore, plainlight 10×20 溶解作用强烈可使陆源碎屑、内源颗粒（如生物介壳、鲕粒等）被全部溶解掉，若该颗粒外形轮廓、解理缝、岩石结构等自身特征尚可辨识时，称此种空隙为铸模孔隙。本区的铸模孔隙有长石铸模孔隙和岩屑铸模孔隙，前者发育（图2-10）。

焊接结构件设计时应注意的事项

焊接结构件设计时应注意的事项 概括起来讲就是要保证产品的制造合理性、经济合理性、使用安全性。 1.制造合理性方面 ●焊接件应具有好的定位基准——保证组装的可操作性。 ●考虑焊接时操作方便，结构特殊更应考虑焊缝的布置，在设计图1结构中应保 证焊接作业时的最小间距L；在图2中（a）结构设计不合理，（b）结构设计合理。 ●毛坯上与其他件连接的部分应离开焊缝至少3mm。 ●焊缝的位置应使焊接设备的调整次数和工件的翻转次数为最少。 2. 经济合理性方面 ●考虑最有效的焊接位置，以最小量焊接达到最大量效果。 ●在不影响产品性能的前提下，长焊缝尽量采用间断焊缝。 ●根据产品结构特点，尽量设计为平焊、横焊，避免立焊、仰焊。 ●正确选用角焊缝的计算厚度。角焊缝在较小的负载下，不必计算强度，可按经验确 定焊角高度尺寸k，即按连接钢板中较薄的板厚考虑。单面角焊缝k≥0.6δ；双面角焊缝k≥0.3δ。一般k不应超过12mm，根据强度计算k值需大于12mm时，应选择其他形式的焊缝。

●一般情况下尽量不要把焊缝布置在加工面上。 ●根据不同的焊接方法和板厚确定合理的坡口形式：如V形坡口焊缝制备简单，但焊 接工作量大，使焊接成本提高；X形坡口焊缝，但制备较复杂，焊接工作量小，在对接焊缝中可适当选用，在角焊缝中双面角焊缝填充金属小，并能承受较高负载，变形也小，应优先采用。 3.使用安全性方面 ●避免将焊缝设计在应力容易集中的地方，特别是重要部件或承受反复载荷的焊 接件，更应注意这一点。合理布置构件的相互位置，以保证焊接件的刚性。 ●焊缝的根部在避免处于受拉应力的状态。

●直接传递负载的焊接件，采用整体嵌接为好，将工作焊缝转为联系焊缝。 ●箱形焊接结构件应设计为折弯件的拼焊。 ●避免焊缝过分集中，以防止裂纹、减少变形；同时，焊缝间应保持足够的距离。 ●焊接端部产生锐角的地方，应尽量使角度变缓；薄板筋的锐角必须去掉，因为 尖角处易熔化。

混凝土界面过渡区微观结构及其数值模拟方法的研究进展

第44卷第5期2016年5月 硅酸盐学报Vol. 44，No. 5 May，2016 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY https://www.wendangku.net/doc/8313920416.html, DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.2016.05.10 混凝土界面过渡区微观结构及其数值模拟方法的研究进展 施惠生1,2，孙丹丹2，吴凯1,2 (1. 同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室，上海 201804； 2. 同济大学材料科学与工程学院土木工程材料系，上海 201804) 摘要：混凝土界面过渡区(ITZ)是混凝土中最薄弱的连接部位，对混凝土性能有关键性的影响。综合已有研究成果，从界面过渡区的空间尺度与显微硬度、孔隙率、水化产物以及未水化颗粒等方面进行了阐述。诸多因素如水灰比、水化时间、骨料种类和表面形貌以及掺合料等都会改变混凝土界面的微观结构。并介绍了在描述ITZ体积分数、ITZ对力学与传输等性能影响方面的数值模拟方法，比较分析了不同学者提出的理论模型，对未来的研究方向作出了展望。 关键词：混凝土；界面过渡区；微观结构；数值模拟 中图分类号：TU828.01 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2016)05–0678–08 网络出版时间：2016–04–26 19:11:10 网络出版地址：https://www.wendangku.net/doc/8313920416.html,/kcms/detail/11.2310.TQ.20160426.1911.010.html Development on Microstructure and Numerical Simulation of Interfacial Transition Zone SHI Huisheng1,2, SUN Dandan2, WU Kai1,2 (1. Key Laboratory of Advanced Civil Engineering Materials of Ministry of Education, Tongji University, Shanghai 201804, China; 2. Department of Civil Engineering and Materials, School of Materials Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 201804, China) Abstract: Interfacial transition zone (ITZ) is considered as the weakest link in concrete, and has a critical impact on the performance of concrete. Recent research results regarding spatial scale, microhardness, porosity, hydration production and unhydrated particles were analyzed comprehensively. It is estimated that the composition and microstructure of ITZ could be affected by water-cement ratio, setting time, the type or surface of aggregate and admixtures. In addition, some numerical simulation methods for the volume fraction of ITZ and its influence on the mechanical and transport properties of concrete were reviewed. In addition, the future research was pointed out via comparing different theoretical models. Keywords: concrete; interfacial transition zone; microstructure; numerical simulation 对混凝土界面过渡区(ITZ)的认识最早可以追溯到1905年，而真正的研究是从1956年Farran用着色的树脂浸渍砂浆发现了一层过渡环开始的[1]。之后，随着混凝土应用的日益广泛，人们逐渐意识到由集料和硬化水泥浆体之间存在的界面过渡区带来的种种问题。虽然界面过渡区中化学及矿物组成和水化水泥浆体相似，但其结构和性能与水化水泥浆体有着明显的不同，因此需将其作为一个独立相来处理[2]。 根据传统观点，ITZ是混凝土中最薄弱的连接部位，与硬化水泥浆体相比，它的显著特点是孔隙率较高且由骨料表面向水泥浆体方向逐渐减小，未水化水泥颗粒少，Ca/Si比大，Ca(OH)2和钙矾石AFt的含量增加且Ca(OH)2出现择优取向等[3]，因此对混凝土力学和耐久性都有显著的影响。但也有学者对 ITZ特点的“显著性”提出了异议，如Diamond[4]通过图像分析和扫描电镜SEM观察，发现ITZ孔隙率的梯度变化并不明显。Rangaraju[5]通过改变 收稿日期：2015–12–04。修订日期：2016–01–29。 项目基金：国家自然科学基金项目(51378390)，高性能土木工程材料国家重点实验室开放基金。 第一作者：施惠生(1953—)，男，博士，教授。Received date:2015–12–04. Revised date: 2016–01–29. First author: SHI Huisheng(1953–), male, Ph.D, Professor. E-mail: shs@https://www.wendangku.net/doc/8313920416.html,