风沙环境下内燃动车组风沙过滤及压损试验研究

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作者 徐翠强 沈超 +4 位作者 李景涛 王京辉 王雅昭 王祉歆 周伟 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第9期3845-3854,共10页

为评估某型内燃动车组柴油进气装置的风沙环境适应性,对动车组运行过程中的柴油机进气装置风沙过滤能力与压力损失进行线路试验研究。设计现场取样的弥散式吹沙技术模拟沙尘环境,在车外、滤芯后1级过滤的进气风道和旋风筒后2级过滤的排... 为评估某型内燃动车组柴油进气装置的风沙环境适应性,对动车组运行过程中的柴油机进气装置风沙过滤能力与压力损失进行线路试验研究。设计现场取样的弥散式吹沙技术模拟沙尘环境,在车外、滤芯后1级过滤的进气风道和旋风筒后2级过滤的排气风道分别布置粉尘浓度测点,测试评估动车组以10 km/h运行3 d各5趟往返的进气装置多级沙尘过滤能力;在排气风道与车内布置压差测点,跟踪监测与评估动车组以160 km/h运行60 d的进气装置压力损失规律。实验结果表明,由外部环境到滤芯后进气风道的1级过滤能力达99.959%以上,由进气风道到旋风筒后排气风道的2级过滤能力较低,均在44.6%以上,进气过滤系统的综合风沙过滤能力均在99.991%以上,满足99.5%以上的过滤能力要求;柴油机进气装置的压力损失跟踪监测结果均在3500 Pa以下,通过对压力损失散点趋势进行拟合,进气装置压力损失阈值超限的预测持续服役时间为122 d,满足1个月以内不需要进行进气装置滤网更换的要求。研究为风沙环境下内燃动车组进气装置的沙尘过滤能力和压力损失评估提供了数据支撑,为内燃动车组在恶劣风沙环境下的稳定可靠运行提供了科学依据。 展开更多

关键词 风沙环境 内燃动车组 进气过滤效率 压力损失 寿命预测

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铁道车辆轮轨表面激光改性技术研究综述 被引量：2

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作者 丁阳喜 邵晓峰 +2 位作者 丁洁 杨逸航 袁颖群 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第14期26-30,共5页

总结了轮轨材料损伤的特点,介绍了轮轨材料激光改性技术的处理工艺和各种改性层的组织特征及性能的研究现状,分析了轮轨材料激光改性处理的发展趋势,并提出了今后的研究方向。

关键词 轮轨 激光改性 损伤 铁道车辆

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京雄城际高铁车辆客室布局通用化设计技术要点

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作者 石彭 胡亚峰 鲁晓涛 《城市轨道交通研究》 北大核心 2019年第11期124-127,共4页

将"通用化设计"作为京雄城际轨道交通车辆内部空间布局设计研究的指导理念,通过研究京雄城际轨道交通的特殊情况以及乘客与车厢内部空间及设施的交互行为需求,提出车内空间布局设计中必须满足的物理硬性需求和需要相对满足的... 将"通用化设计"作为京雄城际轨道交通车辆内部空间布局设计研究的指导理念,通过研究京雄城际轨道交通的特殊情况以及乘客与车厢内部空间及设施的交互行为需求,提出车内空间布局设计中必须满足的物理硬性需求和需要相对满足的心理软性需求,探讨将不同的需求进行取舍并系统整合使其相互兼容,分析提出以京雄城际通勤的特殊且多样化需求为特征的通用化车厢内部空间及人机环境交互设计的布局设计方案。 展开更多

关键词 城际高铁 车厢布局 通用化设计

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高速列车车轮ER8踏面损伤激光熔覆修复研究 被引量：3

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作者 丁阳喜 袁颖群 +1 位作者 邵晓峰 丁洁 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第18期164-167,171,共5页

介绍了高速列车车轮材料损伤的特点。利用LDM2500-60型半导体全固态激光器,采用同步送粉铁基合金粉末法,对高速列车ER8车轮表面进行激光熔覆改良,增加其耐磨性和硬度。通过正交试验选择出相对较优的工艺参数。采用JSM-6360LA型扫描电镜... 介绍了高速列车车轮材料损伤的特点。利用LDM2500-60型半导体全固态激光器,采用同步送粉铁基合金粉末法,对高速列车ER8车轮表面进行激光熔覆改良,增加其耐磨性和硬度。通过正交试验选择出相对较优的工艺参数。采用JSM-6360LA型扫描电镜、Bruker D8ADVANCE型X射线衍射仪、XHV-1000Z型数显显微硬度计、M-2000型摩擦磨损试验机对该合金化涂层的微观组织、性能及其界面结合强度进行测试。结果表明:最优的工艺参数为P=1.6k W,v_s=400 mm/min,v_f=25 g/min。涂层硬度达444 HV,为基体ER8钢的1.42倍。相比于基体材料,其相对耐磨性高达2.1。 展开更多

关键词 踏面损失 高速列车 激光熔覆 工艺参数 正交试验

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跨坐式单轨车辆轴端安装的制动盘设计

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作者 李云峰 林琦竣 +1 位作者 应博 夏建博 《城市轨道交通研究》 北大核心 2016年第4期47-49,共3页

根据跨坐式单轨车辆走行部结构和空间尺寸,以及工作和维护需求,设计了可拆卸摩擦环的制动盘结构。制动盘直接压装在减速箱一级减速轴的外端。建立制动盘结构仿真模型,对制动盘温度场及热应力场进行有限元分析,仿真验算在超员载荷条件下... 根据跨坐式单轨车辆走行部结构和空间尺寸,以及工作和维护需求,设计了可拆卸摩擦环的制动盘结构。制动盘直接压装在减速箱一级减速轴的外端。建立制动盘结构仿真模型,对制动盘温度场及热应力场进行有限元分析,仿真验算在超员载荷条件下的制动过程中制动盘的温度与应力。结果表明,所设计的盘毂轴端安装可拆卸制动盘热容量满足跨坐式单轨车辆制动要求。 展开更多

关键词 跨坐式单轨车辆 制动盘 热容量

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高速列车串行铝蜂窝吸能结构的轴向冲击动力学响应 被引量：12

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作者 丁叁叁 田爱琴 +2 位作者 李睿 周伟 许平 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1782-1787,共6页

研究高速列车串行铝蜂窝吸能结构在高速轴向冲击下的动力学性能。首先通过准静态试验对单块铝蜂窝的力学性能进行测试;然后通过高速冲击试验研究串行铝蜂窝的动力学特性;最后,采用参数辨识模型,得到串行铝蜂窝在高速轴向冲击下的刚度变... 研究高速列车串行铝蜂窝吸能结构在高速轴向冲击下的动力学性能。首先通过准静态试验对单块铝蜂窝的力学性能进行测试;然后通过高速冲击试验研究串行铝蜂窝的动力学特性;最后,采用参数辨识模型,得到串行铝蜂窝在高速轴向冲击下的刚度变化,并根据试验结果对串行铝蜂窝在高速轴向冲击下的偏移失稳现象进行分析。研究结果表明:串行铝蜂窝刚度系数的变化与铝蜂窝系统中隔板速度变化有密切关系,铝蜂窝开始变形时其刚度系数迅速变小,当各蜂窝前端隔板速度开始下降时蜂窝刚度系数曲线趋向平缓;串行铝蜂窝具有吸能量大、可实现变形模式可控,能够满足高速列车的冲击吸能量要求。 展开更多

关键词 串行铝蜂窝 结构动力学模型 参数辨识方法 最小二乘法

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端面下斜导流板对高速列车转向架防积雪性能的影响 被引量：19

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作者 丁叁叁 田爱琴 +2 位作者 董天韵 周伟 李靓娟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1400-1405,共6页

针对风雪气候条件下高速列车转向架区域的防积雪结冰问题,设计端部下斜橡胶板导流方案。基于RNG k-ε湍流模型对15 m/s横风环境、200 km/h运行车速条件下,不同导流板下斜距离方案的转向架区域进风量、流线流速及对整车的气动力影响进行... 针对风雪气候条件下高速列车转向架区域的防积雪结冰问题,设计端部下斜橡胶板导流方案。基于RNG k-ε湍流模型对15 m/s横风环境、200 km/h运行车速条件下,不同导流板下斜距离方案的转向架区域进风量、流线流速及对整车的气动力影响进行计算和分析。研究结果表明:转向架底面为主要进风来源,导流板下斜距离越大,转向架区域的总进风量越小,下斜距离由40 mm增至60 mm,总风量减小幅度最高达50%;优化前后流速流线对比显示,下斜导流方案改变了运行前方底板下方来流流场,上扬气流受导流板抑制往下流动,气流绕过转向架区域腔口抵达转向架底部后方,有效减少了车底进入转向架区域气流;增加导流板后,随着导流板下斜距离增加,整车阻力为增加趋势,相比原型车最大增加2.4%。而横向力、升力和倾覆力矩变化均在1.8%以下,影响较小。 展开更多

关键词 防积雪 导流板 高速列车 RNG k-ε湍流模型

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改进型共振解调器在轴承故障诊断中的应用 被引量：7

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作者 马增强 谷朝健 +1 位作者 李延忠 张俊甲 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2016年第12期1925-1932,共8页

共振解调技术已经在旋转机械故障诊断中得到广泛应用,传统电压型共振解调器模拟电路能够实时、准确地提取低频共振带里的故障特征频率。受电压型运算放大器转换速度较低和二极管的非线性特性这两个方面的制约,通过传统电压型共振解调器... 共振解调技术已经在旋转机械故障诊断中得到广泛应用,传统电压型共振解调器模拟电路能够实时、准确地提取低频共振带里的故障特征频率。受电压型运算放大器转换速度较低和二极管的非线性特性这两个方面的制约,通过传统电压型共振解调器的高频信号和微弱信号发生失真现象,从而造成高频噪声背景下的轴承早期故障被误诊或者漏诊。因此,提出了一种改进型共振解调器模拟电路,通过采用第2代电流传输器(CCII+)以及AB类偏置电压补偿,改善了传统电压型共振解调器中包络检波器的性能,使该设计方法在处理高频故障信号和微弱故障信号的精度均有较大提升。随后,将该电路应用于跑合试验台,对滚动轴承典型故障进行了在线诊断。实验结果表明该改进电路不仅拓宽了信号频率适用范围,而且保证了对滚动轴承早期微弱故障的准确提取。 展开更多

关键词 改进型共振解调器 第2代电流传输器(CCII+) 高频信号 早期故障 滚动轴承故障诊断

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沙漠地区铁路动车组过境风沙流卸载分布特性试验研究 被引量：7

9

作者 李荧 周伟 +2 位作者 丁叁叁 尹鹏飞 葛盛昌 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2544-2549,共6页

针对沙漠地区动车组的过境风沙卸载分布特性开展研究。研究结果表明:线路内、外侧积沙以中沙(粒径[0.25~0.50)mm)为主,占比分别为55.24%和63.02%;设备舱、空调滤网积沙主要源于线路内侧的涡流携带风沙,其中细沙(粒径<0.25 mm)占比分... 针对沙漠地区动车组的过境风沙卸载分布特性开展研究。研究结果表明:线路内、外侧积沙以中沙(粒径[0.25~0.50)mm)为主,占比分别为55.24%和63.02%;设备舱、空调滤网积沙主要源于线路内侧的涡流携带风沙,其中细沙(粒径<0.25 mm)占比分别为97.92%和98.24%。设备舱内积沙以动车居多、拖车相对偏少,且设备舱内积沙主要分布在有源通风设备区域;由于迎风侧上行线积沙较为严重,沿上行线运行的头车积沙量比尾车的高;风沙气候和积沙线路是影响设备舱积沙分布特性的主要因素。 展开更多

关键词 风沙防治 高速动车组 兰新客运专线

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高速列车设备舱底板的辐射传热特性 被引量：3

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作者 邓小军 董天韵 周伟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1805-1811,共7页

针对设备舱底板传热问题建立计算模型,分析不同风速、不同底板初始温度和不同辐射热吸收率对底板温升及热辐射占比的影响,并通过试验研究常规防辐射涂层对底板温升的影响。研究结果表明:设备舱底板温度上升的主要传热方式为对流换热,而... 针对设备舱底板传热问题建立计算模型,分析不同风速、不同底板初始温度和不同辐射热吸收率对底板温升及热辐射占比的影响,并通过试验研究常规防辐射涂层对底板温升的影响。研究结果表明:设备舱底板温度上升的主要传热方式为对流换热,而非辐射换热;在强迫对流条件下,即相对速度为5 m/s,底板材料辐射热吸收率为0.1时,其温度上升初期辐射热占比小于20%;在自然对流条件下,且底板材料辐射热吸收率为0.1时,其温度上升初期辐射热占比小于35%;实际设备舱底板材料辐射热吸收率低于通常防辐射涂料吸收率,建议不增加额外的防辐射热措施。 展开更多

关键词 传热 高速列车 地表高温 数值仿真

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高速动车组在直接转矩控制下的机电耦合模型 被引量：2

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作者 陈双喜 邓小军 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1277-1282,共6页

从牵引角度对高速动车组车辆动力学性能开展多学科研究,建立牵引系统在直接转矩控制(Direct torque control)下动车组运行的机械电气耦合模型。建立动车组的车辆动力学Simpack模型和牵引传动系统的直接转矩控制Matlab/Simulink仿真模型... 从牵引角度对高速动车组车辆动力学性能开展多学科研究,建立牵引系统在直接转矩控制(Direct torque control)下动车组运行的机械电气耦合模型。建立动车组的车辆动力学Simpack模型和牵引传动系统的直接转矩控制Matlab/Simulink仿真模型,通过接口模块将2个系统连接起来,从而实现机械电气系统耦合,并且给出仿真算例。研究结果表明:该模型能有效地揭示动车组运行中的机械与电气特征变化情况。 展开更多

关键词 高速动车组 牵引系统 直接转矩控制 机电耦合

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高速列车牵引传动系统机电耦合振动特性研究 被引量：12

12

作者 赵心颖 林飞 +3 位作者 杨中平 李翔飞 张志强 焦京海 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期40-47,共8页

高速列车牵引传动系统是一个典型的机电耦合系统,电机输出谐波转矩导致机械结构振动加剧,影响各机械部件的使用寿命,进而影响到列车运行安全。针对高速列车牵引传动系统的机电耦合振动现象进行分析,通过传动系统机械结构振动模态分析,... 高速列车牵引传动系统是一个典型的机电耦合系统,电机输出谐波转矩导致机械结构振动加剧,影响各机械部件的使用寿命,进而影响到列车运行安全。针对高速列车牵引传动系统的机电耦合振动现象进行分析,通过传动系统机械结构振动模态分析,建立其四阶扭转-弯曲振动模型,计算谐振频率,结合牵引电机输出转矩谐波成分分析,尤其是功率开关器件死区效应的影响,建立传动系统振动耦合关系。在此基础上,研究牵引传动系统机电耦合振动现象的机理与成因,提出基于误差电压死区补偿的振动抑制策略。最后搭建实验平台,模拟再现机电耦合振动现象,并完成振动抑制的实验验证。 展开更多

关键词 机电耦合振动 谐波转矩 扭转-弯曲振动 死区补偿

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高速列车过桥线缆位姿变化的扭转特性研究

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作者 崔志国 张强 +3 位作者 谭磊 沈超 肖合婷 周伟 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3148-3156,共9页

过桥线缆是高速列车车间电力、信号传输的重要载体,列车在行经曲线区段时线缆被频繁扭动、挤压导致疲劳破坏,该失效过程是线缆夹持点空间位置与姿态变化的复杂扭转问题,也是目前高速列车线缆设计与评估的难点。通过夹持点间线缆弯曲和... 过桥线缆是高速列车车间电力、信号传输的重要载体,列车在行经曲线区段时线缆被频繁扭动、挤压导致疲劳破坏,该失效过程是线缆夹持点空间位置与姿态变化的复杂扭转问题,也是目前高速列车线缆设计与评估的难点。通过夹持点间线缆弯曲和旋转组合的位姿解耦与运动复原,考虑不同出线角度建立基于空间六面体的线缆空间位姿变化几何表征模型,并给出夹持点相对扭转角的理论计算模型;设计可实现线缆夹持部位水平横向、纵向、周向自由度与出线角度的多自由度位姿变化模拟试验台,通过线缆配合滚动轴承内圈、线夹配合轴承外圈实现线缆与线夹的相对偏转示值读取,对比分析0°,15°,30°,45°,60°,75°和90°7种出线角下线缆扭转角理论值与测试值。不同出线角下线缆扭转角计算与试验结果趋势吻合较好,两者误差不超过1.0°;同等线缆位姿变化下,线缆单端扭转角随根部出线角的减小而非线性下降,且出线角度越小,单端扭转角下降幅度越大。研究结果表明:提出的线缆空间位姿变化相对扭转角理论计算模型准确、可靠,可为高速列车线缆的高效设计、科学安全评估与优化提供依据。 展开更多

关键词 过桥线缆 高速列车 几何表征 扭转特性 高效设计

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7A04铝合金/304不锈钢连续驱动摩擦焊及焊后热处理 被引量：15

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作者 冯健 韩靖 +2 位作者 张雪梅 戴光泽 韩月娇 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期11-17,129,共8页

对7A04铝合金与304不锈钢异种材料进行了摩擦焊接试验,并对接头进行了不同温度、不同时间的退火处理.对接头飞边形貌、抗拉强度、断口形貌、金相组织、显微硬度等进行对比分析.结果表明,采用合适的工艺参数能获得形貌良好的飞边和更好... 对7A04铝合金与304不锈钢异种材料进行了摩擦焊接试验,并对接头进行了不同温度、不同时间的退火处理.对接头飞边形貌、抗拉强度、断口形貌、金相组织、显微硬度等进行对比分析.结果表明,采用合适的工艺参数能获得形貌良好的飞边和更好的抗拉强度,焊合区的铝合金组织发生动态再结晶,晶粒细化,组织比基材更加致密,结合面两边互有元素扩散,焊合区显微硬度高于基材.经400℃×3 h退火处理的接头其抗拉强度提升明显,界面形成了不同的金属间化合物,扩散层厚度略有增加,显微硬度值有所下降. 展开更多

关键词 连续驱动摩擦焊 7A04铝合金 异种材料 焊后热处理

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一种基于相电流轨迹的逆变器开路故障诊断方法 被引量：10

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作者 成庶 赵俊栋 +3 位作者 李凯迪 于天剑 伍珣 张志龙 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2584-2593,共10页

提出一种非侵入式的针对逆变器功率器件开路故障的诊断方法。针对开路故障前后的相电流轨迹进行基于数学模型的分析;根据相电流轨迹的分析数据进行故障特征的提取并结合积分算法对故障进行定位;基于dSPACE半实物仿真平台对本文所提故障... 提出一种非侵入式的针对逆变器功率器件开路故障的诊断方法。针对开路故障前后的相电流轨迹进行基于数学模型的分析;根据相电流轨迹的分析数据进行故障特征的提取并结合积分算法对故障进行定位;基于dSPACE半实物仿真平台对本文所提故障定位方法的有效性与可靠性进行实验的验证。研究结果表明:所提方法可以很好的应用于逆变器开路故障诊断。 展开更多

关键词 逆变器 开路故障 故障诊断 积分算法

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激光熔覆技术在结构修复上的应用现状 被引量：13

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作者 王浩 李天赐 张乐乐 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第22期13-17,22,共6页

激光熔覆是现代制造业中最为重要的结构修复技术之一,激光熔覆修复技术的发展对提高金属结构的可靠性和使用寿命有着重要的意义。分析了激光熔覆技术在修复结构方面的应用;讨论了不同工艺参数对修复质量的影响;对熔覆过程流场、温度场... 激光熔覆是现代制造业中最为重要的结构修复技术之一,激光熔覆修复技术的发展对提高金属结构的可靠性和使用寿命有着重要的意义。分析了激光熔覆技术在修复结构方面的应用;讨论了不同工艺参数对修复质量的影响;对熔覆过程流场、温度场及残余应力场的数值仿真进行总结;讨论了熔覆后结构的显微组织、力学性能测试及后处理措施,展望了激光熔覆修复方法在结构中的应用前景。 展开更多

关键词 激光熔覆 修复 数值仿真 力学性能 微观组织

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转向架用Q345E钢窄间隙激光填丝焊接头组织和力学性能研究 被引量：5

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作者 阚晓阳 汪认 +3 位作者 叶结和 王程昊 顾伟 赵勇 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第7期244-246,251,共4页

采用窄间隙激光填丝焊焊接了16 mm厚的Q345E钢,利用光学显微镜和拉伸试验机等分析了接头的组织和力学性能。结果表明：在选取合适的焊接工艺参数的情况下,可以得到成型良好,无气孔、裂纹和未熔合的窄间隙接头。焊接道数共5道,接头的中... 采用窄间隙激光填丝焊焊接了16 mm厚的Q345E钢,利用光学显微镜和拉伸试验机等分析了接头的组织和力学性能。结果表明：在选取合适的焊接工艺参数的情况下,可以得到成型良好,无气孔、裂纹和未熔合的窄间隙接头。焊接道数共5道,接头的中部焊缝组织主要为针状铁素体、粒状贝氏体和珠光体,接头的中部热影响区组织为回火马氏体和M-A组织;接头的表层焊缝组织和中部焊缝组织一致,但其组织粗大,接头的表层热影响区组织为板条状马氏体。接头表层热影响区的硬度高于接头中部热影响区的硬度。拉伸试样均断在母材,横向侧弯试样在弯曲180°后均未开裂,接头力学性能良好。 展开更多

关键词 窄间隙 激光填丝焊 微观组织 力学性能

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碱溶蚀作用对介孔结构形成及微-介孔复合材料性质的影响 被引量：1

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作者 赵民 夏海渤 +3 位作者 张亚东 孙永 王荣源 刘东 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期205-210,共6页

采用碱溶解沸石法制备微-介孔复合材料Y/MCM-41,通过改变原沸石碱处理时间调控沸石结构溶蚀程度,研究碱溶蚀作用对介孔相形成及微-介孔复合材料性质的影响。结果表明随着原沸石碱溶蚀程度加深,晶体骨架脱硅现象明显,微孔结构破坏度逐渐... 采用碱溶解沸石法制备微-介孔复合材料Y/MCM-41,通过改变原沸石碱处理时间调控沸石结构溶蚀程度,研究碱溶蚀作用对介孔相形成及微-介孔复合材料性质的影响。结果表明随着原沸石碱溶蚀程度加深,晶体骨架脱硅现象明显,微孔结构破坏度逐渐加重,同时从沸石晶体表面溶解出的硅铝物种数量增多,有助于高稳定性介孔相组装形成,从而构成微-介双孔级复合材料;原沸石碱溶蚀程度对制得的复合材料的孔结构和酸性质具有显著影响。 展开更多

关键词 微-介孔复合材料 碱溶解 微孔沸石 介孔结构

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