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主办单位:中国焊接协会 中国机械工程学会焊接学会
总        期:第140期 2006第17期
发行份数:17430份(2006/9/30)
编         辑:晓  晔       瑷  珉  


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国际焊接学会
(IIW)59届年会报道

 

国际焊接学会(IIW)第59届年会于2006827日至92日在加拿大小城魁北克召开。来自37个国家和地区的400余位代表参加了此次会议。中国机械工程学会焊接学会理事长单平、副理事长吴毅雄、4届理事长关桥院士出席了会议。

加拿大组委会主席David. E. H. Reynolds先生、加拿大自然资源材料技术实验室副主任J.E.M. Braid博士先后为会议致词,IIW主席Chris Smallbone先生随后宣布IIW59届年会正式开幕。

 

Mr. David E.H. Reynolds 为会议致词

 

 

Dr. J.E.M. Braid为会议致词

 

IIW主席 Chris Smallbone先生宣布IIW年会正式开幕

会议公布了IIW系列奖项获得者名单,IIW CEO Daniel Beaufils先生与1990-1993IIW主席 Norman F. Eaton博士共同主持了IIW颁奖仪式。

自左起: Norman F. Eaton博士、 Daniel Beaufils先生

2006 获奖人员名单:

- André Leroy Prize

:

Mr. Arno Aryus (德国)

- Ugo Guerrera Prize

:

Dr. Luigi Cimolai (意大利)

- Henry Granjon Prize

 

 

       - Category A

:

Dr. Henrikki Pantsar (芬兰), and Dr. Wei Zhang (美国);

       - Category B

:

Mr. Timothy Anderson (美国);

       - Category C:

:

Dr. Angelique Lasseigne (美国)

       - Category D:

:

Mr. Jeffrey Sowards (美国)

- Arthur Smith Award

:

Prof. Dr. Ing. Adolf Hobbacher (德国)

-Yoshiaki Arata Award

:

Prof. Taransakar DebRoy (美国)

- Edström Medal

:

Mr. Bertil Pekkari (瑞典)

- Paton Prize

:

Dr. Allan Sanderson (英国)

- Thomas Medal

:

Prof. Dr.-Ing. Detlef von Hofe (德国)

会议还吸收了尼日利亚焊接学会以及美国爱迪生焊接研究所为新会员、批准巴西焊接学会从原联系会员转变为正式会员。此外,因财政问题,会议还通过了终止印尼会员资格的决定。

IIW各工作委员会主席、IAB主席以及IIW执委也进行了换届改选。中国机械工程学会焊接学会理事长单平以及捷克Oldrich Ambroz博士作为执委的任期已满,印度 Baldev Raj教授以及奥地利 Horst Cerjak教授当选为新一届IIW执委。

会议还首次为参加IIW年会达10次、20次以及30次的代表颁发了证书,以感谢他们对IIW活动的热心参与和积极支持。包括关桥院士在内70位代表获得了该证书,Norman F. Eaton博士与David E.H. Reynolds先生作为参加IIW年会达30次及10次的代表领取了证书。

自左起: Mr. Chris Smallbone Dr. Norman F. Eaton

自左起:  Mr. Chris Smallbone Mr. David E.H. Reynolds

 

 

 

 

 

 

 

 

2006830日的晚宴上, David. E. H. Reynolds先生代表加拿大组委会还将IIW会旗转交到下届IIW组委会主席Slobodan Kralj教授手中。

 

From left: Mr. David E.H.  Reynolds and Prof. Slobodan Krajl

未来5IIW年会的组办国分别为:

2007年:克罗地亚

2008年:奥地利

2009年:新加坡

2010年:乌克兰

2011年:印度

 

此外,IIW国际会议——“第11届管状结构焊接国际座谈会”也于2006831日至92日成功召开。会议开展了10项专题内容的研讨,共征集论文83篇。此外,IIW各专委会、特委会等也召开了工作会议。一年来,IIW各工作委员会共制定了131条意见及建议,其中决议20条、建议98条、行政管理意见13条;先后共推荐 90篇论文至IIW刊物"Welding in the World"上发表。


东方锅炉成为发电设备制造业环保新领军 


    中国东方电气集团东方锅炉(集团)股份有限公司面对国家环境治理任务越来越重、要求越来越高的严峻形势和挑战,以高度的社会责任感和敏锐的市场意识,紧紧抓住国家治理环境污染和发展环保产业的良好机遇,积极调整产业结构,实施了以电站锅炉为主、环保产业和核电设备并举的3+X战略,几年来在研制符合国家环保能源政策的10—30万千瓦大型循环流化床锅炉、60—100万千瓦超临界(超超临界)机组锅炉、100万千瓦核电主设备的同时,东方锅炉把握国家环境保护发展趋势,充分发挥发电设备制造优势,果断介入电厂烟气脱硫脱硝领域,大力探索“科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少”的国产化电站烟气脱硫脱硝环保技术。
  东方锅炉在环保产品中引进了德国鲁奇·毕晓夫公司石灰石—石膏湿法烟气脱硫和选择性催化还原法(SCR)脱硝后,2004年11月又与德国KWH公司合资组建了成都东方凯特瑞环保催化剂有限责任公司(注册资本1300万欧元)。
  东方锅炉首家全套引进德国KWH公司在世界上处于领先地位的成熟催化剂设计、制造技术及其整套生产线设备。引进的选择性催化还原(SCR)脱硝工艺,是目前世界上先进的电站烟气脱硝技术。利用这项技术的产品,目前在全球占有率高达98%,居世界发达国家烟气脱硝技术首位。
  东方凯特瑞公司将脱硝催化剂生产流水线从德国拆迁、转运至成都,专业生产大型电站脱硝装置SCR催化剂,是目前国内唯一一家生产火电厂烟气脱硝催化剂的企业,所生产和经营的催化剂产品具有国际先进水平。专门用于电站锅炉烟气脱硝的催化剂实现了国产化,有效降低了发电厂的脱硝投资成本,增强了企业参与市场竞争的实力。SCR催化剂产品面向国内外市场。
  近日,在东方凯特瑞生产现场,脱硝催化剂生产流水线单体挤压和干燥运行试运一次成功,将于9月19日正式投产。
  东方锅炉已承接了江苏徐塘发电有限公司和四川江油电厂4台30万千瓦机组烟气脱硫项目、宜宾黄桷庄电厂2×20万千瓦机组脱硫项目,承接了国内首台具有自主知识产权的福建嵩屿电厂4 ×30万千瓦机组海水脱硫合同。
  尤其是率先签订的广东恒运电厂2台30万千瓦机组烟气脱硝装置、湖南长沙电厂2×60万千瓦超临界机组烟气脱硝装置,实现了我国烟气脱硝环保产业关键技术和设备国产化“零”的突破,领先一步抢占了大型火电机组烟气脱硝技术与设备制造的制高点,成为国内首家同时拥有火电机组脱硫、脱硝环保设备技术开发与制造能力的企业,实现了我国烟气脱硝环保产业关键技术和设备国产化“零”的突破, 打破了国外厂商在国内脱硝领域的垄断,成为国内环保领域新领军。
  由东方锅炉总承包的江苏徐塘发电有限公司2×30万千瓦机组烟气脱硫装置均已顺利通过168小时试运行。
  东方锅炉的脱硫、脱硝项目合同金额已超过8亿元,相当于 “九五”期间东锅当时一年的销售合同量。
  新闻链接:
  电站烟气脱硝环保设备主要对象是氮氧化物,主要由一氧化氮和二氧化氮构成。一氧化氮原本无毒无害,当发生反应转化成为二氧化氮后,对环境就造成了极大的污染,并严重危害身体健康。
  SCR装置脱硝反应原理——烟气和氨与空气的混合物在经过SCR装置的蜂窝式或板式催化剂层时,烟气中的NOx和NH3、空气中O2发生化学反应,生成无污染的N2和水。
  由于电站机组烟气脱硝过程完全在锅炉烟道中进行,锅炉制造厂可以在设计中同时安排、设计脱硝装置,保证了脱硝效率和最低投资。通常将SCR反应器布置在燃煤和燃油电厂的固态排渣或液态排渣锅炉的烟气下游,在催化剂的作用下,将烟气中的氮氧化物转化为无害的氮气和水,效率≥90%。利用这项技术的产品,目前在全球占有率高达98%,居世界发达国家烟气脱硝技术首位。 
  由于国内电力需求不断增长,火力发电设备装机容量的不断扩大,大量排放的硫氧化物、氮氧化物造成我国近三分之一国土出现严重的酸雨污染。近年,由火电厂排放的二氧化硫、氮氧化物就超过1700万吨,每年损失超过1100多亿元,严重制约了国家经济、社会可持续发展和影响人类健康。
  统计资料显示,我国是目前世界上最大的煤炭生产和消费国,煤炭在中国能源结构中的比例高达76.2%,造成酸雨的二氧化硫、氮氧化物90%均来自于燃煤。严格治理火电厂减排硫化物、氮氧化物,不但成了国家、各级地方政府以及火力发电企业的重要工作,也成为各电力设备和烟气脱硫脱硝环保设备制造企业的重要使命。“环保风暴”和《京都议定书》的正式生效,使国人对大气污染和环境保护有了更深刻的理解和更紧迫的压力,国家要求目前已建和新建火电机组要逐渐把脱硝系统列入建设规划,到2010年,至少有2亿千瓦的机组容量需要建设脱硝系统,在脱硝项目上会形成可观的市场规模。


火车有望告别“哐当”声 



  据新华社南京9月21日电(记者 蔡玉高 侯大伟)铁路沿线的居民有望与火车运行时发出的“哐当”噪音说再见。中国南车集团公司戚墅堰机车车辆工艺研究所自主研制的第一辆拥有自主知识产权的钢轨接触焊作业车整车近日正式下线。这项先进的无缝焊接技术推广之后,人们乘火车受噪音影响的程度将大大减轻。



长沙晚报

 
 




 
   全新数控切割理念与技术方法


经济效益:“全时切割”给企业带来的最大经济效益是提高数控切割机的生产效率,使原本一台数控切割机的切割生产能力提高成为二台甚至三台数控切割机的切割生产能力。

 

     

     图一:整板套料实现全时切割                        图二:余料板套料实现全时切割

自动切割:

传统切割方式:依靠切割工人的切割经验,通过手和眼的紧密配合,进行手工操作,调节和控制数控切割过程的预热、穿孔、起割、空程和正常切割加减速和拐角加减速等。

 

现实问题:企业无法保证每个切割工人都具有丰富的切割经验和良好的操作技能,更无法保证每个切割工人的工作态度和身体状况始终处在最佳或良好的状态,因此也就无法保持或保证数控切割机的切割效率和切割质量。只有把丰富的切割经验和切割工艺写入数控系统,工人使用自动切割方式,排除人为因素的干扰,才能保证数控切割机的切割效率和切割质量。

 

自动切割方式:FastCAM公司倡导和推广自动切割生产方式。FastCAM专门为火焰和等离子数控切割提供的FastCNC数控系统,为用户提供了完善的自动穿孔和自动切割工艺,通过调用板材切割参数库和自动切割逻辑,使用自动切割功能键,实现自动切割,包括自动穿孔,空程和切割速度的自动加减速,以及拐角和圆弧切割的自动加减速。自动切割方式的最大优点是把完善的切割工艺和丰富的切割经验集成在数控系统中,有效地弥补切割工人的经验不足和体力与情绪的波动,可以有效提高和持久保证数控切割机的切割效率和切割质量。

         

   图三:自动切割工艺数据库                     图四:自动切割板材参数数据库

特别值得指出的是:火焰厚板穿孔技术难度高,切割工艺复杂。FastCNC数控系统提供了独具匠心的火焰厚板自动穿孔切割逻辑数据库和明盲孔自动智能判断功能,使火焰厚板穿孔实现自动穿孔,自动判断明孔盲孔,实现借边切割,有效减少和避免火焰厚板穿孔次数。

高效切割:

传统切割方式:不论是火焰切割还是等离子切割,切割效率低的主要原因是每个零件都要预热穿孔,都要逐个切割,火焰切割预热穿孔耗时耗材,切割效率低,等离子切割割嘴损耗浪费严重。

高效切割方式:FastCAM公司倡导和推广高效切割生产方式。FastCAM优化套料软件在整板套料和余料板套料的基础上,提供共边、连割、借边、桥接等高效切割方式编程方法,有效减少预热穿孔,减少重复切割,防止热切割变形,从而有效提高切割效率,节省钢材和耗材,特别是节省等离子耗材。

同时,FastCNC数控系统为实现高效切割提供了零件套料图形库和明盲孔自动判断与借边切割功能,节省画图编程套料时间,实现零件整板套料和共边与连续切割,有效减少预热穿孔,改变传统的逐个零件切割,每个零件穿孔的切割方式,有效提高切割效率。

 

  

图五:火焰高效切割,使用共边借边技术,

   

图六:等离子高效切割,使用桥接连割技术,实现整板切割只穿三次孔!


  


(未完待续)

 




再制造工程中的热喷涂技术

徐滨士,马世宁,朱胜,刘世参,王海斗

装甲兵工程学院 装备再制造技术国防科技重点实验室

2.4超音速等离子喷涂12Co-WC涂层耐砂粒磨损性能研究

等离子喷涂技术中等离子焰流的温度高达18000℃,可以将各种喷涂材料加热到熔融状态,因而高熔点陶瓷等难熔材料也可被用于等离子喷涂使用,从而得到高耐磨性的喷涂层。超音速等离子喷涂12Co-WC涂层主要由金属Co相以及硬质WC相和少量硬质W2C相组成,高硬度碳化物颗粒可以克服砂粒的划伤。

采用装备再制造技术国防科技重点实验室研究开发的HEPJ高效能超音速等离子喷涂系统在坦克某磨损零部件表面制备了12Co-WC涂层。图9(a)12Co-WC涂层的表面形貌照片。可以看出,高效能超音速等离子喷涂12Co-WC涂层表面均匀、致密。图9(b)为涂层的截面组织特征。分析表明,涂层组织致密、孔隙率较低(<1%),看不到明显的孔隙和孔洞,而且涂层与基体的结合非常紧密,基体表面一些不平的缺陷都被涂层填充。这有利于提高涂层的结合强度,减少裂纹源,从而有利于提高涂层的耐磨性。EDAX能谱分析表明,图9(c)中浅色区域为硬质WC陶瓷相,深色区域为金属Co粘结相。图10为涂层XRD衍射谱。分析结果表明,喷涂层主要由WC相、金属Co相及少量W2C相构成。W2C相的产生是由于喷涂过程中WC颗粒在高温下分解形成的。涂层的这种组织结构有利于硬质陶瓷颗粒承受载荷和抵抗砂粒犁削作用,对提高涂层的抗油润滑砂粒磨损性能非常有利。



9超音速等离子喷涂12Co-WC涂层的表面(a)、截面(b)及截面放大图(c)

   

实车研究表明,超音速等离子喷涂12Co-WC涂层在油润滑条件下耐砂粒磨损性能极为优异,无论砂粒尺寸如何变化、润滑油中砂粒含量有何不同,其耐磨性均明显优于原始基体。

11为超音速等离子喷涂12Co-WC涂层的磨痕表面,可见涂层表面只被砂粒磨出了很细微的犁沟。摩擦学理论认为,当涂层表面硬度Hm和磨粒硬度Ha之比大于0.8时为软磨粒磨损;而当Hm/Ha小于0.8时,材料的抗磨能力急剧下降,为硬磨粒磨损。在本试验条件下,涂层与磨粒的硬度之比约等于0.85,因此,涂层与对摩件之间主要发生软磨粒磨损,在试样磨损表面仅出现轻微擦伤痕迹,表现出良好的抗磨性能。

超音速等离子喷涂12Co-WC涂层由于喷涂颗粒飞行速度高,WC颗粒的分解及Co的烧损都比较少,形成了典型的“硬质相+软基体”的耐磨组织。涂层中突出的WC硬质相直接承受载荷,保护基体不受磨粒的作用,摩擦副和砂粒主要和硬质相发生接触和滑动摩擦,由于这些高硬的陶瓷相与摩擦副及砂粒发生粘着的几率很小,所以涂层磨损很小。而软基体Co相主要起支撑硬质相的作用,能够改善涂层韧性,增加硬质相与基质相之间的粘接强度,减小涂层在砂粒和摩擦副冲击下剥落的可能。当施加载荷时,承受压力增大的硬质相颗粒陷入软基体中,将使更多的硬质颗粒承载而达到载荷均匀分布。

2.5超音速等离子喷涂Al2O3/TiO2纳米结构涂层耐磨性能研究

    利用装备再制造技术国防科技重点实验室研究开发的HEPJ高效能超音速等离子喷涂还制备出了Al2O3/TiO2纳米结构复合涂层。


纳米热喷涂与普通热喷涂的喂料(即用于喷涂的材料)都是微米级的,但关键区别在于纳米热喷涂的喂料是由大量纳米颗粒重构后形成的微米级喂料。图12为微米喂料的重构及纳米热喷涂的原理示意图。纳米颗粒不能直接用于热喷涂,主要是因为其尺寸与质量太小,喷涂时既可能大量飞散损耗,也容易发生烧结。图13显示了将纳米Al2O3TiO2颗粒重构为微米级的Al2O3/TiO2复合颗粒的过程。图13(a)(b)分别为纳米Al2O3TiO2颗粒的透射电镜形貌,显示它们均有团聚现象。对它们进行超声分散后,利用液相分散喷雾合成法进行重构处理,得到了微米级的纳米结构喂料,见图13(c)。图13(d)为喷涂后得到的Al2O3/TiO2纳米结构涂层透镜形貌及选区电子衍射,可见该涂层主要由亚微米晶和纳米晶结构组成。

1为分别利用自行研制的高效能超音速等离子喷涂设备(HEPJ)和美国进口METCO -9MB等离子喷涂设备制备的纳米结构喷涂层的力学与摩擦学性能测试结果,可见由HEPJ制备的涂层性能明显优于由METCO-9MB制备的涂层。

1  两种喷涂方法所得纳米结构涂层的性能对比

 

高效能超音速等离子喷涂

美国METCO-9MB等离子喷涂

显微硬度(HV0.05

1166

713

结合强度(MPa

29.4

11.4

相对耐磨性

1.12

1

 

3 结束语

再制造工程是废旧产品高技术维修的产业化,“产品”既可以是设备、系统、设施,也可以是其零部件;既包括硬件,也包括软件。再制造是以产品后半生为研究对象,提升、改造废旧产品的性能,使废旧产品重获生命力。再制造的重要特征是再制造产品质量和性能达到或超过新品,成本却只是新品的50%,节能60%,节材70%,对环境的不良影响与制造新品相比显著降低。

热喷涂技术是再制造工程的关键支撑技术之一。作为热喷涂技术的最新代表,高速电弧喷涂技术和超音速等离子喷涂技术分别以其高效廉价、应用范围广泛和质量优异、超强加工能力而受到广泛重视。利用高速电弧喷涂技术制备了用于锅炉水冷壁管道的Fe-Al及其复合物的金属间化合物耐高温冲蚀涂层、甲板防滑用Al/Al2O3增摩涂层、舰船钢结构耐海水腐蚀用Zn-Al-Mg-RE涂层;利用超音速等离子喷涂技术制备了用于摩擦副耐细砂磨损涂层及Al2O3/TiO2纳米结构耐磨涂层。这些喷涂层很好地满足了再制造装备的耐磨、耐蚀等要求。



(完)

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