时间：2023-06-07 09:38:30
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇铝合金论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
在铝合金焊接过程中，由于材料的种类、性质和焊接结构的不同，焊接接头中可以出现各种裂纹，裂纹的形态和分布特征都很复杂，根据其产生的部位可分为以下两种裂纹形式：
（1）焊缝金属中的裂纹：纵向裂纹、横向裂纹、弧坑裂纹、发状或弧状裂纹、焊根裂纹和显微裂纹（尤其在多层焊时）。
（2）热影响区的裂纹：焊趾裂纹、层状裂纹和熔合线附近的显微热裂纹。按裂纹产生的温度区间分为热裂纹和冷裂纹，热裂纹是在焊接时高温下产生的，它主要是由晶界上的合金元素偏析或低熔点物质的存在所引起的。根据所焊金属的材料不同，产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各有不同，热裂纹又可分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹3类。热裂纹中主要产生结晶裂纹，它是在焊缝结晶过程中，在固相线附近，由于凝固金属的收缩，残余液体金属不足不能及时填充，在凝固收缩应力或外力的作用下发生沿晶开裂，这种裂纹主要产生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝和某些铝合金；液化裂纹是在热影响区中被加热到高温的晶界凝固时的收缩应力作用下产生的。
在试验过程中发现，当填充材料表面清理不够充分时，焊接后焊缝中仍存在较多的夹杂和少量的气孔。在三组号试验中，由于焊接填充材料为铸造组织，其中夹杂为高熔点物质，焊接后在焊缝中仍将存在；又，铸造组织比较稀疏，孔洞较多，易于吸附含结晶水的成分和油质，它们将成为焊接过程中产生气孔的因素。当焊缝在拉伸应力作用下时，这些夹杂和气孔往往成为诱发微裂纹的关键部位。通过显微镜进一步观察发现，这些夹杂和气孔诱发的微观裂纹之间有明显的相互交汇的趋势。然而，对于夹杂物在此的有害作用究竟是主要表现为应力集中源从而诱发裂纹，还是主要表现为脆性相从而诱发裂纹，尚难以判断。此外，一般认为，铝镁合金焊缝中的气孔不会对焊缝金属的拉伸强度产生重大影响，而本研究试验中却发现焊缝拉伸试样中同时存在着由夹杂和气孔诱发微裂纹的现象。气孔诱发微裂纹的现象是否只是一种居次要地位的伴生现象，还是引起焊缝拉伸强度大幅度下降的主要因素之一，亦还有待进一步的研究。
2热裂纹产生的过程
目前关于焊接热裂纹理论，国内外认为较完善的是普洛霍洛夫理论。概括地讲，该理论认为结晶裂纹的产生与否主要取决于以下3方面：脆性温度区间的大小；在此温度区间内合金所具有的延性以及在脆性温度区间金属的变形率大小。
通常人们将脆性温度区间的大小及在此温度区间内具有的延性值称为产生焊接热裂纹的冶金因素，而把脆性温度区内金属的变形率大小称为力学因素。焊接过程是一系列不平衡的工艺过程的综合，这种特征从本质上与焊接接头金属断裂的冶金因素和力学因素发生重要的联系，如焊接工艺过程与冶金过程的产物即物理的、化学的与组织上的不均匀性、熔渣与夹杂物、气体元素与处于过饱和浓度的空位等。所有这些，都是与裂纹的萌生与发展有密切联系的冶金因素。从力学因素方面看，焊接热循环特定的温度梯度与冷却速度，在一定的拘束条件下，将使焊接接头处于复杂的应力-应变状态，从而为裂纹的萌生与发展提供必要的条件。
在焊接过程中，冶金因素和力学因素的综合作用将归结为两个方面，即是强化金属联系还是弱化金属联系。如果在冷却时，焊接接头金属中正在建立强度联系，在一定刚性拘束条件下能够顺从地应变，焊缝与近缝区金属能够承受外加拘束应力与内在残余应力的作用时，裂纹就不容易产生，焊接接头的金属裂纹敏感性低，反之，当承受不住应力作用时，金属中强度联系容易中断，就会产生裂纹。在这种情况下，焊接接头金属的裂纹敏感性较高。焊接接头金属从结晶凝固的温度开始，以一定的速度冷却到室温，其裂纹敏感性决定于变形能力和外加应变的对比以及变形抗力与外加应力的对比。然而在冷却过程中，在不同的温度阶段，由于晶间强度与晶粒强度增长的情况不同、变形在晶粒间和晶粒内部的情况分布不同、由应变所诱导的扩散行为不同、应力集中的条件以及导致金属脆化的因素不同，焊接接头具体的薄弱环节以及它弱化的因素和程度也是不同的。
导致焊接接头金属产生裂纹的冶金因素和力学因素有着较为密切的联系，力学因素中的应力梯度和热循环特征所确定的温度梯度有关，而后者与金属的导热性密切相关，如金属的热塑性变化特征、热膨胀性以及组织转变等构成的冶金因素，在很大程度上对焊接接头金属所处的应力-应变状态起到重要作用，此外，随着温度的降低与冷却速度的变化，冶金因素和力学因素也都是在变化着的，在不同的温度区间对焊接接头金属的强度联系作用各不相同，如结晶温度区间大，固相线温度低，在晶粒间残存的低熔液态金属处，更容易引起应力集中，导致固相金属产生裂纹；同样，随着温度降低，如果收缩量较大，特别是在快速冷却条件下，当收缩应变速率高，应力-应变状态比较苛刻时也容易产生裂纹等等。
在铝合金焊接时焊缝金属凝固结晶的后期，低熔共晶体被排挤在晶体交遇的中心部位，形成一种所谓的“液态薄膜”，此时由于在冷却时收缩量较大而得不到自由收缩产生较大的拉伸应力，这时候液态薄膜就形成了较为薄弱的环节，在拉伸应力的作用下就可能在薄弱地带开裂而形成裂纹。
3热裂纹产生的机理
为了研究铝合金焊接时那个时候最容易产生热裂纹，把铝合金焊接时焊接熔池的结晶分为3个阶段。
第一个阶段是液固阶段，焊接熔池从高温冷却开始结晶时，只有很少数量的晶核存在。随着温度的降低和冷却时间的延长，晶核逐渐长大，并且出现新的晶核，但是在这个过程中液相始终占有较多的数量，相邻晶粒之间不发生接触，对还未凝固的液态铝合金的自由流动不形成阻碍。在这种情况下，即使有拉伸应力存在，但被拉开的缝隙能及时地被流动着的铝合金液态金属所填满，因此在液固阶段产生裂纹的可能性很小。
第二阶段是固液阶段，在焊接熔池结晶继续进行时，熔池中固相不断增多，同时先前结晶的晶核不断长大，当温度降低到某一数值时，已经凝固的铝合金金属晶体相互彼此发生接触，并且不断倾轧在一起，这时候液态铝合金的流动受到阻碍，也就是说熔池结晶进入了固液阶段。在这种情况下，由于液态铝合金金属较少，晶体本身的变形可以强烈发展，晶体间残存的液相则不容易流动，在拉伸应力作用下产生的微小缝隙都无法填充，只要稍有拉伸应力的存在就有产生裂纹的可能性。因此，这个阶段叫做“脆性温度区”。
第三阶段是完全凝固阶段，熔池金属完全凝固之后所形成的焊缝，受到拉应力时，就会表现出较好的强度和塑性，在这一阶段产生裂纹的可能性相对来说较小。因此，当温度高于或者低于a-b之间的脆性温度区时，焊缝金属都有较大的抵抗结晶裂纹的能力，具有较小的裂纹倾向。在一般情况下，杂质较少的金属（包括母材和焊接材料），由于脆性温度区间较窄，拉应力在这个区间作用的时间比较短，使得焊缝的总应变量比较小，因此焊接时产生的裂纹倾向较小。如果焊缝中杂质比较多，则脆性温度区间范围比较宽，拉伸应力在这个区间的作用时间比较长，产生裂纹的倾向较大。
4铝合金焊接裂纹的防止措施
根据铝合金焊接时产生热裂纹的机理，可以从冶金因素和工艺因素两个方面进行改进，降低铝合金焊接热裂纹产生的机率。
在冶金因素方面，为了防止焊接时产生晶间热裂纹，主要通过调整焊缝合金系统或向填加金属中添加变质剂。调整焊缝合金系统的着眼点，从抗裂角度考虑，在于控制适量的易熔共晶并缩小结晶温度区间。由于铝合金属于典型的共晶型合金，最大裂纹倾向正好同合金的“最大”凝固温度区间相对应，少量易熔共晶的存在总是增大凝固裂纹倾向，所以，一般都是使主要合金元素含量超过裂纹倾向最大时的合金组元，以便能产生“愈合”作用。而作为变质剂向填加金属中加入Ti、Zr、V和B等微量元素，企图通过细化晶粒来改善塑性、韧性，并达到防止焊接热裂纹的目的尝试，在很早以前就开始了，并且取得了效果。图3给出刚性搭接角焊缝的条件下Al-4.5%Mg焊丝中加入变质剂的抗裂试验结果。试验中加入的Zr为0.15%，Ti+B为0.1%。可见，同时加入Ti和B可以显著提高抗裂性能。Ti、Zr、V、B及Ta等元素的共同特点，是都能同铝形成一系列包晶反应生成难熔金属化合物（Al3Ti、Al3Zr、Al7V、AlB2、Al3Ta等）。这种细小的难熔质点，可成为液体金属凝固时的非自发凝固的晶核，从而可以产生细化晶粒作用。
在工艺因素上，主要是焊接规范、预热、接头形式和焊接顺序，这些方法都是从焊接应力上着手来解决焊接裂纹。焊接工艺参数影响凝固过程的不平衡性和凝固的组织状态，也影响凝固过程中的应变增长速度，因而影响裂纹的产生。热能集中的焊接方法，有利于快速进行焊接过程，可防止形成方向性强的粗大柱状晶，因而可以改善抗裂性。采用小的焊接电流，减慢焊接速度，可减少熔池过热，也有利于改善抗裂性。而焊接速度的提高，促使增大焊接接头的应变速度，而增大热裂的倾向。可见，增大焊接速度和焊接电流，都促使增大裂纹倾向。在铝结构装配、施焊时不使焊缝承受很大的钢性，在工艺上可采取分段焊、预热或适当降低焊接速度等措施。通过预热，可以使得试件相对膨胀量较小，产生焊接应力相应降低，减小了在脆性温度区间的应力；尽量采用开坡口和留小间隙的对接焊，并避免采用十字形接头及不适当的定位、焊接顺序；焊接结束或中断时，应及时填满弧坑，然后再移去热源，否则易引起弧坑裂纹。对于5000系合金多层焊的焊接接头，往往由于晶间局部熔化而产生显微裂纹，因此必须控制后一层焊道焊接热输入量。
而根据本文试验所证明，对于铝合金的焊接，母材和填充材料的表面清理工作也相当重要。材料的夹杂在焊缝中将成为裂纹产生的源头，并成为引起焊缝性能下降的最主要原因。
参考文献
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关键词：铝合金钻杆，钢接头，地质勘探，深孔钻探
1.铝合金钻杆的特点
(1)与传统钻杆材料钢相比,铝合金具有宝贵的物理力学性能。铝合金的密度和弹性模量几乎是钢的1/3,而比强度(断裂强度极限与密度之比)却是钢的1.5～2倍。
(2)铝合金钻杆质量轻,在钻机能力一定的条件下,用铝钻杆能钻达钢钻杆无法达到的深度。俄罗斯曾用400t能力的钻机钻成世界最深的СГ- 3井（12262m) ,用300t钻机钻成7000m深井。
(3)铝合金在腐蚀环境中的稳定性非常好。它表面覆盖一层稳定的氧化膜阻止与环境的进一步反应,可用于任何浓度的硫化氢和二氧化碳环境,而且其抗腐蚀能力与温度无关。
(4)铝合金钻杆与井壁的磨阻小,可减轻起下钻的阻卡。铝钻杆的浮力系数比钢小得多,可节省20%～25%的起下钻时间,并节省燃料。所以,铝合金钻杆用于3000m以深的钻井最有效。
(5)在相同井眼曲率下,铝合金钻杆的弯曲应力远小于钢钻杆,从而适用于钻斜井、曲率半径小的定向井和水平段长的水平井。
(6)铝合金钻杆具有和镍钴合金相似的无磁特性,方便随钻测量仪器的使用。
(7)铝合金钻柱对裸眼和套管的作用力减小,能有效地保护套管,适应裸眼段更长的井。铝合金钻杆内泥浆的流动阻力小,可提高钻头的水功率。论文参考。
(8)铝合金钻杆的钢接头可按API标准加工丝扣,正常条件下,一般不会因丝扣磨损而更换钻杆。论文参考。
(9)钻探(井)属于高风险性行业,孔内事故在所难免,尤其是卡钻或钻杆折断事故时有发生。使用钢钻杆时处理孔内钻杆事故常需要漫长的时间,甚至造成钻孔报废。而处理铝合金钻杆事故时,用一般牙轮钻头就可把井下铝合金钻具“消灭掉”,钻速可达30m/h左右。
2.钻杆材料分析
目前世界上已有的钢钻杆、铝合金钻杆和钛合金钻杆基本参数对比,其中钢钻杆的密度、弹性模量最高,但自重过大对深孔钻机的提升能力要求高;铝合金钻杆的密度、弹性模量最低,线膨胀系数最高,可适用于陆地深孔钻进和海底钻进;钛合金钻杆的密度、弹性模量和线膨胀系数都居中,应该是理想的深孔钻探用管材,但其接近天文数字的价格使用户无法承受。
GB/T 20659 - 2006/ISO 15546: 2002中列举了4组铝合金钻杆。其中第二组钻杆最常用,价格也最低,其主要成分为Al-Zn-Mg,最小屈服强度480MPa,最小抗拉强度530MPa (20℃时) ,最小伸长率7%。虽然最高使用温度仅120℃,但对于地质勘探深孔作业而言足够了。高可靠性铝钻杆的抗腐蚀性其腐蚀速度表示每平方米表面积的铝钻杆在不同介质中每小时因腐蚀造成的失重(g)。可见,铝钻杆在碱环境、酸环境下很少腐蚀,而在全饱和的H2S环境下完全不腐蚀。这对于复杂地质条件下使用泥浆化学处理剂和钻进具有腐蚀性的矿产或地下水非常有利。
3.钻杆工艺分析
铝合金钻杆柱的关键结构要素是铝钻杆与钢接头的连接问题。俄罗斯传统铝钻杆采用无止推面的三角形丝扣连接,而高可靠性铝钻杆的连接方式有3个特点: (1)采用梯形丝扣与接头连接;(2)铝钻杆设置了内支撑端面和锥形配合面;(3)通过高温装配工艺实现丝扣、配合面及支撑端面的过盈配合。
在深井(尤其是斜井和水平井)钻进条件下,钻杆柱最容易发生疲劳破坏。而新型铝钻杆的锥形配合面及支撑端面可减轻丝扣的负担,明显提高接头的抗疲劳指标, 比普通三角形螺纹提高抗疲劳强度60%-80%。这类铝钻杆自1993年起已成功用于海洋深水钻井作业。
4.钻杆在深孔中的应用
铝合金钻杆已经在国内外的科学钻探和石油钻井(包括斜井和水平井)中应用,展现了用小吨位钻机钻进深孔的良好前景。(1)铝合金钻杆在俄罗斯СГ-3 超深井的应用。采用高可靠性铝合金钻杆是俄罗斯СГ-3井创造世界超深井纪录的关键技术之一。现场400t能力的钻机额定最大井深为8000m,但用铝合金钻杆取代钢钻杆后钻成了世界最深的井( 12262m) 。统计该井195个回次中￠147mmX11mm规格的铝合金钻杆磨损情况表明,最大磨损量发生在7000～8000m井段,其中钢接头最大磨损618mm,由于钢接头的保护铝合金钻杆本体的最大磨损量仅为0.92mm。(2)铝合金钻杆在塔里木某勘探井的应用。该井井深7600 m,水平位移达1000 m,基本钻进参数:钻压200 kN,转速65 r/min,泵量21 L / s,钻井液密度210 g/ cm3 ,钻速118 m /h。钻进与提升时使用不同钻杆的效果,是使用铝钻杆+钢钻杆除了钻杆伸长量有所增加外,整个钻杆柱的重量、大钩载荷、总阻力、扭矩、水力损失等参数都明显下降。论文参考。
5.结论
深部钻探不能仅着眼于大型深孔设备,还可以在钻杆柱的材质上想办法,在不更换大吨位钻机的前提下使钻孔钻得更深。因此,近年来轻质铝合金钻杆成了国内外同行关注的热点。20世纪60年代初,苏联开始在钻井中使用铝合金钻杆,经过不断改进,目前俄罗斯已批量生产达世界领先水平的高可靠性铝合金钻杆并大量出口。欧盟在俄罗斯铝合金钻杆标准的基础上,于2002年制定了石油天然气工业用铝合金钻杆的国际标准,其地位与美国制定的钢钻杆API国际标准等同。由我国中石油管材所提出,高蓉等人承担制定的等同标准于2006年12月15日作为中华人民共和国国家标准《石油天然气工业铝合金钻杆》正式,自2007年5月1日起实施。因此,让国内钻探技术人员全面了解铝合金钻杆的特点及其在深孔中的应用前景是十分必要的。随着地质工作向深部发展,随着我国自2007年5月1日起正式实施铝合金钻杆国家标准,铝合金钻杆成了国内同行关注的热点。与传统钢钻杆相比,铝合金钻杆在自重、比强度、弹性和耐腐蚀性等方面具有突出的优点。在钻机能力一定的条件下,用铝合金钻杆能钻达钢钻杆无法达到的深度。高可靠性铝合金钻杆采用与钢接头连接的新方法和高温装配工艺,使其在深井、斜井和大位移水平井钻进中可明显提高抗疲劳强度,在深孔、斜孔和水平孔中具有良好的应用前景。铝合金钻杆耐腐蚀,对天然气和煤层气开发(尤其在钢钻杆易发生“氢脆”的井区)具有重要的意义。
参考文献:
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[关键词]变形铝合金 熔铸工艺 工艺分析
中图分类号：TG27 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0022-01
引言
铝加工业的发展使铝材的应用更加广泛，尤其是在目前的航空航天工业、轨道交通业、乘用车辆制造业、军工材料及民用产品的开发行业中，铝材应用的市场被开拓发展成为了十分广阔的大市场，因此就对铝材的质量也提出了更高更严的要求。而铝材的熔铸是铝材生产的第一道工序，其目的主要是是为铝材轧制、锻造、挤压生产提供优质锭坯。锭坯的冶金质量的高低，是在后续的工序中再难以进行更改的。因此，控制好锭坯的生产与质量是发挥铝材的潜力的重要前提。要以先进的工艺技术和最低的成本获得高性能、高质量的铝合金铸锭使之满足后续工序及最终成品的需要是现代化铝材应用所追求的。
一、变形铝合金熔铸
铝熔铸是利用电解铝液、返回废料、中间合金为主要入炉原料，经熔化、保温、精炼、铸造成锭，铸锭经锯切、铣面处理成压延车间需要的合格扁锭，或者铸轧/连铸连轧成板带坯。其主要的工艺过程为熔炼、熔体处理、铸造。铝熔铸的这三个主要工序过程是紧密衔接、相互制约、密切配合才能完成熔铸过程。在此过程中，如何发挥设备寿命期内的能力，提高生产力，节能降耗，降低生产成本越来越受到铝加工行业的关注。
二、变形铝合金熔炼
熔炼过程为了使熔体内部成分、温度均匀，需要采用适当的搅拌技术，建议采用电磁搅拌。电磁搅拌的主要优点是：减少炉内各部位熔体的温度差；熔体成分均匀；由于提高了热的传输，能耗下降；炉渣下降。
铝熔体处理一般指对熔体进行合金化、净化与细化。合金化的目的是为了提高强度，此外，还应该考虑改善加工性、抗蚀性、耐磨性、硬度、液态金属的流动性、表面性能以及其他特殊性能等。净化处理或精炼是采取措施使铝熔体中不希望存在的气体与固体物质降到所允许的范围以内，以确保材料的性能符合标准或某些特殊要求。铝熔体的净化处理主要是将氢及氧化铝降到所要求的水平或更低一些。为了获得铸锭均匀细小的最佳晶粒组织，主要途径有控制凝固时的温度制度，细化处理。
三、变形铝合金铸造
铝合金铸造是将经检验合格的铝熔体浇注到带有水冷却设施的结晶器中，使熔体在重力场或外力场的作用下充型、冷却、凝固成铝锭坯的工艺过程。变形铝合金铸造主要有半连续铸造、铸轧、连铸连轧三种铸造工艺。半连续铸造属于静模铸造，铸轧和连铸连轧属于动模铸造。对于变形铝合金铸造来说，作者认为动模铸造是发展的方向，它可以实现液体金属一次加工成材，达到节能、降耗、提高生产效率的目的。动模铸造可分为四类：其一是辊间铸造，液体金属从供流嘴流到一对相向转动的轧辊之间冷凝成形并被压延成板材，典型的辊间铸造是连续铸轧技术；其二是轮间铸造，用带定型槽沟的环形轮和钢带组成结晶器，金属液进入结晶腔内，随铸轮同步运行，在铸轮与钢带分离处，熔体凝结成坯并以与铸轮周边相同的线速度拉出锭坯；其三是带间铸造，结晶器由两条相互平行的履带式类型的钢板模或钢带组成；其四是无接触铸造，气化层铸造以及电磁铸造属此类的铸造方式。对于变形铝合金板带的成型，选用铸轧和连铸连轧的优势明显。
（一）半连续铸造坯锭
目前应用最多的是直接水冷立式半连续铸造机，它可以生产各种铝合金牌号和规格的扁锭以及实心和空心圆铸锭。铸造过程中铝液重量基本压在引锭座上，对结晶器壁的侧压力较小、凝壳与结晶器壁之间的摩擦阻力较小，且比较均匀。牵引力稳定可保持铸造速度稳定，铸锭的冷却均匀且容易控制。其中尤以液压铸造机的应用最为普遍，特别是内导式铸造机的优点更为明显。
（二）铸轧
铝熔体从净化处理装置流出后，进入可以控制液面高度的前箱内。通过前箱底侧的横浇道流入由保温材料制成的供料嘴中，液体金属靠静压力由供料嘴直接进入一对相反方向旋转的铸轧辊中间。铸轧辊使液体金属快速结晶。随着铸轧辊的转动，铝熔体的热量不断通过凝固壳被铸轧辊带走，结晶前沿温度持续下降，结晶面不断向熔体内部推进，当上下两个结晶层增厚并相遇时，即完成铸造过程而进入轧制区，经轧制变形成为铸轧带坯。铝带坯连续铸轧技术代替了通常铸锭热轧工艺生产带坯所需的铸造、锯切、铣面、加热、热轧等全部工序。
（三）连铸连轧
连铸连轧工艺是一种工艺设备紧凑，在连续铸造机后面紧接着配置热连轧轧机组的紧凑生产线，是从液体到板带材一次性完成的连续生产线。显然，连铸连轧不同于连续铸轧，后者是在旋转的铸轧辊中，铝熔体同时完成凝固及轧制变形两个过程。但是两种方法的共同点均是将熔炼、铸造、轧制集中在一条生产线，从而实现从铝液到铝板带坯连续性生产，比常规的间断式生产流程少了多道工序。
在连铸连轧工艺中，铝熔体通过铸造前箱及铸嘴进入运动的双钢带水冷模腔。前箱安放在铸机的进口处，进入前箱铝液的流量大小由流槽上的浮漂式控制器来控制，控制信号大小由铸造速度传感器反馈。铸嘴上开有小孔，在小孔中通入低压惰性气体等，均匀地分布在钢带和铝液之间，起到铝液和钢带间的热传递，使进入钢带口的铝液凝固均匀，不会使钢带间产生急速的热胀冷缩，引起钢带变形，影响铝板带表面的平整度。在钢带的下部安装有钕-铁-硼强磁体支撑辊，产生的强磁力对钢带有极强的吸引力，使钢带限制在铸机规定的范围内运动，铸造出来的铸坯截面是矩形的。
结语
综上所述，在变形铝合金板带材生产的工艺选择上，连铸连轧具有相当明显的优势，对于铝熔铸的工艺配置应该是针对企业对产品定位方面的考虑，单就产能及基本投资而言，从产品产能的灵活性以及生产产品的多样性考虑，首选的应该是普通热轧工艺流程。但是对于刚刚起步或初涉猎铝加工的企业来说，选择成熟的铸轧工艺也不失为一种少投入、快见效、迅速回收成本、产能虽小不会被套牢的工艺。
参考文献
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论文导读：测得一组（20个）铝合金试件的疲劳寿命。从而更加准确地估算安全寿命。
关键词：疲劳寿命，安全寿命，置信系数，可靠性系数
1 引言
在飞机结构设计中，我们把飞机结构从开始使用到发生疲劳破坏所作用的循环载荷的次数或时间，称为疲劳寿命N。而疲劳安全寿命则是指为了保证飞机结构的安全，采用某种方法，确定出一个较低的结构使用寿命，即疲劳安全寿命NS。估算飞机结构件的疲劳安全寿命对机的安全使用、维护具有重要的参考价值。本文采用双参数威布尔分布，利用可靠性系数、置信系数来估算安全寿命，比传统的采用三参数威布尔分布公式简便。
2 估算过程
2.1 检验疲劳寿命是否符合威布尔分布
在同一应力水平作用下，测得一组（20个）铝合金试件的疲劳寿命。疲劳寿命数据如表一。
表一 疲劳寿命Ni(单位：kc)
350 380 400 430 450 470 480 500 520 540 550 570 600 610 630 650 670 730 770 840
关键词：断桥铝合金门窗；渗漏；隔热；
中图分类号：TV697文献标识码： A 文章编号：
0.引言
随着物质生活的改善和生活水平的提高，人们对居住环境的要求越来越高。住宅建设中渗漏问题得到参与工程建设各方的重视，创建无渗漏工程是施工方的一项重要工作，铝合金门窗在住宅中才能得到更广泛的应用。根据我们以前在施工中的经验，共同探讨铝合金门窗施工中有效隔热和防止渗漏的控制措施。
1.铝合金门窗渗水漏风几类情况描述
1.1 前期铝合金门窗方案设计或是门窗系列选材存在不足
（1）在抗风压性能中，国家规范过于笼统，没有明确规定五金锁点的数量或是型材腔体的大小及强度等，造成在一般风压的情况下隔热条变形等而产生透风漏水。
（2）在迎风面、雨水冲刷面的透风漏水的情况考虑不周，只注重窗台空间、阳台采光及房间的通风量等需要，飘窗、落地窗、通窗、假幕墙窗、小型幕墙等墙体化的门窗大量出现，与建筑构造防水对接欠缺，从而造成透风及直接漏水的情况越来越严重。
（3）为追求价格低廉，选用两腔隔热型材或是非品牌五金造成五金松动和型材排水系统不完善。选用系列不是系统门窗，因为国内大部分型材厂家只注重出材率，不考虑与门窗相关的附件配套，导致最终门窗透风漏水。
1.2 铝合金门窗加工过程得不到很好的质量控制
（1）从下料、锯切、加工等达不到相应精度，造成组装缝隙过大。即使符合国家标准或是没有缝隙也存在漏水隐患，因为金属和金属之间存在细小的缝隙。
（2）外露钉头钉眼、挤压孔未注胶封堵，另中梃连接处未打密封胶或是打胶未密封好，或是中梃连接方式过于简单，不用内连接直接用连接片。
（3）飘窗、转角窗或大型拼接窗在拼接时未作防水处理，或是没有打密封胶造成立向进水。
（4）型材度采用I形隔热条，雨水一旦进入就很难排出。为减少工时，排水孔过于少，或只冲一个排水孔。
1.3 铝合金门窗附件材料或密封材料质量太差或是不合格
（1）胶条不是三元乙丙橡胶，或是劣质胶条，抗老化时间短，容易龟化和发硬，失去弹性导致进水。
（2）劣质的毛条或是毛条毛刷过短或过硬，没采用硅化毛条。
（3）密封胶或发泡过期，或是使用质量差的冒牌材料等，未采用硅酮耐候密封胶，导致胶缝开裂，发泡发的不够严密等，都容易引起漏水。
（4）安装框体的螺丝使用镀锌或是劣质镀锌螺丝，容易生锈断裂或与铝合金直接接触发生氧化，导致框体在一般风压下松动，造成胶缝开裂。
1.4 建筑外墙或是窗台本身结构存在问题
如窗台未使用防水砂浆，未做防水台，在超强风压下雨水一旦进入防水层就直接进入室内。一味追求室内窗台加大导致门窗与外墙几乎平齐，洞口上口未作滴水沿，外墙面砖空鼓、无沟缝处理、或面砖本身就有细微缝隙而导致雨水长时间冲刷通过墙体直接进入室内。
2.铝合金门窗隔热性能偏低情况描述
2.1 铝合金门窗型材选用或选用型材本身构造存在不足
（1）国家规范不明确，造成门窗型材隔热材料不统一，隔热条宽度偏窄。
（2）选择一味追求价格便宜的门窗，型材多采用I形隔热条，扇框配合时不能做到把冷热空气完全隔开，或是选用两腔体隔热型材。
（3）隔热型材外腔体比内腔体大。
（4）大多系列型材整体厚度加宽了但是用来阻断冷热空气的主密封始终在中间，这样即使增加了型材厚度隔热效果也不很明显。
2.2 铝门窗在加工制作安装过程中达不到质量要求
（1）制作偷工减料，如在转角处采用方管或是套用其它型材。
（2）非系统门窗套用五金配件泛滥，在加工过成中五金造成搭桥，或是安装拼接中造成搭桥。
（3）在干法安装过程中因安装不规范，使钢副框和铝门窗造成搭桥。
（4）很多阳台转角窗等在建筑结构上就存在缺陷，使铝合金门窗不能与在外墙保温相结合。
3.预防措施及方法
3.1 前期工程方案制定
在前期预定方案和图纸深化设计后进行图纸会审，对特殊分割超大门窗根据规范进行严格的抗风压计算，根据工程特殊类型等先做样板间施工，做到提前预防，在批量生产过程中，选择窗形进行三性检测，以确定门窗是否达到国家标准或设计要求等。选隔热性能门窗尽量以平开为主，使用6+12A+6的low-e玻璃。
3.2 加工制作阶段
（1）选用门窗时尽量选用采取涂抹断面浇注双组份胶的加工工艺，断面胶干后会形成很薄的胶垫，注双组份胶使铝合金门窗腔体成为一个整体从而达到牢固与防水的效果。
（2）选用型材时尽量选用三腔隔热，最好在一平面上有利于排水，室外面低于室内的更好，扇框配合采用T型隔热条，能提高隔热性能。
（3）尽量选用系统门窗，防水效果和隔热效果较好，因为配套附件齐全。
（4）排水孔至少应设两个，门窗大于600mm时需增加排水孔，扇需冲等压孔，有利于雨水排出，最好选用防风排水帽，减少雨水倒灌。
3.3 工地施工阶段
（1）门窗根据施工方案选择预留门窗与洞口之间的尺寸。如安装方式是钢副框安装门窗与副框之间的距离在5至8毫米之间，如毛口安装控制在20mm范围之内。
（2）根据工程情况合理选用水泥砂浆填充法，或是干法施工。即钢副框安装时，在装钢副框前要在钢副框四周做防水，安装框体注意铝合金室外与室内面同时接触钢副框或是安装螺丝直接固定在隔热条上。
（3）在洞口安装框体的下口尽量使用防水砂浆，同时注意保养，注意开裂。同时在洞口处做20mm的防水台。
（4）在门窗框体与洞口周围的墙面层涂防水涂料、铺防水雨布或是选用铝板直接把窗台包实，以杜绝漏水。
3.4 增强管理意识，提高责任心
（1）在前审批方案和样板验收时加强培训督促，提高责任心，必要时请第三方验证。
（2）在施工过程中随时进行抽检，不定期随机进行淋水试验，尽早发现问题及时处理。
4.结束语
门窗工程是一项系统的工程，包含设计、材料、制作、施工等多方面因素，只有综合各方面因素才能总体提高性能，要尽量避免在断桥铝合金门窗选择中，一味追求价格便宜，而使隔热断桥铝合金门窗失去使用价值和隔热性能。
参考文献
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关键词：铝合金；焊接接头；裂纹；机理
虽然已经应用铝及其合金焊成许多重要产品，但实际焊接生产中并不是没有困难，主要的问题有：焊缝中的气孔、焊接热裂纹、接头“等强性”等。由于铝及其合金的化学活泼性很强，表面极易形成氧化膜，且多具有难熔性质（如 Al2O3的熔点为 2050℃，MgO 熔点为 2500℃），加之铝及其合金导热性强，焊接时容易造成不熔合现象。由于氧化膜密度同铝的密度极其接近，所以也容易成为焊缝金属中夹杂物。同时，氧化膜（特别是有 MgO 存在的，不很致密的氧化膜）可以吸收较多水分而常常成为焊缝气孔的重要原因之一。此外，铝及其合金的线胀系数大，导热性又强，焊接时容易产生翘曲变形。这些也都是焊接生产中颇感困难的问题。下面，对在试验过程中产生比较严重的裂纹进行深入的分析。
1铝合金焊接接头中的裂纹及其特征
在铝合金焊接过程中，由于材料的种类、性质和焊接结构的不同，焊接接头中可以出现各种裂纹，裂纹的形态和分布特征都很复杂，根据其产生的部位可分为以下两种裂纹形式：
（1）焊缝金属中的裂纹：纵向裂纹、横向裂纹、弧坑裂纹、发状或弧状裂纹、焊根裂纹和显微裂纹（尤其在多层焊时）。
（2）热影响区的裂纹：焊趾裂纹、层状裂纹和熔合线附近的显微热裂纹。按裂纹产生的温度区间分为热裂纹和冷裂纹，热裂纹是在焊接时高温下产生的，它主要是由晶界上的合金元素偏析或低熔点物质的存在所引起的。根据所焊金属的材料不同，产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各有不同，热裂纹又可分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹3类。热裂纹中主要产生结晶裂纹，它是在焊缝结晶过程中，在固相线附近，由于凝固金属的收缩，残余液体金属不足不能及时填充，在凝固收缩应力或外力的作用下发生沿晶开裂，这种裂纹主要产生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝和某些铝合金；液化裂纹是在热影响区中被加热到高温的晶界凝固时的收缩应力作用下产生的。
在试验过程中发现，当填充材料表面清理不够充分时，焊接后焊缝中仍存在较多的夹杂和少量的气孔。在三组号试验中，由于焊接填充材料为铸造组织，其中夹杂为高熔点物质，焊接后在焊缝中仍将存在；又，铸造组织比较稀疏，孔洞较多，易于吸附含结晶水的成分和油质，它们将成为焊接过程中产生气孔的因素。当焊缝在拉伸应力作用下时，这些夹杂和气孔往往成为诱发微裂纹的关键部位。通过显微镜进一步观察发现，这些夹杂和气孔诱发的微观裂纹之间有明显的相互交汇的趋势。然而，对于夹杂物在此的有害作用究竟是主要表现为应力集中源从而诱发裂纹，还是主要表现为脆性相从而诱发裂纹，尚难以判断。此外，一般认为，铝镁合金焊缝中的气孔不会对焊缝金属的拉伸强度产生重大影响，而本研究试验中却发现焊缝拉伸试样中同时存在着由夹杂和气孔诱发微裂纹的现象。气孔诱发微裂纹的现象是否只是一种居次要地位的伴生现象，还是引起焊缝拉伸强度大幅度下降的主要因素之一，亦还有待进一步的研究。
2热裂纹产生的过程
目前关于焊接热裂纹理论，国内外认为较完善的是普洛霍洛夫理论。概括地讲，该理论认为结晶裂纹的产生与否主要取决于以下3方面：脆性温度区间的大小；在此温度区间内合金所具有的延性以及在脆性温度区间金属的变形率大小。
通常人们将脆性温度区间的大小及在此温度区间内具有的延性值称为产生焊接热裂纹的冶金因素，而把脆性温度区内金属的变形率大小称为力学因素。焊接过程是一系列不平衡的工艺过程的综合，这种特征从本质上与焊接接头金属断裂的冶金因素和力学因素发生重要的联系，如焊接工艺过程与冶金过程的产物即物理的、化学的与组织上的不均匀性、熔渣与夹杂物、气体元素与处于过饱和浓度的空位等。所有这些，都是与裂纹的萌生与发展有密切联系的冶金因素。从力学因素方面看，焊接热循环特定的温度梯度与冷却速度，在一定的拘束条件下，将使焊接接头处于复杂的应力-应变状态，从而为裂纹的萌生与发展提供必要的条件。
在焊接过程中，冶金因素和力学因素的综合作用将归结为两个方面，即是强化金属联系还是弱化金属联系。如果在冷却时，焊接接头金属中正在建立强度联系，在一定刚性拘束条件下能够顺从地应变，焊缝与近缝区金属能够承受外加拘束应力与内在残余应力的作用时，裂纹就不容易产生，焊接接头的金属裂纹敏感性低，反之，当承受不住应力作用时，金属中强度联系容易中断，就会产生裂纹。在这种情况下，焊接接头金属的裂纹敏感性较高。焊接接头金属从结晶凝固的温度开始，以一定的速度冷却到室温，其裂纹敏感性决定于变形能力和外加应变的对比以及变形抗力与外加应力的对比。然而在冷却过程中，在不同的温度阶段，由于晶间强度与晶粒强度增长的情况不同、变形在晶粒间和晶粒内部的情况分布不同、由应变所诱导的扩散行为不同、应力集中的条件以及导致金属脆化的因素不同，焊接接头具体的薄弱环节以及它弱化的因素和程度也是不同的。
导致焊接接头金属产生裂纹的冶金因素和力学因素有着较为密切的联系，力学因素中的应力梯度和热循环特征所确定的温度梯度有关，而后者与金属的导热性密切相关，如金属的热塑性变化特征、热膨胀性以及组织转变等构成的冶金因素，在很大程度上对焊接接头金属所处的应力-应变状态起到重要作用，此外，随着温度的降低与冷却速度的变化，冶金因素和力学因素也都是在变化着的，在不同的温度区间对焊接接头金属的强度联系作用各不相同，如结晶温度区间大，固相线温度低，在晶粒间残存的低熔液态金属处，更容易引起应力集中，导致固相金属产生裂纹；同样，随着温度降低，如果收缩量较大，特别是在快速冷却条件下，当收缩应变速率高，应力-应变状态比较苛刻时也容易产生裂纹等等。
在铝合金焊接时焊缝金属凝固结晶的后期，低熔共晶体被排挤在晶体交遇的中心部位，形成一种所谓的“液态薄膜”，此时由于在冷却时收缩量较大而得不到自由收缩产生较大的拉伸应力，这时候液态薄膜就形成了较为薄弱的环节，在拉伸应力的作用下就可能在薄弱地带开裂而形成裂纹。
3热裂纹产生的机理
为了研究铝合金焊接时那个时候最容易产生热裂纹，把铝合金焊接时焊接熔池的结晶分为3个阶段。
第一个阶段是液固阶段，焊接熔池从高温冷却开始结晶时，只有很少数量的晶核存在。随着温度的降低和冷却时间的延长，晶核逐渐长大，并且出现新的晶核，但是在这个过程中液相始终占有较多的数量，相邻晶粒之间不发生接触，对还未凝固的液态铝合金的自由流动不形成阻碍。在这种情况下，即使有拉伸应力存在，但被拉开的缝隙能及时地被流动着的铝合金液态金属所填满，因此在液固阶段产生裂纹的可能性很小。
第二阶段是固液阶段，在焊接熔池结晶继续进行时，熔池中固相不断增多，同时先前结晶的晶核不断长大，当温度降低到某一数值时，已经凝固的铝合金金属晶体相互彼此发生接触，并且不断倾轧在一起，这时候液态铝合金的流动受到阻碍，也就是说熔池结晶进入了固液阶段。在这种情况下，由于液态铝合金金属较少，晶体本身的变形可以强烈发展，晶体间残存的液相则不容易流动，在拉伸应力作用下产生的微小缝隙都无法填充，只要稍有拉伸应力的存在就有产生裂纹的可能性。因此，这个阶段叫做“脆性温度区”。
第三阶段是完全凝固阶段，熔池金属完全凝固之后所形成的焊缝，受到拉应力时，就会表现出较好的强度和塑性，在这一阶段产生裂纹的可能性相对来说较小。因此，当温度高于或者低于 a-b 之间的脆性温度区时，焊缝金属都有较大的抵抗结晶裂纹的能力，具有较小的裂纹倾向。在一般情况下，杂质较少的金属（包括母材和焊接材料），由于脆性温度区间较窄，拉应力在这个区间作用的时间比较短，使得焊缝的总应变量比较小，因此焊接时产生的裂纹倾向较小。如果焊缝中杂质比较多，则脆性温度区间范围比较宽，拉伸应力在这个区间的作用时间比较长，产生裂纹的倾向较大。
4铝合金焊接裂纹的防止措施
根据铝合金焊接时产生热裂纹的机理，可以从冶金因素和工艺因素两个方面进行改进，降低铝合金焊接热裂纹产生的机率。
在冶金因素方面，为了防止焊接时产生晶间热裂纹，主要通过调整焊缝合金系统或向填加金属中添加变质剂。调整焊缝合金系统的着眼点，从抗裂角度考虑，在于控制适量的易熔共晶并缩小结晶温度区间。由于铝合金属于典型的共晶型合金，最大裂纹倾向正好同合金的“最大”凝固温度区间相对应，少量易熔共晶的存在总是增大凝固裂纹倾向，所以，一般都是使主要合金元素含量超过裂纹倾向最大时的合金组元，以便能产生“愈合”作用。而作为变质剂向填加金属中加入Ti、Zr、V 和 B 等微量元素，企图通过细化晶粒来改善塑性、韧性，并达到防止焊接热裂纹的目的尝试，在很早以前就开始了，并且取得了效果。图3给出刚性搭接角焊缝的条件下 Al-4.5%Mg 焊丝中加入变质剂的抗裂试验结果。试验中加入的 Zr 为 0.15%，Ti+B 为 0.1%。可见，同时加入 Ti 和 B 可以显著提高抗裂性能。Ti、Zr、V、B 及 Ta 等元素的共同特点，是都能同铝形成一系列包晶反应生成难熔金属化合物（Al3Ti、Al3Zr、Al7V、AlB2、Al3Ta 等）。这种细小的难熔质点，可成为液体金属凝固时的非自发凝固的晶核，从而可以产生细化晶粒作用。
在工艺因素上，主要是焊接规范、预热、接头形式和焊接顺序，这些方法都是从焊接应力上着手来解决焊接裂纹。焊接工艺参数影响凝固过程的不平衡性和凝固的组织状态，也影响凝固过程中的应变增长速度，因而影响裂纹的产生。热能集中的焊接方法，有利于快速进行焊接过程，可防止形成方向性强的粗大柱状晶，因而可以改善抗裂性。采用小的焊接电流，减慢焊接速度，可减少熔池过热，也有利于改善抗裂性。而焊接速度的提高，促使增大焊接接头的应变速度，而增大热裂的倾向。可见，增大焊接速度和焊接电流，都促使增大裂纹倾向。在铝结构装配、施焊时不使焊缝承受很大的钢性，在工艺上可采取分段焊、预热或适当降低焊接速度等措施。通过预热，可以使得试件相对膨胀量较小，产生焊接应力相应降低，减小了在脆性温度区间的应力；尽量采用开坡口和留小间隙的对接焊，并避免采用十字形接头及不适当的定位、焊接顺序；焊接结束或中断时，应及时填满弧坑，然后再移去热源，否则易引起弧坑裂纹。对于 5000 系合金多层焊的焊接接头，往往由于晶间局部熔化而产生显微裂纹，因此必须控制后一层焊道焊接热输入量。
而根据本文试验所证明，对于铝合金的焊接，母材和填充材料的表面清理工作也相当重要。材料的夹杂在焊缝中将成为裂纹产生的源头，并成为引起焊缝性能下降的最主要原因。
参考文献
在金属热加工过程中，材料会发生粘塑性变形。在成形过程中，材料的微观组织会发生动态变化，在成形间隙或者后期材料的微观组织会发生静态变化。现代技术要求能够预测成型部分的微观组织。在文中，会展示由材料学家们提出的各种各样的模型，他们可以用来模拟个体微观物理因素，例如在静态和动态过程中晶粒尺寸的成大、位错密度的增加、回复、再结晶以及沉积物的溶解。现代技术已经将基于微观结构的因子应用于塑性流变模型中，形成了一套统一的塑性流变方程。通过子程序，可以用来模拟在热加工过程中微观组织的变化。在本篇论文中详细叙述三种模型，他们模拟了在超塑性过程中晶粒尺寸的成大、在热轧制过程中微观组织的变化、热处理后沉积物的溶解以及这些变化对铝合金塑性流动的影响。
关键词：热成型;微观组织;本构模型
前 言
所有的金属工程材料都有一种特定的微观结构，这种结构是在高温处理过程中或者高温处理后形成的。材料热成型部分的机械性能很大程度上依赖于其微观组织和微观组织的变化，能否加工出高质量的材料取决于微观组织的控制能力[1]。不同的情形有不同表现，或者是不同的组成，或者是不同的晶体结构，或者是晶粒尺寸的成大和晶粒的取向不同，或者是不同区域内的不同结构变形体，例如结构缺陷（在成形过程中形成的位错、缩孔）[2]。在过去的几十年里，在研究微观结构模型领域科学家们已经做出了巨大的努力。本篇论文介绍了物理变量的作用和粘塑性材料模型的内部变量耦合，形成了基于物理的，统一的粘塑性本构方程组。下面介绍一些应用统一模型来演化在高/低温成形过程中微观结构变化的实例。
1.个体微观因素的建模 各种机械热加工条件下，在确定个别组织变量演化的主要动力方面已作出重大努力，许多物理变量的基础已经被广泛认识和多种类型的模型已经正确预测出个别微观组织参数的演变。在形变过程中普遍应用的模型将在下面介绍。
1.1六系铝合金热处理过程中沉积物的溶解
在六系铝合金的热处理过程中，沉积物会溶解在铝合金基体中，进而扩散在整个机体结构中，这些沉积物主要是Mg2Si和Si形式存在，沉积物的溶解将会改变材料的流动性。为了计算在沉积物溶解过程中的扩散速度，Porter和Easterling提出了扩散因数：
为成型后的位错密度。规定后的位错密度值从0（原始值）到1（位错网络的饱和状态）变化。在这个规定的位错密度率方程中包含了三种软化机制。他们分别是回复，静态回复（回火过程中）和再结晶。对于运用统一本构方程模拟两道工序进行的轧制过程，Liu and Lin提出了自己的模型和数值计算程序，运用此模型和数值计算程序展开分析[4]。分别展示了第一道工序中有效应力场图、位错密度参数图、再结晶体积分数图和晶粒大小尺寸图，在工件的左边保持着原始微观结构，在轧制区域附近应力变化剧烈，轧制后应力出于一种比较低的水平（残余应力）和保持一种固定态除了在领先变形的末端，这里应力状态更复杂，取决于轧辊与材料之间的接触条件，微观结构的变化存在不同的形式，一旦材料进入轧辊内，归一的位错密度就直接从原始状态增加。
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由于国内矿产资源、经济结构分布不均衡，所以各地区有色金属工业总量规模差距很大。目前我国有色金属工业总量规模位居前列的省区，大致呈两种发展模式。一是资源开发型。主要是河南、江西、云南等矿产资源比较丰富的省区，把有色金属矿产资源开发作为支柱产业，在政策上给予支持引导，促进了产业发展；二是沿海加工型。主要是江苏、山东、广东、浙江等缺乏有色金属矿产资源优势省区，由于紧邻消费市场，主要依靠市场机制发挥作用，大力发展有色金属加工，产业总量规模也位居国内前列。截至2007年，我国有色金属工业现价工业总产值排名前10位的省区分别是：江苏(1910．1亿元)、河南(1745．8亿元)、山东(1597．7亿元)、广东(1576．6亿元)、浙江(1416．1亿元)、江西(1343．5亿元)、云南(1101．4亿元)、湖南(970．7亿元)、甘肃(799．3亿元)和内蒙古(750．0亿元)。然而通过对其中部分省区有色金属工业发展态势的分析，就可以探索出一些地区产业发展的成功经验。
浙江继续稳定发展尽管市场波动起伏，但浙江的有色金属工业继续稳定发展。2007年全省有色金属工业规模以上企业工业增加值为185．4亿元，主营业务收人为1389．3亿元，利润总额为41．9亿元，利税总额为68．7亿元，在我国有色金属工业中占有重要地位。
浙江铜加工的竞争优势比较突出。全省现有铜加工企业超过300家，其中规模以上企业130余家，产能和产量均占全国三分之一多，是浙江省有色金属工业的支柱。主要特点有：一是总量规模大，产品种类较为齐全；二是区域特色明显，并呈现专业化分工趋势；三是多种所有制成分共存，经济结构较为合理。现有企业以股份制和民营企业为主；四是一批企业实现了超常规发展，行业龙头雏形初步显现；
五是企业装备技术水平不断提高，产品品种不断增加，产品质量稳步提高。
浙江省现已经形成了电解铝及合金生产、铝材加工、再生回收等相对齐全的铝工业体系。铝产品的生产和消费能力均居全国前列。浙江具有发展铝工业的良好产业环境，与铝工业密切相关的轻工、机械、房地产等产业规模居全国前列。浙江的汽车、摩托车及自行车配件、
仪器仪表、五金工具等产品生产规模大，需要为其提供高质量的铝锭及铝合金做原料。浙江铝制品产量位居全国第一，对铝板带片产品的需求量大。其金属家具类产品产量位居全国第二，需要大量型材、管、棒等铝合金材料。房地产业需要铝合金门窗、装饰材、铝塑板、铝塑管等建筑型材和铝箔等产品。相关产业为浙江省发展铝工业提供了广阔的消费市场。
河南总量规模跃居全国第一在政府政策主导下，河南省有色金属工业已经成为区域经济的支柱，利税总额连续几年在全省各行业中保持第一位。
2007年全省有色金属工业规模以上企业工业增加值为585．5亿元，主营业务收入为l668．2亿元，利润总额为250．0亿元，利税总额为343．0亿元，利润总额和利税总额均居全国有色金属工业首位。
为了促进有色金属工业的进一步发展，河南省政府提出加强调控引导，促进资源优化配置t加快推进战略重组，培育大型企业集团；大力推进技术创新，提升河南省铝工业核心竞争力；以循环经济理念发展铝工业，提高资源利用效率。积极创造条件，加快铝加工项目建设等具体措施。
为提高铝土矿资源保障度，加强铝土矿勘查与开发的规范管理，河南省政府制定了一些政策或措施：一是加强规划，实施调控，对铝土矿资源及矿业权设置进行合理规划；二是引导和督促小矿进行资源整合；三是通过经济手段引导，积极推进现有探矿权、采矿权的有偿转让；四是鼓励国有大型铝工业企业，对周边地区矿业权采取合作、人股或转让等方式，取得控制权；五是加大地质勘查工作力度；六是对新建氧化铝厂进行严格要求，实现贫富兼采兼收，提高资源利用率。论文关键词:有色金属工业工业发展经验分析矿产资源结构分布成功经验产业发展不均衡
论文摘要:由于国内矿产资源、经济结构分布不均衡,所以各地区有色金属工业总量规模差距很大。然而通过对其中部分省区有色金属工业发展态势的分析,就可以探索出一些地区产业发展的成功经验。
关键词：元器件；电子设备；抗振加固；设计
1 引言
为确保电子设备的可靠性，在进行力学环境试验前，一般应用有限元仿真手段对结构进行设计验证。通过有限元分析验证的电子设备，其结构及PCB在环境试验验证一般均不会出现强度破坏及刚度不够等问题。振动试验表明当前最易出现问题的是设备中的电子元器件。如DIP双列直插式封装、BGA球阵列封装、钽电容器件管脚由于疲劳而断裂、焊点脱落等[1]。综合考虑振动失效模式和产品特点、可靠性和成本等因素，电子设备中往往采用振动被动控制技术。其应用的振动控制的主要技术有隔振、去谐与去耦、振减振、结构刚化设计等[2]。而随着新型粘弹性（宽温域、宽频段、高阻尼）材料的研制成功，用粘弹性高阻尼材料制成的高阻尼减振器在电子设备上广泛使用[3]。
文章将以某印制板组件为对象提出减振措施，从结构刚化设计和阻尼减振两个方面提出两个抗振加固方案；通过力学实验比较措施的有效性，验证器件级抗振加固的效果，以达到元器件在电子设备中能够得到可靠应用的目的。
2 研究对象介绍
某印制板组件经简化后，由铝合金框架、印制板以及4个螺装器件组成，如图1。各零件之间连接均为螺钉紧固连接，印制板的外形尺寸为237mm×160mm×2mm。
图1 印制板组件示意图
2.1 方案一（结构刚化设计方案）
结构刚化设计，是通过提高结构刚度，达到提高设备谐振频率和提高机械强度的目的。方案一通过改变原有铝合金框架样式，将螺装器件从原有的安装在印制电路板上改为安装在铝合金框架上，实现提高结构刚度的目的。
图2 结构刚化设计组件示意图
2.2 方案二（阻尼减振设计方案）
T型阻尼减振器结构简单、使用方便，已广泛应用于多种设备中。方案二将螺装器件加装该减振系统后固定在印制板上，详图3。其中阻尼减振器主体部分选用某系列粘弹性阻尼材料制成。该材料是一种高分子聚合物，既有弹性固体性质，又表现出粘性流体特性。由于粘弹性材料兼具二者特性，在力的往复作用下既可以储存能量又可以耗散能量，起到阻尼减振的作用[4]。
3 减振措施有效性研究
3.1 随机振动试验
测点位置的确定及传感器的安装：将各方案中螺装器件顶面中心位置和印制板上表面中心位置定义为测点，并在每个测点安装一个加速度传感器，用于测量该点的加速度响应，如图4所示。对三种印制板组件方案进行相同条件的随机振动试验，得到频响曲线如图5。
图4 测点安装示意图及实物图
图5 螺装器件测点频响曲线图
图6 PCB中心区域测点频响曲线图
3.2 实验结果分析
通过综合分析频响曲线和响应数据，可以得到以下结论：
表1 试验数据统计
3.2.1 从表1可以看出方案二与原方案组件的谐振频率相同，均在118Hz附近，方案一的的谐振频率在在178Hz附近，这说改变铝合金框架样式对于提高组件谐振频率比较明显。而方案二采取的阻尼减振结构措施，仅在螺装器件处88Hz有尖峰出现，但响应峰值仍在118Hz处，并未影响整个组件的固有频率。
3.2.2 与原方案相比，方案一器件处均方根加速度降低8%，功率谱密度降低16.4%；PCB中心区域均方根加速度提高了25.4%，功率谱密度峰值降低9.9%。方案二器件处均方根加速度降低73.5%，功率谱密度降低80.1%；PCB中心区域均方根加速度提高了6.5%，功率谱密度降低41.3%。
4 结束语
综上所述，结构刚性化设计能够提高一阶谐振频率以及响应峰值下降，对于器件处抗振加固能够起到一定作用。但在宽带随机振动中，其它频段响应却因为结构动态特性变化而升高，因此整体效果并不明显。而采用阻尼结构抗振加固措施，器件处均方根加速度下降明显，其对功率谱密度峰值也起到了抑制作用，尤其是对高频部分作用非常明显。因此阻尼减振方案可以作为更为有效的抗振加固措施，提高电子设备中元器件及其组件的抗振性能。
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[2]张天琳.电子设备硬振设计的模态与分析成都电子科技大学硕士论文2007.
[3]李晓颜，等.某电子设备的阻尼减振设计[J].宇航材料工艺，2013年第1期.
在过去的5年间，贵州省不断加强一批国家及省级研发机构建设。全省现有科研院所53家(中央在黔科研院所1家)，已建重点实验室35个（其中国家级2个、省部共建6个）、工程技术研究中心57家（其中国家级2家）、国家级企业技术中心12家、省级企业技术中心135家；已建国家863计划成果产业化基地4家、国家特色产业化基地6家、省级高新技术产业化示范基地5家；建成科技园区16个（其中：农业类科技园区10个，含1个国家级农业科技园区；工业类科技园区6个，含1个国家级工业科技园区）；建成科技企业孵化器4个（其中国家级1个），这些创新平台的建成并投入运行，明显提升了贵州省的科技创新和成果转化能力。
变化二：企业科技创新主体地位逐步增强
2006年以来，企业研发投入已占到全社会研发投入的9.6%，大中型企业科学家与工程师的比重达50.34%，试验与发展人员比重达70.0%，规模以上工业企业科研机构达131家。一批充满活力的创新型企业正在茁壮成长。产学研结合向纵深发展，形成了一批产学研紧密结合的创新团队，建立了一批产业技术创新战略联盟，企业与高校、科研院所联合建立了一批技术中心和中试基地。
变化三：科技创新服务社会化、网络化
目前贵州已构建了社会化、网络化的科技服务体系框架，全省现有生产力促进中心总数41家（国家级生产力促进中心5家），生产力促进中心在企业、政府、科研资源、市场之间的桥梁与纽带作用得到进一步发挥，促进了中小企业的发展，2010年，贵州省被列为国家生产力促进中心体系建设行动重点试点省。科研机构的创新意识和能力得到明显提高，科研机构的作用逐步提升。贵州大型科学仪器协作共享平台入网仪器475台（套），开机率由入网前的不足50%提高到了70-80%。贵州省科技文献共享与服务平台存储容量达20T，1.7万种中文期刊、1.5万种外文科技期刊、10万份标准、20万篇硕博论文等信息实现共享。（责任编辑/李 坤）
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贵州科技创新之“最”
水稻玉米新品种产量跃居全国前列：“十一五”期间，我省培育水稻、玉米新品种单产最高纪录分别达到1044.16公斤和926公斤，跃居全国前列。2010年9月21日，被誉为“绿色革命之父”的国际水稻研究所首席育种家库希在考察贵州水稻时作出这样的评价：“贵州水稻的育种和超高产栽培技术都达到了世界先进水平”。
全国首个同时通过长江流域三大区域审定油菜品种：创造甘蓝型油菜隐性不育二系杂交研究和应用体系，以油研7号、油研10号为代表的油研系列品种在长江流域12个省市推广，创造社会效益达10亿元。油研10号成为全国第一个同时通过长江流域三大区域同步审定的品种。
国内最大精密铸造定向结晶叶片生产线：依托“高速列车用粉末冶金闸片研制”、“大型民机叶片关键技术及产业化”等一批省级重大科技项目，成功研制出新型高强度铸造铝合金系列材料，建成国内最大的精密铸造叶片和定向结晶叶片生产线，为FAST、大飞机、高速列车等国家大科学工程配套做好技术储备。
国内最大反渗透膜研发生产基地：依托“高性能海水淡化膜元件的研究”及“苦咸水淡化方面的低压节能型反渗透膜材料的开发及产业化”等国家863项目和省重大科技专项，建成产能400万平方米， 是目前国内最大的反渗透膜研发和生产基地。
世界第一条10亿块／年新型磷石膏砖生产线：成功开发拥有自主知识产权的利用磷石膏—黄磷炉渣生产新型高强耐水磷石膏砖的生产工艺，建成了世界上第一条10亿块／年新型磷石膏砖生产线。技术成果荣获中国石油和化工协会科技进步一等奖，高强耐水磷石膏砖获得了国家科技部、商务部、环保部和质检总局联合颁布的国家重点新产品证书。
由于谢赫特曼习惯用怀疑的眼光审视一切，因而在工作和生活中也就难免与他人产生磕磕碰碰。或者说，他过得不是那么如意，甚至有人嘲笑他是个疯子。
1982年，41岁的谢赫特曼在美国霍普金斯大学从事研究工作。这年4月8日，他在大学的实验室里用电子显微镜观察铝锰合金时，意外地发现了一种特殊的固体物质。他异常兴奋，把这种固体物质命名为“准晶体”。
谢赫特曼把自己的新发现告诉了同事，但没有人能理解，更没有人相信。他不但没有得到与同事分享惊喜的欢乐，反而遭到了无情的嘲笑。因为在传统理论看来，固体物质只有两种存在形式，要么是晶体，要么是非晶体，不可能有第三种，这就是说根本不可能有什么“准晶体”的存在形式。
谢赫特曼千方百计地试图说服同事，“准晶体”确实是客观存在的事实，但几个月过去了，一切皆是徒劳，不仅没人愿意听他的解释，反而嘲笑他是个疯子。实验室的主管走到他面前，把一本书放在桌子上，不屑地说：“你为什么不读读这个？你所说的新发现是完全违背科学基本常识的，是绝对不可能存在的。”更令人意想不到的是，他竟然被要求离开霍普金斯大学的研究小组。
一年后，无奈的谢赫特曼返回了以色列工学院，开始与材料学专家伊兰・布勒希一道继续从事对“准晶体”的研究。可是，他依然没有摆脱被嘲笑的命运，有的人甚至指着他的鼻子说：“本想你这个疯子去了美国我们可以安静些了，没想到你还是被遣回了。”
1984年，谢赫特曼、布勒希二人同美国科学家约翰・卡恩、法国晶体学家丹尼斯・格拉蒂亚斯合作撰写了论文，详细地描述了制出“准晶体”的具体方法。争取发表这篇论文的过程很不顺利，众多的科学杂志都拒绝了它。一些编辑甚至嘲笑说：“我们不需要如此无聊的论文，更不需要违背‘科学常识’的论文。”
经过不懈的努力，这篇论文总算在一家小刊物上发表了，后，立即在化学界引起了轩然大波。一些学术权威公开站出来质疑谢赫特曼的新发现，美国著名化学家、两届诺贝尔奖得主莱纳斯・波林，在一场新闻会上嘲笑说：“谢赫特曼是在胡言乱语，世界上没有什么‘准晶体’，只有‘准科学家’。”一些高校的老师还以这篇论文为例，教育学生要尊重“科学常识”，不要胡思乱想，不要做不学无术的“伪科学家”。显而易见，这篇论文根本没有改变科学家们对“准晶体”理论的否定态度。
实践检验真理，时间解决问题。在经受了近30年的嘲笑后，“准晶体”理论终于得到了全世界最权威科学家们的一致认可。“准晶体”材料硬度很高，不易损伤，使用寿命长，加上具有无黏着力和导热性较差的特性，适合制造眼外科手术用的微细针头、刀具等，还适合制造不粘锅具、柴油发动机等，有着广泛的应用前景，将极大地改善人类的生活。谢赫特曼也因此成为了2011年的诺贝尔化学奖得主，他一人独享了1000万瑞典克朗（约合146万美元）的奖金。
2011年10月5日，诺贝尔化学奖评选委员会主席拉尔斯・特兰德等人在解释谢赫特曼获奖原因时说：“他首次在电子显微镜中观察到了一种‘反常理’的现象――铝合金中的原子是以一种不重复的非周期性对称有序方式排列的。按照当时的理论，具有此种原子排列方式的固体物质是不存在的。因此，他的发现在当时引起了极大争议，为了维护自己的发现，他被迫离开当时的研究小组，但这一发现促使科学家们开始重新思考对物质结构的认识。”美国化学协会主席纳西・杰克逊说：“他的发现勇敢地挑战了当时的权威体系，是科学界最伟大的发现之一。”
姓 名： ***
性 别： 男
出生日期： 1972-01-02
籍 贯： 安徽
目前城市： ***
工作年限： 十年以上
目前年薪： 8-10万人民币
联系电话： 13800000000
E-mail：*****
应聘方向
求职行业： 仪器仪表/工业自动化，机械/设备/重工，采掘业/冶炼，电力/水利。
应聘职位： 技术研发工程师，其他
求职地点： ***
薪资要求： 800010000元/月
工作经历
2008/03现在： *** 连际自动化控制系统有限公司
所属行业：仪器仪表/工业自动化
工程部 项目经理
主要职责：
承担整个项目的实施，包括设计选型、调试、工程协调和验收等工作
工作业绩：目前实施项目为宁夏引黄灌溉综合自动化工程，主要包括四个泵站的35/6KV高压微机保护装置、后台画面和泵站PLC的程序设计，画面软件使用intouch和力控(电力版)，PLC使用三菱Q系列，工程已基本结束。
2005/072008/01 ***新技术有限公司
所属行业：其他行业
项目部 工程/设备工程师
主要职责：
公司为ABB传动系统集成商，以工程服务为主，主要从频传动、自动化及仪表的系统集成和现场服务工作。本人主要从事前期方案论证及后期的设计和现场调试工作，具备丰富的现场传动调试经验和自控编程组态能力，传动方面调过ABB ACS系列、Simens 6SE70及MM系列变频器，其他还有富士、山肯、安川和国产英威腾变频器等；自控以Simens PLC为主，主要是S7-200、300和400，组态软件主要使用WinCC6.0和国产的组态王，其他还用过GP、台达和easyView触摸屏；另外对仪表的使用和安装以及视频安装调试都有丰富的经验。
工作业绩：期间独立完成的项目：
1、江西赣州自来水公司变频调速工程的设计和现场调试工作(包括PLC软件设计),主要设备:ABB ACS800系列变频器、Siemens S7-200PLC和GP Pro-face触摸屏；
2、苏州苏能垃圾发电厂变频调试工作,主要设备:ABB ACS800系列变频器；
3、广西百色融达铜业有限责任公司仪表安装、现场校验及视频监控工程,主要设备:虹润仪表、鸿格采集模块、亚控组态王；
4、冷水江博大钢铁厂冲渣泵房变频改造，主要设备:英威腾变频器；
5、深圳方正微电子恒压供水项目；
6、广东韶钢松山股份公司转炉氧枪变频后备电源项目，主要设备：DPS电源、ABB晶闸管、德国松树电池、西门子PLC；
7、甘肃银光化工集团配电设备项目,共十个配电柜，二十九个操作箱，配电柜设计为GGD柜体，全部采用ABB低压电器包括隔离开关、负荷开关、断路器和接触器等；
8、中国铝业集团山西分公司新工艺试验项目，Simens S7-300PLC，组态软件WinCC6.0，另配有一个台达触摸屏,上位实现报警、实时趋势及报表打印功能；
9、冷水江博大钢铁950中板水处理自动化项目,Siemens S7-400为主站,外挂ET200从站,上位采用WinCC6.0组态。
2003/102005/06 ***集团领威科技有限公司
所属行业：机械/设备/重工
工程部 电气工程师/技术员
主要职责：
在该公司期间主要从事压铸周边设备电气的开发设计工作,包括给汤机、铝合金定量炉、镁合金熔炉等设备。其中用OMRON CQM1H及SIEMENS的S7 300PLC实现。本人熟悉电气元件、电气仪表的选型和使用；具有较强的电气设备现场安装调试经验及分析能力和故障诊断能力。
工作业绩：期间完成的开发工作：
1、SL300给汤机的开发设计；
2、SE-01取件机的开发设计；
3、铝合金及镁合金定量炉的开发设计。
2000/022003/09 马钢股份有限公司
所属行业：采掘业/冶炼
PLC维护中心 电气自动化工程师
主要职责：
主要从事公司PLC维护工作，熟悉Quantum及Modicon Premium，对Siemens的S7-300、400也有很深的认识，了解工业电视监视系统结构。
1992/072000/01 ***股份有限公司
所属行业：采掘业/冶炼
电气科 电气工程师/技术员
主要职责：
主要从事工厂电气管理与维护，包括交、直流及其调速装置，继电器控制柜等，具有很强的实践经验，熟悉现场环境，此外还从事过电气设备的点检、大中修计划的安排及电气制度的制订等管理工作.曾发表过《移动机联锁存在问题及解决方案》论文并参加本公司S、K系统胶带机联锁改造等诸多技改项目。
教育培训
1998/092001/06 ***工业大学（原***冶金学院）
计算机科学与技术 本科
曾系统学习过计算机软、硬课程，独立设计过《仓库材料备件查询管理系统》（用VB实现），熟练使用AUTOCAD。
1989/091992/07 ***电子工程学院