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焊接技术专业毕业论文下载

发布时间:2024-06-30 19:18:06

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晶 间 腐 蚀随着现代工业的快速发展,不锈钢在现代机械生产加工中得到广泛应用。通常不锈钢指空气中能够抵抗腐蚀的钢。它有两种分类法:一种是按化学成分,分为铬不锈钢和铬镍不锈钢;另一种则按正火状态下钢的组织状态,分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体一铁素体不锈钢等。奥氏体不锈钢是目前应用最广的不锈钢:它以铬、镍为主要合金元素,因具有优良的耐蚀性、力学性能等综合性能,导致它在生产中需求快速地增长,并占据重要的地位。奥氏体不锈钢化学成分类型有Crl8%一Ni9% (18— 8型不锈钢)、C T1 8%一Ni1 2%、C T2 3%一Ni13%、Cr25%一Ni20%等。常用的有1CT18Ni9Ti。奥氏体不锈钢的焊接性从理论上讲,与铁素体、马氏体不锈钢相比,被认为是较好的,它不因温度变化发生相变,对氢脆不敏感,在焊态下接头也有较好的塑性和韧性。但这并不意味着在所有的情况下该钢的焊接质量都能达到较高的使用要求。在役的奥氏体不锈钢焊接结构中,焊后接头出现晶间腐蚀破坏的时有发生,这不仅影响了结构的正常使用和安全性,还给企业造成经济损失。奥氏体不锈钢的晶间腐蚀问题归根结底是与其焊接性相关,然而人们往往对它的认识不足,对它焊接性能不甚了解,选用不当的焊接工艺,而产生晶问腐蚀缺陷,导致具有寿命优势的奥氏体不锈钢早期失效。为此,通过查阅资料将对铬镍奥氏体不锈钢晶间腐蚀缺陷的产生机理进行探讨,并据此开展预防不锈钢晶间腐蚀,提高耐蚀性的初步探讨。2 晶间腐蚀的形成条件 机理典型的18—8 型不锈钢(1C T1 8Ni9Ti)一般是在固溶处理状态下使用,于常温下腐蚀介质中工作,它的耐蚀性能是基于钝化作用:奥氏体不锈钢含有较高的铬,铬易氧化形成致密的氧化膜,能提高钢的电极电位,因此具有良好的耐蚀性能。当含铬量1 8% 、镍量8%时,能得到均匀的奥氏体组织,且含铬和镍量越高,奥氏体组织越稳定,耐蚀性能就越好,故通常没有晶间腐蚀现象。但如经再次加热到450~850℃或在此温度区间工作,并且钢中含碳量超过0.02~0.03% ,又缺少Ti、Nb等能控制碳的元素时,处于腐蚀介质中往往就可以见到晶间腐蚀现象。这说明,晶间腐蚀和钢的成分(碳和碳化物形成元素)有关,还与加热条件有关。现已有一些学说对晶问腐蚀现象做了解释,其中以碳化铬在晶界沉淀为前提的“贫铬理论” 较普遍为人们所接受。铬是决定不锈钢耐蚀性的主要元素,有效含量应超过12%。以含碳量为0.03%的普通18—8型钢为例。室温时的碳的溶解度只有0.02~0.03% ,固溶处理后奥氏体必为碳过饱和,而呈不稳定状态。若经再次中温加热(在450~850℃ 之间), 则过饱和的碳将向晶界扩散,与铬结合而形成Cr23C6或(Cr、Fe)23 C6沉淀于晶界。这时,由于铬的原子半径较大,在晶粒内部的扩散速度较慢,来不及向晶界扩散,故在形成铬的碳化物时,晶界处可能发生铬的“供不应求”现象,致使靠近晶界的晶粒表面一个薄层严重缺铬(铬的有效含量低于1 2%)。当有腐蚀介质作用时,这一缺铬区域将产生明显腐蚀,即晶间腐蚀。Ti、Nb的有利作用在于,可优先与碳结合形成TiC或NbC,消耗掉晶界过饱和的碳,从而防止碳与铬结合,避免缺铬现象发生。所以,含有Ti或Nb的钢一般不具有晶间腐蚀倾向。超低碳不锈钢由于不存在碳的过饱和,就无所谓碳的过饱和析出,因此也不发生晶间腐蚀。加热条件的影响主要是与合金元素的扩散相联系。加热温度低(<450℃)或加热时间短,不利于扩散而难以形成铬的碳化物,不致产生缺铬现象;加热温度较高(> 8 5 0℃),铬的扩散速度加快, “供铬” 条件得到改善, 晶粒表层缺铬现象可以逐步消失;加热时间充分长时,也有利于铬的均匀扩散而不致形成贫铬层。3 晶间腐蚀的预防在了解奥氏体不锈钢晶间腐蚀的形成机理后,据此提出以下几条预防措施:(1)严格控制含碳量碳是造成晶间腐蚀的主要元素,碳含量在0.08%以下时,能够析出碳的数量少;碳含量在0.08%以上时,则析出碳的数量迅速增加。所以常控制母材金属和焊条的含碳量在0.0 8%以下,如0Cr1 8Ni9Ti、A107等。另外,奥氏体钢中含碳量小于0.02% ~0.03%时,全部碳都溶解在奥氏体中,不会产生晶间腐蚀。超低碳不锈钢(如00 Cr 1 8Ni 1 0,A002)的大量应用就是此原理。(2)采用双相组织钢中的合金元素是形成双相组织的主要因素。奥氏体化元素有Ni、C、Mn、N、C U等;而铁素体化元素则有C r、Nb、Ti、M O、V、W 、Si等。当不锈钢中铬与镍的质量分数之比大干1.8时,就会出铁素体组织。调整钢的化学成分,在焊缝中加入铁素体形成元素,就可促使焊缝形成奥氏体加少量铁素体的双相组织。形成双相组织的优势在于,双相组织中的奥氏体,其碳的浓度较大,碳有向铁素体扩散的趋势;而铁素体中铬的浓度较大,铬就有向奥氏体扩散的趋势。奥氏体中的碳和铁素体中的铬都向两相交界处扩散, 由于碳的扩散速度很大,有可能碳首先从奥氏体越过边界与铬形成碳化铬;又由于铬在铁素体里的扩散速度要比在奥氏体中快得多,所以一旦在晶界处出现贫铬层,铬能够较快地从铁素体内部得到补充,而使贫-铬层消失,使奥氏体晶界上析出的碳化铬数量减少、分布不连续,并打乱单一奥氏体柱状晶的方向性,从而避免贫铬层贯穿于晶粒之间构成腐蚀介质的集中通道,降低了晶间腐蚀倾向。形成双相组织有利于防止晶间腐蚀,但也应注意铁素体含量的控制。铁素体含量超过5%时,o相(FeC r金属间化合物)很快形成。o相硬而脆(H RC>6 8),分布在晶界,不仅使焊缝冲击韧性和塑性急剧下降,还将增大晶间腐蚀倾向。因此综合考虑,奥氏体不锈钢焊缝的铁素体数量为4~12%较适宜。实践表明,5%左右的铁素体能获得较满意的抗晶阃腐蚀性能。 (3)添加稳定剂焊接材料中加入钛、铌等与碳的亲和力比铬强的元素,能提高抗晶间腐蚀能力。因此常用焊接材料1Cr18Ni9Ti、A137、A302等,都含有钛或铌。(4)进行固溶处理在焊后把接头加热到1050~1150℃,保温1 h后水淬(图3)。此时晶界碳化铬被全部溶解,部分钛和铌的碳化物也被溶解,使碳重新溶入奥氏体中,然后迅速冷却,使碳来不及析出,形成稳定均一的奥氏体组织,消除晶界处的贫铬层,避免产生晶阃腐蚀。(5)进行均匀化处理将奥氏体不锈钢加热到850~900℃,保温2 h,使晶粒内部的铬也扩散到晶粒边界,使晶界铬的质量分数重新恢复到大于1 2%,从而消除晶界贫铬层。(6)减小焊接线能量在焊接工艺方面,采用小电流,大焊速,短弧,直道焊接。多层多道焊时,层间温度不宜过高,应待先焊的一层完全冷却后(<6 0℃),再进行下一层焊接,且层间接头错开。奥氏体钢的电阻率大(约为碳钢的5倍),导热系数小,焊接电流应比同样直径的低碳钢焊条小1 0~20% 。以手弧焊为例,平焊的焊接电流为焊芯直径的2 5~3 5倍,在立焊或仰焊时,焊接电流还要再减小1 0~30% 。小线能量、小电流、快速焊,冷却速度快,在敏化温度区停留时间短,有利于防止晶间腐蚀;短弧,焊丝或焊条芯中所含对氧亲和力大的合金元素T i、Nb、C r、Al等烧损少,有利于防止晶间腐蚀。 (7)Jjn快接头的冷却焊件焊前不预热,焊后应尽可能加快接头的冷却,如使用铜垫板等,甚至条件允许还可用水冷等强制措施,来减少接头在危险温度的停留时间,防止晶间腐蚀产生。(8)合理安排焊接顺序多层焊和双面焊时,后一条焊缝的热作用可能对先焊焊缝的过热区起到敏化温度加热的作用。为此,双面焊缝中与腐蚀介质接触的一面应尽可能最后焊接。焊缝布局上应尽量避免交叉焊缝,减少焊缝接头。与腐蚀介质接触的焊缝若无法安排最后焊接,则应调整工艺参数,使后焊焊缝的敏化区不与第一面焊缝表面的过热区重合。进一步提高 锈钢焊缝的耐蚀性,则还应严格控制以下几项:(1)为避免损伤不锈钢表面,在坡口两侧刷涂石灰水或商品化的专用防飞溅剂,并在焊后彻底清除飞溅物、残渣;(2)禁止在坡口之外的焊件上随处任意打弧;(3)焊接电缆卡头在工件上要卡紧,以免发生打弧或过烧现象;(4)焊接前、后的处理对产品耐蚀性影响很大:①钢材的贮存及运输应与一般结构钢分开,以免被铁锈等污染;②钢材表面光滑平整,避免碰撞或摩擦损伤,划线下料时不要打冲眼和不用划针;③尽可能用机械加工或等离子弧切割下料,避免用碳弧切割;④封头等零件最好冷压成形,热压 1ooo度 ≈ 6O0度成形时应检查耐蚀性变化,并做相应的热处理;⑤焊接前后热处理时,加热前必须将钢材表面污物洗净,以免加热时产生渗碳。⑥表面处理(磨平、抛光、酸洗、钝化)必须严格遵守操作规程,以表面呈均匀的银白色为宜。奥氏体不锈钢焊接易出现晶间腐蚀缺陷,且存在导热性能差、线膨胀系数大、熔池的流动性差等不利因素,因此只有选择合适的焊接方法、焊接材料,遵循相关的焊接工艺,才能保证奥氏体不锈钢的焊接质量,使其寿命优势得到充分发挥,让它的应用范围进一步扩大。

焊接是一种连接金属或热塑性塑料的制造或雕塑过程。这是我为大家整理的材料焊接技术论文,仅供参考!

高强材料的焊接浅析

摘要:在现代工业中,高强材料越来越占有重要的地位,但其焊接时的焊接裂纹、脆化、软化等现象,给安全生产与产品的使用效率带来了隐患。为此,笔者根据自身学习与实践经历,就高强材料尤其是高强钢的焊接特性进行分析阐述。

关键词:高强材料;焊接;特性

一、高强材料概况

在当前的管道、容器中,高强材料越来越占有重要的地位。当中最重要的,是将钢里除碳意外添加一类或多类合金成分(合金成分的比例低于百分之五),用来加强钢的强度,将钢的强度提高到275MPa或更高,并产生更优的综合质量,此种钢被称为高强钢,它的基本优点为强度高、塑性与韧性也优于普通钢。根据钢的屈服强度的程度和热处理时的特性,高强钢总体上有两种。

热轧、正火钢,其屈服强度处于294Mpa~490MPa间,而利用状态是热轧、正火与控轧,在类别上是非热处理强化钢,该种钢的现实中使用的最为常见。

调质钢,其屈服强度处于490Mpa~980Mpa间,通常在调质状态中应用,在类别上是热处理强化钢。该种刚的特性是不烦强度高,而且塑性与韧性比较好,能够直接于调质时进行焊接。所以,这中调质钢在使用中越来越普及。

现在常使用的高强钢,钢板牌号包含以下几种:16MnR、15MnVR、13MnNiMoNbR、18MnMoNbR;锻件牌号包含以下几种:16Mn、15MnV、20MnMo、20MnMoNb。

二、高强钢的焊接特性

高强钢中碳含量通常不高于,合金成分的总量通常不高于5%。因为高强钢包含一些的合金成分,使它的焊接性和别的材料有一些不同,具体焊接特性有以下几点:

1、焊接时的焊接裂纹

(1).高强钢因为使用了让钢强度增加的碳、锰等元素成分,当焊接的时候往往产生淬硬,而产生的硬化部分往往很敏感,所以,当刚性过强与拘束应力较强的状态下,如果焊接方式有问题,就会造成冷裂纹。加上这中裂纹存在较长的延迟,容易造成较大的危害。

(2).再热裂纹为在焊作业完成后,慢慢去掉应力热的过程中,或较长时间在高温状态下于临近熔合线粗晶部位造成的沿晶开裂。通常认为,此类裂纹造成的原因,是因为焊接高温导致HAZ旁边的V、Nb、Cr、Mo等元素固溶在了奥氏体内,焊接完成后进行,但没有完全析出,而是在PWHT的时候呈弥散状态析出,所以强化了晶内,将应力在松弛的时候产生的蠕变变形汇聚在了晶界。

高强钢在焊接的时候,通常不会造成再热裂纹,例如16MnR、15MnVR之类。然而对Mn-Mo-Nb与Mn-Mo-V等类别的高强钢,因为Nb、V、Mo等成分比较敏感,是造成再热裂纹的常见因素,所以这些高强钢与焊接完成后实施热处理时,需要特别回避容易造成再热裂纹的温度范围,以免造成再热裂纹。

2、焊接部位的脆化与软化

(1).应变时效脆化。焊接部位于焊接前要进行各种冷处理(如钢板的剪切、管道筒罐的卷圆),材料会导致有所变形,要是变形的部位再收到200至450℃的热作用,可能造成应变时效,继而产生脆化,往往导致材料的塑性减弱,因此造成钢材的脆断。

PWHT能够减弱焊接时产生应变时效,将韧性一定程度上恢复。1998年制定的《钢制压力容器》中明确规定,筒状钢材的厚度要达到下列标准:碳素钢达到的的厚度不能低于圆筒内部直径的百分之三;别的钢的达到的厚度不能低于内部直径的百分之二点五。而且,那些冷成形与中温成形中制作的受压产品,要在成形之后实施热处理。

(2).焊缝与热影响区产生的脆化。对材料进行焊接时,加热与冷却往往不会十分均匀,便会产生不均匀的结构。焊缝与热影响区具有一定的脆性,这是是焊接接头里最薄弱的地方。焊接线的能量强度会对高强钢WM与HAZ性能产生较大影响,高强钢容易淬硬,线能量如果不高,HAZ会产生马氏体造成裂纹;线能量如果过高,WM与HAZ产生粗糙的晶粒,会造成焊接部位的脆化。线能量如果过高,调质钢而造成的HAZ脆化现象尤其明显。因而焊接作业时,要把线能量控制于合适的度量。

(3).焊接部位的热影响区产生的软化。因为焊接时的热作用,会造成部分地区强度降低,形成了一定的软化带。HAZ区的结构软化会因为焊接线热度的提升与预热温度的提升而恶化,不过通常的软化区的性能还是能够达到规定标准值的最低标准,因而这些钢材地热影响部位产生的软化现象,如果做到工艺合适,就不会降低焊接部位的正常使用。

三、当代新式高强材料的焊接特性

1、高强管线钢

高强管线钢指X70以上的钢级,至尽为止,X80是已建管线钢中使用的强度最高的管线钢。加拿大Ipsco钢铁公司在1998年年报中明确指出,该公司已成功进行了X90和X100SSAW钢管试生产,最终目标是生产各种规格的X100钢管。日本NKK、住友金属、新日铁、川崎制铁及欧洲钢管公司也相继研制成功X90和X100UOE钢管,正在研制X120钢管。

为保障管线的安全可靠性,在提高强度的同时,必须相应提高韧性。特别是高压输气用钢管,必须有很高的CVN。超贝氏体和超马氏体被誉为21世纪的管线钢,其钢级为X80~X100(贝氏体)、X100~X120(马氏体)。在成分设计上,大体上都是(超)的Mn-Nb-Ti系或Mn-Nb-V(Ti)系,有的还加入Mo、Ni、Cu等元素,因此,热影响区的韧性不会比较低强度的管线钢差,冷裂纹敏感性不大。对于强度高于600MPa的钢,焊接时要特别关注WM冷裂纹问题,尤其是现场对接环焊缝必须采用超低氢焊接材料。

2、超细晶粒钢

上世纪90年代,世界主要产钢国相继开展了新一代钢铁材料的研究,其中,尤以日本的“超级钢“计划、中国的“新一代钢铁材料重大基础研究”和韩国的“21世纪高性能结构钢”引起世界钢铁界的瞩目和热情参与。

在新一代钢铁材料的研究中,最引人注目的是超细晶粒的研究,通过超细晶粒(最小1mm)实现强度翻番的目标。超细晶粒钢焊接的最大问题就是HAZ的晶粒长大倾向,为解决这一问题,须采用激光焊、超窄间隙MAG焊、脉冲MAG焊等低热输入焊接方法。

参考文献

[1]王建利.高强钢的焊接工艺评定[J].云南水力发电,2007,(02).

[2]李明.高强钢的焊接[J].现代焊接,2005,(03).

[3]栗卓新,刘秀龙,李虹,李国栋.高强钢焊材及焊接性的国内外研究进展[J].新技术新工艺,2007,(05).

试论焊接技术

摘 要:焊接是一种连接金属或热塑性塑料的制造或雕塑过程。焊接过程中,工件和焊料熔化形成熔融区域,熔池冷却凝固后便形成材料之间的连接。这一过程中,通常还需要施加压力。焊接的能量来源有很多种,包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。今天,随着焊接机器人在工业应用中的广泛应用,研究人员仍在深入研究焊接的本质,继续开发新的焊接方法,以进一步提高焊接质量。

关键词:焊接;金属;能量;技术

1、焊接技术概论

焊接过程的物理本质

焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程.促使原子和分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压,或同时加热又加压。

焊接的分类

金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类。

熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。熔焊时,热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化,形成熔池。熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。在熔焊过程中,如果大气与高温的熔池直接接触,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。为了提高焊接质量,人们研究出了各种保护方法。例如,气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率;又如钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝。

压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损,和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程,也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。

钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散,从而实现焊接的方法。

焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用,而发生组织和性能变化,这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同,焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象,也使焊件性能下降,恶化焊接性。这就需要调整焊接条件,焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。另外,焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程,焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩,冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力,矫正焊接变形。

现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头,接头处的强度除受焊缝质量影响外,还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。对接接头焊缝的横截面形状,决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时,为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口,以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。选择坡口形式时,除保证焊透外还应考虑施焊方便,填充金属量少,焊接变形小和坡口加工费用低等因素。厚度不同的两块钢板对接时,为避免截面急剧变化引起严重的应力集中,常把较厚的板边逐渐削薄,达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接,常优先采用对接接头的焊接。

搭接接头的焊前准备工作简单,装配方便,焊接变形和残余应力较小,因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说,搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝,这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中;焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。角接头承载能力低,一般不单独使用,只有在焊透时,或在内外均有角焊缝时才有所改善,多用于封闭形结构的拐角处。焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻,对于交通运输工具来说可以减轻自重,节约能量。焊接的密封性好,适于制造各类容器。发展联合加工工艺,使焊接与锻造、铸造相结合,可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构,经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料,焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料,充分发挥各种材料的特长,达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少,而且日益重要的加工工艺方法。

未来的焊接工艺,一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料,以进一步提高焊接质量和安全可靠性,如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源;运用电子技术和控制技术,改善电弧的工艺性能,研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。另一方面要提高焊接机械化和自动化水平,如焊机实现程序控制、数字控制;研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机;在自动焊接生产线上,推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人,可以提高焊接生产水平,改善焊接卫生安全条件。

2、焊接-工业艺术

焊接的出现迎合了金属艺术发展对新工艺手段的需要。而在另一方面,金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中,焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。本文对这一技术的出现与运用进行了分析。

艺术创造与工艺方法永远是密不可分的。作为一种工业技术,焊接的出现迎合了金属艺术发展对新的工艺手段的需要。而在另一方面,金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中,焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。金属焊接艺术可以作为一种相对独立的艺术形式以分支的方式从传统的金属艺术中分离出来,这是因为焊接具有艺术性。

焊接可以产生丰富的艺术创作的表现语言。

焊接通常是在高温下进行的,而金属在高温下会产生许多美妙丰富的变化。金属母材会发生颜色变化和热变形(即焊接热影响区) ;焊丝熔化后会形成一些漂亮的肌理;而焊接缺陷在焊接艺术中更是经常被应用。焊接缺陷是指焊接过程中,在焊接接头产生的不符合设计或工艺要求的缺陷。其表现形式主要有焊接裂纹、气孔、咬边、未焊透、未熔合、夹渣、焊瘤、塌陷、凹坑、烧穿、夹杂等。这是个十分有趣的现象 :焊接的艺术性通常体现在一些工业焊接的失败操作之中,或者说蕴藏于一些工业焊接极力避免的焊接缺陷之中。其次,焊接艺术语言是独特的。选用不同的金属材料,使用不同的焊接工艺,焊接的艺术性可以在不同的金属艺术形式中发挥得淋漓尽致。

在焊接雕塑作品中,焊缝和割痕不是作为一种技术加工的痕迹被动地存在,而是以一种精彩的、不可或缺的表现语言着力地加以体现的。一件焊接雕塑,粗的焊缝裸露在雕塑表面,各种不规则的切割痕迹也变成了艺术家优美的艺术语言在很多情况下,由于焊接雕塑所追求的粗糙质朴的风格,金属的锈蚀、瑕疵也大多根据作品的需要特意保留,因此,在焊接雕塑中常常可以感觉到一种非雕琢的、原始的美。雕塑下部的钢板拼接处的焊缝很粗大,从焊接工艺的牢固性来看,这显然不仅仅是出于对雕塑结实程度的考虑,在这件雕塑中,下部几条扭曲的焊缝已经作为雕塑整体审美的一个重要因素而成为其不可缺少的一部分。从雕塑整体来看,不论是上半部分的文字造型,还是下半部分的肌理处理,到处有扭曲的焊接痕迹的出现,整个作品达到了整体视觉语言的统一。 手工等离子切割的方法,利用切割时电流的热量,使切割边缘产生热影响区,这样就给亮白色的不锈钢“染”上了一圈略带渐变的色彩。同时,通过对焊接规范的调节,割枪喷出的强烈气流会在切割钢板熔化的瞬间在切割边缘“吹”起一圈随机形成的肌理,在切割完成金属冷却后,固化为一道美丽的割痕,与中间平坦光亮的不锈钢板材形成了质感的对比。这种随机效果的形成过程带有一定的偶然性,但又是在一定的焊接规范下必然产生的现象。从尺寸的角度考虑,尺寸较大的焊接艺术壁饰可采用半自动CO2气体保护焊,较小的可采用手工钨极氩弧焊。

如果把一幅壁饰作品看成一幅画的话,画面中的点、线、面、黑、白、灰甚至颜色的处理都可以通过焊接的方法来实现。各种型号、各种材质的金属丝,应用不同的焊接工艺会在画面上以不同的形式出现。不同金属的颜色不同,不锈钢的亮银色、铝材的亚银色、碳钢的乌亮色,钛钢、青铜、紫铜、黄铜而且就钢材来说,不同的钢材在高温受热时会出现不同的颜色变化,即焊接热影响区不同。另外,切割也是焊接艺术壁饰创作的方法之一,既可以与焊接结合使用,也可以单独使用,这完全取决于创作者的创作意图和对工艺与效果的掌握程度。以上所述的这些方法综合起来,变化的丰富可想而知。

3、焊接作业中发生火灾、爆炸事故的原因

焊接切割作业时,尤其是气体切割时,由于使用压缩空气或氧气流的喷射,使火星、熔珠和铁渣四处飞溅(较大的熔珠和铁渣能飞溅到距操作点5m以外的地方),当作业环境中存在易燃、易爆物品或气体时,就可能会发生火灾和爆炸事故。

在高空焊接切割作业时,对火星所及的范围内的易燃易爆物品未清理干净,作业人员在工作过程中乱扔焊条头,作业结束后未认真检查是否留有火种。

气焊、气割的工作过程中未按规定的要求放置乙炔发生器,工作前未按要求检查焊(割)炬、橡胶管路和乙炔发生器的安全装置。

4、焊接作业中发生火灾、爆炸事故的防范措施

焊接切割作业时,将作业环境lOm范围内所有易燃易爆物品清理干净,应注意作业环境的地沟、下水道内有无可燃液体和可燃气体,以及是否有可能泄漏到地沟和下水道内可燃易爆物质,以免由于焊渣、金属火星引起灾害事故。

高空焊接切割时,禁止乱扔焊条头,对焊接切割作业下方应进行隔离,作业完毕应做到认真细致的检查,确认无火灾隐患后方可离开现场。

应使用符合国家有关标准、规程要求的气瓶,在气瓶的贮存、运输、使用等环节应严格遵守安全操作规程。

对输送可燃气体和助燃气体的管道应按规定安装、使用和管理,对操作人员和检查人员应进行专门的安全技术培训。

焊补燃料容器和管道时,应结合实际情况确定焊补方法。实施置换法时,置换应彻底,工作中应严格控制可燃物质的含影实施带压不置换法时,应按要求保持一定的电压。工作中应严格控制其含氧量。要加强检测,注意监护,要有安全组织措施。

作为一种工业技术,焊接的出现迎合了金属艺术发展对新工艺手段的需要。而在另一方面,金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中,焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。

上述种种焊接缺陷的表现形式以及焊接热影响区,是通过一定规范下的焊接操作形成的,也只有通过焊接的方式才会产生这些艺术语言。焊接艺术作品的表面效果是其它金属加工工艺无法或者很难实现的,因而说焊接艺术具有独特的艺术性。

焊接专业技术论文格式

论高层建筑钢焊接的施工质量管理 摘要:文章分析了高层建筑钢结构焊接施工的主要特点及影响焊接质量的主要因素,指出了高层建筑钢结构安装焊接施工的难点,结合笔者多年的工作经验,提出控制焊接质量的主要措施。 关键词:高层建筑;焊接;质量管理;质量控制在我国(超)高层建筑中,由于钢结构有较多优点,越来越普遍地采用,可以预计将来在50层以上的建筑中各种形式的钢结构将成为主导结构。钢结构工程涉及面广、技术难度大,钢结构技术已成为建筑业10项新技术加以推广应用。其中焊接技术是其关键的施工技术之一,焊接质量常常是施工质量控制的关键和难点。本文分析高层建筑钢结构焊接施工的特点及影响焊接质量的主要因素,提出了控制焊接质量的主要措施。1、高层建筑钢结构安装焊接施工的主要特点及难点焊接施工主要特点高空作业;露天作业;施工作业周期较长;广泛采用高强合金钢材。如中国16Mn,日本SM41,SM50,SM53,美国A36,A572等;大量使用厚板及超厚板结构;除采用传统的焊接手工电弧焊外,广泛采用CO2气体保护半自动焊,20CO2+80%Ar:的混合气体保护半自动焊,自保护药芯焊丝焊接,自动焊;焊接质量要求高,一般均采用半熔透及全熔透焊缝。焊接施工主要难点上述特点给焊接施工带来了系列的困难,主要有:作业环境风大;温度和湿度变化大,甚至有雨雪威胁,低温焊接施工等;焊接工作量大,焊接返修困难;辅助作业工作量大;焊接自由空间受到限制;与其它工种配合交叉作业量大(如吊装、高强螺栓连接施工等);焊接裂缝倾向较严重,部分厚板结构有层状的撕裂倾向;焊接变形量大。此外,由于高层建筑钢结构在我国发展时间不长,目前,国内专门针对高层建筑钢结构设计、施工的标准尚不完善,常常是采用国外设计、国外材料、国外总承包施工、采用国外标准,造成焊接质量控制缺乏统一的标准,这些都给焊接施工质量控制带来了困难。2、焊接质量控制的主要措施根据对上述影响焊接质量因素的分析,结合工程实际,其质量控制的主要措施为:制定焊接施工计划应根据现场钢结构安装的实际情况和技术要求,进行技术经济分析,制定切实可行的焊接施工计划。计划应包括并应确认以下主要项目。方法、材料、人员管理焊接条件;焊接方法;使用钢材(复验);焊接材料及其管理;焊工培训、考试及管理;质量控制机构;质量控制制度;防护措施;安全措施。加工。坡口要领;坡口加工要领;引弧板安装要领;组装及焊接顺序。组装。预热要领;引弧板处理;定位焊要领;清根要领;焊缝及加工要领;后热要领;产生不良时的矫正要领;焊缝返修要领。检查。外观检查标准、方法、要领;无损检查方法、标准、要领。焊前准备质量控制焊接前进行认真的准备。“焊前准备好了等于已焊接了一半!”焊接前须对以下项目进行确认。环境。作业环境;焊接环境;安全卫生注意事项。材料及器具。电源容量;焊接材料种类及组合;焊接材料状态;使用器具状态。加工拼装。坡口形状;坡口尺寸;根部间隙;错边;背面垫板的安装状态;定位焊;引弧板的安装状态。其它。焊接坡口表面的清理和加工;预热。焊接过程中质量控制焊接过程中施焊人员应严格按焊接计划书要求及焊接工艺指导书执行,严肃工艺纪律,对以下项目进行确认。焊接顺序;焊接电源;电弧电压;焊接速度;运条方法;焊缝的设置方法;电弧的位置;前层的焊缝状态;清根;层间温度;焊条或焊丝直径的选择;后热、保温。焊后质量控制焊接后,应按设计要求、有关标准对焊缝进行严格检查,对焊缝外观、尺寸、表面及内部缺陷进行确认,其主要项目有:外观及表面缺陷。焊缝表面规整与否;压坑;焊瘤;悬垂物;咬边;火口状态;表面气孔;表面裂纹。尺寸。余高尺寸;焊接长度;角焊焊脚长度,补强角焊的大小;角焊的不等脚长。内部缺陷。裂纹;未熔合;未焊透;夹渣;气孔。处理。引弧板的处理;飞溅物清除合格与否;端部周边焊;焊缝返修。

焊接大专毕业论文提纲 以铝合金点焊为例: 第一部分:文献综述。 主要介绍焊接国内外发展现状,并能从中发现问题,提出问题,在哪些领域仍有技术问题,然后说明你做的研究主要就是用以解决这方面的问题的。 铝合金表面有硬度高熔点高的氧化物,点焊存在一定难度,质量难以保证。因而铝合金的焊接质量在线监测十分重要。 第二部分:论文正文。 质量监测主要有以下几种方式:焊接电压、电流,电极位移,电极压力,焊接声音,焊接热循环等等。 如何采集以上参数呢?首先需要传感器。以上各参数需要不同的传感器。数据采集使用单片机或者数据采集卡(你设计一个单片机采集程序或者数据采集卡的接口电路就足够一个毕业论文了)。 下一步对采集的数据进行分析整理。从采集来的数据中提取点焊缺陷信息,例如喷溅,未熔合等。 第三部分:结论。 对你的工作给出总结,对问题的解决情况加以说明。 最后,致谢。 对于专科毕业设计,整个过程中提取一小部分,就足够一个学生的工作量。

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焊接技术与工程专业毕业论文

水泥、玻璃、陶瓷的主要成分都含有矽酸盐,在我国使用时间长远,广泛,被称为三大传统的无机非金属材料, 故答案为:水泥 玻璃 陶瓷.

传统无机非金属材料:陶瓷、玻璃、水泥(全是矽酸盐) 新型无机非金属材料:有石墨、C60、单晶矽等等很多的

玻璃 陶瓷 水泥

传统无机非金属材料是指:水泥、玻璃、陶瓷。

上中国知网,或者豆丁上下..很多的... 智慧无机非金属材料 摘 要 结构材料所处的环境极为复杂,材料损坏引起事故的危险性不断增加,研究与开发对损坏能自行诊断并具有自修复能力的结构材料是十分重要而急迫的任务。本文对智慧材料的发展、构思、无机非金属智慧材料进行了综述,对智慧材料进一步研究进行了展望。 关键词 智慧;无机非金属;材料 智慧材料是指对环境具有可感知、可响应并具有功能发现能力的新材料。日本高木俊宜教授[1]将资讯科学融于材料的物性和功能,于1989年提出了智慧材料(Intelligent materials)概念。至此智慧材料与结构的研究也开始由航空航天及军事部门[2,3]逐渐扩充套件到土木工程[4]、医药、体育和日常用品[5,6]等其他领域。 同时,美国的R•E•Newnham教授围绕具有感测和执行功能的材料提出了灵巧材料(Smart materials)概念,又有人称之为机敏材料。他将灵巧材料分为三类: 被动灵巧材料——仅能响应外界变化的材料; 主动灵巧材料——不仅能识别外界的变化,经执行线路能诱发反馈回路,而且响应环境变化的材料; 很灵巧材料——有感知、执行功能,并能响应环境变化,从而改变效能系数的材料。 R•E•Newnham的灵巧材料和高木俊宜的智慧材料概念的共同之处是:材料对环境的响应性。 自l989年以来,先是在日本、美国,尔后是西欧,进而世界各国的材料界均开始研究智慧材料。科学家们研究将必要的仿生(biomiic)功能引入材料,使材料和系统达到更高的层次,成为具有自检测、自判断、自结论、自指令和执行功能的新材料。智慧结构常常把高技术感测器或敏感元件与传统结构材料和功能材料结合在一起,赋予材料崭新的效能,使无生命的材料变得有了“感觉”和“知觉”,能适应环境的变化,不仅能发现问题,而且还能自行解决问题。 由于智慧材料和系统的效能可随环境而变化,其应用前景十分广泛[7]。例如飞机的机翼引入智慧系统后,能响应空气压力和飞行速度而改变其形状;进入太空的灵巧结构上设定了消震系统,能补偿失重,防止金属疲劳;潜水艇能改变形状,消除湍流,使流动的噪声不易被测出而便于隐蔽;金属智慧结构材料能自行检测损伤和抑制裂缝扩充套件,具有自修复功能,确保了结构物的可靠性;高技术汽车中采用了许多灵巧系统,如空气-燃料氧感测器和压电雨滴感测器等,增加了使用功能。其它还有智慧水净化装置可感知而且能除去有害污染物;电致变色灵巧窗可响应气候的变化和人的活动,调节热流和采光;智慧卫生间能分析尿样,作出早期诊断;智慧药物释放体系能响应血糖浓度,释放胰岛素,维持血糖浓度在正常水平。 国外对智慧材料研究与开发的趋势是:把智慧性材料发展为智慧材料系统与结构。这是当前工程学科发展的国际前沿,将给工程材料与结构的发展带来一场革命。国外的城市基础建设中正构思如何应用智慧材料构筑对环境变化能作出灵敏反应的楼层、桥梁和大厦等。这是一个系统综合过程,需将新的特性和功能引入现有的结构中。

美国科学家们正在设计各种方法,试图使桥梁、机翼和其它关键结构具有自己的“神经系统”、“肌肉”和“大脑”,使它们能感觉到即将出现的故障并能自行解决。例如在飞机发生故障之前向飞行员发出警报,或在桥梁出现裂痕时能自动修复。他们的方法之一是,在高效能的复合材料中嵌入细小的光纤材料,由于在复合材料中布满了纵横交错的光纤,它们就能像“神经”那样感受到机翼上受到的不同压力,在极端严重的情况下,光纤会断裂,光传输就会中断,于是发出即将出现事故的警告。 1、 智慧材料的构思[8] 一种新的概念往往是各种不同观点、概念的综合。智慧材料设计的思路与以下几种因素有关:(1)材料开发的历史,结构材料→功能材料→智慧材料。(2)人工智慧计算机的影响,也就是生物计算机的未来模式、学习计算机、三维识别计算机对材料提出的新要求。(3)从材料设计的角度考虑智慧材料的制造。(4)软体功能引入材料。(5)对材料的期望。(6)能量的传递。(7)材料具有时间轴的观点,如寿命预告功能、自修复功能,甚至自学习、自增殖和自净化功能,因外部 *** 时间轴可对应作出积极自变的动态响应,即仿照生物体所具有的功能。例如,智慧人工骨不仅与生物体相容性良好,而且能依据生物体骨的生长、治愈状况而分解,最后消失。 1.1 仿生与智慧材料 智慧材料的效能是组成、结构、形态与环境的函式,它具有环境响应性。生物体的最大特点是对环境的适应,从植物、动物到人类均如此。细胞是生物体的基础,可视为具有感测、处理和执行三种功能的融合材料,因而细胞可作为智慧材料的蓝本。 对于从单纯物质到复杂物质的研究,可以通过建立模型实现。模型使复杂的生物材料得解,从而创造出仿生智慧材料。例如,高分子材料是人工设计的合成材料,在研究时曾借鉴于天然丝的大分子结构,然后合成出了强度更高的尼龙。目前,已根据模拟资讯接受功能蛋白质和执行功能蛋白质,创造出由超微观到巨集观的各种层次的智慧材料。 1.2 智慧材料设计 用现有材料组合,并引入多重功能,特别是软体功能,可以得到智慧材料。随着资讯科学的迅速发展,自动装置(Automaton)不仅用于机器人和计算机这类人工机械,更可用于能条件反射的生物机械。 此自动装置在输入讯号(资讯)时,能依据过去的输入讯号(资讯)产生输出讯号(资讯)。过去输入的资讯则能作为内部状态存贮于系统内。因此,自动装置由输入、内部状态、输出三部分组成。将智慧材料与自动装置类比,两者的概念是相似的。 自动装置M可用以下6个引数描绘: M=(θ,X,Y,f,g,θ0) 式中θ为内部状态的集;X和Y分别代表输入和输出资讯的集;f表示现在的内部状态因输入资讯转变为下一时间内部状态的状态转变系数;g是现在的内部状态因输入资讯而输出资讯的输出系数;θ0为初期状态的集。

为使材料智慧化,可控制其内部状态θ、状态转变系数f及输出系数g。例如对于陶瓷,其θ、f、g的关系,即是材料结构、组成与功能性的关系。设计材料时应考虑这些引数。若使陶瓷的功能提高至智慧化,需要控制f和g。 一般陶瓷是微小晶粒聚整合的多晶体,常通过新增微量第二组分控制其特性。此第二组分的本体和微晶粒界两者的效能均影响所得材料特性。 实际上,第二组分的离子引入系统时,其自由能(G=H-TS)发生变化,为使材料的自由能(G)最小,有必要控制焓(H),使熵(S)达最适合的数值。而熵与新增物的分布有关,因此陶瓷的功能性控制可通过优化熵来实现。熵由材料本身的焓调控。故为使陶瓷具有高功能进而达到智慧化的目的,应使材料处于非平衡态、拟平衡态和亚稳定状态。 对于智慧材料而言,材料与资讯概念具有同一性。而某一L符号的平均资讯量Φ与机率P状态的资讯量logP有关,即

此式类同于热力学的熵,但符号相反,故称负熵(negtropy)。因熵为无序性的量度,负熵则是有序性的量度。 1.3 智慧材料的创制方法 基于智慧材料具有感测、处理和执行的功能,因而其创制实际上是将此类软体功能(资讯)引入材料。这类似于身体的资讯处理单元——神经原,可融各种功能于一体(图1(a)),将多种软体功能寓于几奈米到数十奈米厚的不同层次结构(图1(b)),使材料智慧化。此时材料的效能不仅与其组成、结构、形态有关,更是环境的函式。智慧材料的研究与开发涉及金属系、陶瓷系、高分子系和生物系智慧材料和系统。 2、 智慧无机非金属材料 智慧无机非金属材料很多,在此介绍几种较为典型的智慧无机非金属材料。 2.1 智慧陶瓷 2.1.1 氧化锆增韧陶瓷 氧化锆晶体一般有三种晶型: 其中t-ZrO2转化为m-ZrO2相变具有马氏体相变的特征,并且相变伴随有3%~5%的体积膨胀。不加稳定剂的ZrO2陶瓷在烧结温度冷却的过程中,就会由于发生相变而严重开裂。解决的办法是新增离子半径比Zr小的Ca、Mg、Y等金属的氧化物。 氧化锆相变可分为烧成冷却过程中相变和使用过程中相变。造成相变的原因,前者是温度诱导,后者是应力诱导。两类相变的结果都可使陶瓷增韧。增韧机制主要有相变增韧、微裂纹增韧、表面增韧、裂纹弯曲和偏转增韧等[9]。 当ZrO2晶粒尺寸比较大而稳定剂含量比较小时,陶瓷中的t-ZrO2晶粒在烧成后冷却至室温的过程中发生相变,相变所伴随的体积膨胀在陶瓷内部产生压应力,并在一些区域形成微裂纹。当主裂纹在这样的材料中扩充套件时,一方面受到上述压应力的作用,裂纹扩充套件受到阻碍;同时由于原有微裂纹的延伸使主裂纹受阻改向,也吸收了裂纹扩充套件的能量,提高了材料的强度和韧性。这就是微裂纹增韧。 由于ZrO2相变温度很高,借助温度变化来设计智慧材料是不可行的,需要研究应力诱导下的相变增韧,应力诱导下的相变增韧在ZrO2增韧陶瓷中是最主要的一种增韧机制。 材料中的t-ZrO2晶粒在烧成后冷却至室温的过程中仍保持四方相形态,当材料受到外应力的作用时,受应力诱导发生相变,由t相转变为m相。由于ZrO2晶粒相变吸收能量而阻碍裂纹的继续扩充套件,从而提高了材料的强度和韧性。相转变发生之处的材料组成一般不均匀,因结晶结构的变化,导热和导电率等效能随之而变,这种变化就是材料受到外应力的讯号,从而实现了材料的自诊断。

对氧化锆材料压裂而产生裂纹,在300℃热处理50h后,因为t相转变为m相过程中产生的体积膨胀补偿了裂纹空隙,可以再弥合,实现了材料的自修复。 对于材料使用中产生的疲劳强度及膨胀状况等,可通过材料的尺寸、声波传播速度、导热和导电率的变化进行在位观测。 2.1.2灵巧陶瓷 灵巧陶瓷是灵巧材料的一种,它能够感知环境的变化,并通过反馈系统作出相应的反应。用若干多层锆钛酸铅(PZT)可制成录影磁头的自动定位跟踪系统,日本利用PZT压电陶瓷块制成了Pachinko游戏机。 录影磁头的自动定位跟踪系统的原理是:在PZT陶瓷双层悬臂弯曲片上,通过布设的电极将其分为位置感受部分和驱动定位部分。位置感受部分即为感测器,感受电极上所获得的电压通过反馈系统施加到定位电极上,使层片发生弯曲,跟踪录影带上的磁迹,见图2。 Pachinko游戏机也应用了类似的原理。 利用灵巧陶瓷制成的灵巧蒙皮,可以降低飞行器和潜水器高速运动时的噪声,防止发生紊流,以提高执行速度,减少红外辐射达到隐形目的。 根据上述原则,完全有可能获得很灵巧材料。这种材料能够感知环境的多方面变化并能在时间和空间两方面调整材料的一种或多种效能引数,取得最优化响应。因此,感测、执行和反馈是灵巧材料工作的关键功能。 压电仿生陶瓷 材料仿生是材料发展的方向之一。日本研究人员正在研究鲸鱼和海豚的尾鳍和飞鸟的鸟翼,希望能研究出象尾鳍和鸟翼那样柔软、能摺叠、又很结实的材料。 图3为模拟鱼类泳泡运动的弯曲应力感测器。感测器中两个金属电极之间有一很小的空气室,PZT压电陶瓷起覆盖泳泡肌肉的作用。因空气室的形状类似于新月,故称为“Moonie”复合物。此压电水声器应用特殊形状的电极,通过改变应力方向,使压电应变常数dh增至极大值。当厚的金属电极因声波而承受静水压力时,一部分纵向应力转变为符号相反的径向和切向应力,使压电常数d3l由负值变为正值,它与d33叠加,使dh值增加。这类复合材料的dh•gh值比纯PZT材料的大250倍。 应用PZT纤维复合材料和“Moonie”型复合物设计开发的执行器元件,可以消除因声波造成的稳流。 2.2 智慧水泥基材料 在现代社会中,水泥作为基础建筑材料应用极为广泛,使水泥基材料智慧化具有良好的应用前景。 智慧水泥基材料包括:应力、应变及损伤自检水泥基材料[10~12];自测温水泥基材料[13];自动调节环境溼度的水泥基材料[14];仿生自愈合水泥基材料[15、16]及仿生自生水泥材料[17]等。 水泥基材料中掺加一定形状、尺寸和掺量的短切碳纤维后,材料的电阻变化与其内部结构变化是相对应的。因此,该材料可以监测拉、弯、压等工况及静态和动态载荷作用下材料内部情况。在水泥净浆中(体积)的碳纤维用做感测器,其灵敏度远远高于一般的电阻应变片。 将一定长度的PAN基短切碳纤维掺入水泥净浆中,材料产生了热电效应。这种材料可以对建筑物内部和周围环境温度的变化实时监测。基于该材料的热电效应,还可能利用太阳能和室内外温差为建筑物供电。如果进一步使该材料具有Seebeck效应的逆效应——Peltier效应,那么就可能制得具有制冷制热材料。 在水泥净浆中掺加多孔材料,利用多孔材料吸溼量与温度的关系,能够使材料具有调溼功能。

一些科学家目前在研制一种能自行愈合的混凝土。设想把大量的空心纤维埋入混凝土中,当混凝土开裂时,事先装有“裂纹修补剂”的空心纤维会裂开,释放出粘结修补剂把裂纹牢牢地粘在一起,防止混凝土断裂。这是一种被动智慧材料,即在材科中没有埋入感测器监测裂痕,也没有在材料中埋入电子晶片来“指导”粘接裂开的裂痕。与此原理相同,美国根据动物骨骼的结构和形成机理,尝试仿生水泥基材料的制备。该材料在使用过程中如果发生损伤,多孔有机纤维回释放高聚物愈合损伤。 美国科学家正在研究一种主动智慧材料,能使桥梁出现问题时自动加固。他们设计的一种方式是:如果桥梁的某些区域性出现问题,桥梁的另一部分就自行加固予以弥补。这一设想在技术上是可行的。随着电脑技术的发展,完全可以制造出极微小的讯号感测器和微电子晶片及计算机把这些感测器、微型计算机晶片埋入桥梁材料中。桥梁材料可以用各种神奇的材料构成,例如用形状记忆材料。埋在桥梁材料中的感测器得到某部分材料出现问题的讯号,计算机就会发出指令,使事先埋入桥梁材料中的微小液演变成固体而自动加固。 3、结语 目前,智慧材料尚处在研究发展阶段,它的发展和社会效应息息相关。飞机失事和重要建筑等结构的损坏,激励着人们对具有自预警、自修复功能的灵巧飞机和材料结构的研究。以材料本身的智慧性开发来满足人们对材料、系统和结构的期望,使材料结构能“刚”“柔”结合,以自适应环境的变化。在未来的研究中,应以以下几个方面为重点。 (1)如何利用飞速发展的资讯科技成果,将软体功能引入材料、系统和结构中; (2)进一步加强探索型理论研究及材料复合智慧化的机理研究,加速发展智慧材料科学; (3)加强应用基础研究。

无机非金属材料是 广义上的包括陶瓷、水泥、耐火材料、搪瓷、磨料以及新型无机材料等。无机非金属材料是相对于金属材料而言的。金属材料一般是金属键原子相互作用;无机非金属一般是共价键和离子键原子共同作用的结果。非金属材料的原子组织结构要比金属材料复杂的多。

无机非金属材料指某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物(包括硫化物、硒化物及碲化物)和矽酸盐、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐为主要组成的无机材料。包括陶瓷、水泥、耐火材料、搪瓷、磨料以及新型无机材料等。 无机非金属材料的分类;新型无机非金属材料与传统无机非金属材料节 新型无机非金属材料

材料包括很多种,可以把它们分类: 一、材料的分类和特点:

1.材料可分为:无机非金属材料 传统无机非金属材料 如:水泥、玻璃、陶瓷

新型无机非金属材料 如:高温结构陶瓷、光导纤维

金属材料 如:Fe、Cu、Al、合金等。

高分子材料 如:聚乙烯、聚氯乙烯

新型无机非金属材料特性;①承受高温,强度高。 ②具有光学特性。③具有电学特性。 ④具有生物功能。

新型无机非金属材料很多,现列举几种:压电材料;磁性材料;导体陶瓷;镭射材料,光导纤维;超硬材料(氮化硼);高温结构陶瓷;生物陶瓷(人造骨头、人造血管)等等

传统无机非金属材料:具有性质稳定,抗腐蚀、耐高温等优点,但质脆,经不起热冲击。 新型无机非金属材料:除具有传统无机非金属材料的优点外,还有某些特征如:强度高、具有电学、光学特性和生物功能等。 几种常见的新型元素非金属材料 1、高温结构陶瓷 (1)结构材料:是指利用其强度、硬度、韧性等机械效能制成的各种材料,如金属单质及合金等。 (2)高温结构陶瓷的效能:高温结构陶瓷既具有传统意义上的陶瓷的优点,又弥补了金属材料的缺点,其优点是:能经受高温、耐氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度较小等。 (3)高温结构陶瓷的品种:已得到广泛使用的有氧化铝陶瓷,氮化矽陶瓷,碳化硼陶瓷等。 (4)普通柴油机是用金属制作的,金属制品在高温时容易损坏,必须有一个水箱进行冷却;这样就会使大量的热散失到空气中而浪费掉。氮化矽陶瓷是一种高温结构陶瓷,具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、不易传热等优点,用它做的柴油机不需水冷却,热效率大大提高。 2、光导纤维 光导纤维即光纤,其工作原理是利用光纤材料具有较大的折射率,光可在其中传导而很少损耗的性质,从而可用光纤来传送光学讯号。多条经过处理的光纤绕在一起就成为光缆,光纤主要应用于通讯,具有容量大,抗干扰性能好,不发生电辐射,通讯质量高,防窃听等诸多优点;另外光纤还用于医疗、资讯处理、传输影象、照明等许多方面。

材料化学专业 本专业培养较系统地掌握材料科学的基本理论与技术,具备材料化学相关的基本知识和基本技能,能在材料科学与工程及与其相关的领域从事研究、教学、科技开发及相关管理工作的材料化学高阶专门人才。 1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识; 2.掌握材料制备(或合成)、材料加工、材料结构与效能测定等方面的基础知识、基本原理和基本实验技能; 3.了解相近专业的一般原理和知识; 4.熟悉国家关于材料科学与工程研究、科技开发及相关产业的政策,国内外智慧财产权等方面的法律法规; 5.了解材料化学的理论前沿、应用前景和最新发展动态,以及材料科学与工程产业的发展状况; 6.掌握中外文资料查询、文献检索以及运用现代资讯科技获取相关资讯的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。 详细介绍 主干学科:材料科学、化学 主要课程:有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、结构化学、流体力学、工程力学、材料化学、材料物理等。 主要实践性教学环节:包括生产实习、毕业论文等,一般安排10--20周。 修业年限:四年 授予学位:理学或工学学士 相近专业:材料化学 冶金工程 金属材料工程 无机非金属材料工程 高分子材料与工程 材料科学与工程 复合材料与工程 焊接技术与工程 宝石及材料工艺学 粉体 再生资源科学与技术 稀土工程 非织造材料与工程 材料化学专业主要的研究范畴并不是材料的化学性质(,而是材料在制备、使用过程中涉及到的化学过程、材料性质的测量。比如陶瓷材料在烧结过程中的变化(也就是怎么才能烧出想要的陶瓷)、金属材料在使用过程中的腐蚀现象(怎样防止生锈)、冶金过程中条件的控制对产品的影响(怎么才能炼出优质钢材)等等。材料性质的测量也不同于材料物理专业的方法。材料化学专业所研究的大多跟传统产业有关,属于解决实际问题的理论学科,因此材料化学专业研究的课题没有那么新潮和热门,但是在现实生产中,对优秀的材料化学方面人才的需求是巨大的,例如说冶金行业,在钢铁、有色金属冶炼过程中效率低、产品质量差、生产过程中浪费严重等问题,都需要用材料化学的知识来解决。

无机非金属是其中的一个方向 这应该不是工科的,所以感觉不如材料科学与工程好。理科学生进工厂还是比较难吧,中国的现状就是理科不如工科

玻璃,水泥,陶瓷

目前根据教育部公开信息规定,已经没有明确的一批次、二批次的概念。南昌航空大学是一所理工类大学,有金属材料工程、无机非金属材料工程等专业,建校70年。

学校介绍南昌航空大学是一所以工为主,工、理、文、管、经、法、教、艺等学科协调发展的多科性大学,是江西省人民政府与国家国防科技工业局共建高校,教育部卓越工程师教育培养计划实施高校,中国政府奖学金来华留学生接收院校,江西省一流学科建设高校,具有推荐优秀应届本科毕业生免试攻读硕士研究生资格。

学校肇始于1952年创办的汉口航空工业学校,1953年改名为中南第一工业学校。1954年迁址南昌,1956年改名为南昌航空工业学校。1978年更名为南昌航空工业学院。2007年更名为南昌航空大学。南昌航空大学王牌专业国家级特色专业:金属材料工程、电子信息工程、测控技术与仪器、材料成型及控制工程、软件工程

省级特色专业:焊接技术与工程、应用化学、飞行器制造工程、电子科学与技术、计算机科学与技术业、环境工程、英语、自动化

江西重点建设学科省级重中之重学科:航空宇航制造工程

江西省高水平重点学科:航空宇航科学与技术、环境科学与工程江西省“十二五”一级重点学科:材料科学与工程、光学工程、仪器科学与技术、计算机科学与技术、马克思主义理论师资力量截至2020年12月,学校有教职工近2100人,其中专任教师近1600人;有双职双聘中国科学院院士和中国工程院院士7人;有国家杰出青年科学基金获得者、国家优秀青年科学基金获得者、国家百千万人才工程人选、中国科学院“百人计划”等国家级人才42人次;科技部中青年科技创新领军人才、教育部“新世纪优秀人才支持计划”、江西省“双千计划”人才、江西省“赣鄱英才555工程”人选、“井冈学者”特聘教授、“青年井冈学者奖励计划”人选、江西省百千万人才工程人选、江西省主要学术与学科带头人、江西省文化名家等省部级人才334人;拥有国家级教学团队1个。科研成果截至2020年12月,学校近年来获国家技术发明奖二等奖1项,国家科技进步奖1项(参与),何梁何利基金科学与技术创新奖1项,全国创新争先奖1项以及省部级社科成果奖20余项、省部级科技成果奖80多项;在中国国内外学术刊物上发表论文5000多篇,出版论著180余部;获批国家自然科学基金重点项目、国家杰出青年基金、国家优秀青年基金、其他类别国家自然科学基金及国家重点研发计划等250余项,国家社科基金重大项目1项以及其他国家级社科项目近20项;承担江西省科技重大专项、江西省社科重大招标项目、行业科技项目等省部级科研项目800多项。

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浅析船舶建造的安全现状及改善措施1. 引言目前,浙江船舶已出口至全球24个国家和地区,尤其是出口欧盟市场的浙江船舶附加值较高。 浙江海关统计分析认为,尽管出口势头强劲,但是浙江造船业仍然存在较多问题。在机遇面前由于浙江民营资本在造船业的过热投资,目前,浙江的温州、台州、宁波、舟山等主要造船基地相继出现低水平扩大投资、小规模生产发展、造船民企散乱等“低、小、散”一哄而上的局面。相关数据显示,浙江虽然有造船企业500多家,但是规模以上的企业却只有76家。浙江民营造船厂“低、小、散”的格局,导致船厂投入资金低,创新能力有限,设备更新缓慢,安全事故频发。小型企业或作坊式、家族式管理生产企业。造船企业安全事故时有发生,人员伤亡事故呈高发趋势。制约了企业发展,损失生命财产。2. 船舶建造过程中存在的主要风险 高空作业的危险船舶建造过程高处作业量很大,出现事故较多。施工人员必须使用安全带、安全帽,安全带应高挂低用,并注意防止摆动碰撞。作业过程中传递工具时没有使用工具袋。高处作业位移时,工作人员安全意识淡薄,自我保护意识不强,以为是瞬间完成的事,存在侥幸心理。如电焊的工作人员在杆塔上作业,虽然是一项经常性工作,但对杆架作业危险性重视不够,对工作条件、工作环境认识不足,存在着麻痹思想,上落杆塔过程均没保护措施。上杆架前不检查登杆工具、防坠工具是否牢固、可靠、完整。梯子的使用生产现场使用梯子的场合较多,也较频繁较普遍,因而,也常常被作业人员忽视一些基本安全要求:需用梯子登高作业时,见到梯子随手搬用,用前没有认真检查梯子是否符合基本安全要求。下梯子时,背向梯子而下。上下梯子时,手中持带工具或设备。梯子不够高时,临时找垫物垫高使用。梯脚底部不坚实,梯脚没有采用防滑橡胶套、橡胶垫或加以包扎。使用立梯时,梯子太陡,在梯子上作业时,将工具放置不妥。脚手架的使用脚手架使用前未经严格验收,脚手架上铺设的踏板没有绑扎固定,可以活动。导致施工人员从没有绑扎固定的脚手架上失足坠落,脚手架的安全应引起高度重视。高处作业搭设的脚手架,有空隙和探头板,跳板中部没有支持物,两头绑扎松动。脚手架相互间连接不牢固,脚手架踏板厚度不符合要求。使用锈蚀的材料。不能够承受站在上面的人员和材料等的重量,不具备足够的牢固性和稳定性,在施工期间发生变形、摇晃、倾斜,作业人员的人身安全得不到保障。在高处上下层同时作业时,中间应搭设严密牢固的防护隔离设施,以防落物伤人。传递工具应使用工具袋。高处作业下方应设置围栏或遮栏,并悬挂警告牌,不准人员通行和逗留。火灾的控制与触电火灾是企业生产中面临的主要危险。由于船舶建造环境特殊,尤其修船、拆船环境更为复杂,有些焊工的安全意识比较差,对所焊割的设备、装置或管道的性质了解不清,盲目动火,结果在焊割过程中酿成重大火灾或爆炸事故。下面一些情况常常会引起火灾:1、场地混乱,焊割炬随处乱扔。有些焊工工作途中因其他原因离开舱室或工作结束,焊割炬没有带出,阀门又不严密,造成漏气,可燃气体泄出和空气混合达到爆炸极限,工人点火发生爆炸。2、维修油轮时,作业前不使用专业设备进行测爆。单凭操作人员的经验处理问题,造成在操作时发生爆炸。 此种现象的发生在一些小船厂,尤其是一些私人修船厂、拆船厂比较常见。3、作业现场有与明火相抵触的工种同时作业。焊接是明火作业,周围不应有禁火工种,如船体喷涂,以避免同时进行操作时发生爆炸。4、由于舱室内空气状况差,为了改善内部条件直接向舱室内通入氧气,而富氧状态是诱发火灾事故的直接原因。触电伤害主要表现为人体接触或接近带电物体时对人造成的电击或电弧灼伤,一般发生在电气设备的使用、维修时,或者相关电源供应、断开等操作。造成触电的原因常常是由于绝缘的老化,修理不及时;使用不合格的电动工具,电路或电气未安装或安装不合格的过载或漏电保护装置,作业人员与带电设备安全距离不够、缺乏必要的电气安全常识。压力容器的爆炸气瓶使用不当或维护不良可以直接或间接造成爆炸、着火或中毒伤亡事故。开启或关闭瓶阀时,未用手或专用扳手,使用锤子、管钳、长柄螺纹扳手,损坏阀件。开启或关闭瓶阀的速度过快,产生摩擦热或静电火花,从而带来危险。使用可燃气体检查气瓶时存在的疏忽: 气瓶上没有粘贴气体充装后检验合格证的;气瓶的颜色标记与所需的气体不符,或者颜色标记模糊不清,或者表面漆色夜盖在另一种漆色之上的;瓶体上有不能保证气瓶安全使用的缺陷,如严重的机械损伤、变形、腐蚀等;瓶阀漏气、阀杆受损、侧接嘴螺纹旋向与所需要的气体性质不符或螺纹受损的;在氧气或氧化性气体气瓶上或瓶阀上有油脂物的;气瓶不能直立、底座松动、倾斜的;气瓶上未装瓶帽和防震圈,或瓶帽和防震圈尺寸不符合要求或损坏的。在进行上述检查时,对发现有缺陷的气瓶,未随时在气瓶上用粉笔简要注明,并向充气单位或储存单位交代清楚,给他人使用带来危害。气瓶受热爆炸:不慎将气瓶靠近热源。安放气瓶的地点周围lM范围内,有明火或可能产生火花的工作。气瓶在夏季使用时,未进行避光处理。瓶阀冻结时,处置方法不当:解冻温度超过401℃的热源对气瓶加热。盛装易于自行聚合反应或分解的气体的气瓶,应避开放射性射线源。气瓶未使用时,一般没有立放,气瓶滚、滑、翻的过程瓶壁受热引发危险。氧气瓶和氧化性气体气瓶,瓶内气体混人其他气体或杂质,液化石油气瓶向其他气瓶倒装,瓶体进行挖补、焊接修理。使用氧气瓶和氧化性气体气瓶时,操作者未检查自己的双手、手套、工具、减压器、瓶阀等有沽染油脂,凡有油脂的,必须脱脂干净后,方能操作。装运罐车的停放靠近火、电区域,罐体受到利器撞击后泄漏,自身管道内发生大量泄漏时未进行紧急止漏。装运罐车未必须设置可靠的导静电接地装置,在停车和装卸作业时,没有进行充分接地。罐车的定期检查不彻底,罐车发生重大事故重新使用前未全面检验。罐车的罐体外表面颜色应满足规定的要求,一般汽车罐车罐体外表面颜色应为银灰色,低温型汽车罐车罐体外表面颜色应为铝白色。起重设备的危险船厂大量使用特种设备,例如起重机、高空作业车、厂内运输车辆(叉车、运输车)起重设备在使用上较为广泛,同时发生事故的可能性越大。1.安全站位在起重作业中,有些位置十分危险,如吊杆下、吊物下、被吊物起吊前区、导向滑轮钢绳三角区、快绳周围、站在斜拉的吊钩或导向滑轮受力方向等等,如果处在这些位置上,一且发生危险极不易躲开。所以,起重作业人员的站位非常重要,不但自己要时刻注意,还需要互相提醒、检查落实,以防不测。2.吊索具安全系数小起重作业中,对吊索具安全系数理解错误,选用往往以不断为使用的依据,致使超重作业总是处在危险状态。3.拆除作业中留下隐患由于种种原因,切割不彻底,拽拉物多,拆除件受挤压增加荷重,连接部位未被发现强行起吊等等,造成吊车、吊索具骤加荷重冲击而导致意外。4.误操作起重作业涉及面大,经常使用不同的吊车、龙门吊。人员操作习惯不同,再加上指挥信号的差异影响,容易发生误操作等事故。5.绑扎不牢高空吊装拆除时对被吊物未采取“锁”的措施,而用“搭”的方法;对被吊物的尖锐棱角挂擦其他物体。成束材料垂直吊送捆缚不牢,致使吊物空中一旦颤动、受刮碰即失稳坠落或“抽签”。6.临时吊鼻焊接不牢,载荷增加或受到冲击,在空中运送的过程中被起吊物体进行旋转、下滑形成惯性,从而对发生断裂。7.吊装工具或吊点选择不当贪图方便,非专职人员操作。吊装工具的性能和操作技术盲目靠经验操作,一处失稳,导致危险。机器工具伤害机器工具伤害事故是指机械性外力所造成的事故,一般表现为人身伤害或设备的损坏。船舶修理作业中所使用的机器设备,包括冷加工所需的金属加工设备(如 车床、铣床、钻床、刨床、磨床、冲床、砂轮机等)及机械热加工所需的焊接设备以及搬运过程中所需的超重机械设备。机械伤害事故的主要原因有如下各种情况:安全操作规程不健全或管理不善,对操作者缺乏基本功训练,操作者不按规程进行操作,没有穿戴合适的防护服和符合国家标准的防护工具。由于机器在运转时敞露的部分较大,切屑和金属丝、刀具、工件及零件,若不加防护或防护不当,工作地点布局不合理,使用管理不当就会发生工伤事故。机械设备在非最佳状态下运转,机械设备在设计、结构和制造工艺上存在缺陷,机械设备组成部件、附件和安全防护装置的功能退化等均可能导致伤害事故。工作场所环境不好,场所环境混乱。如工作场所照明不良,温度及湿度不适宜,噪声过高,地面或脚踏板被乳化液弄脏,设备布置不合理。工艺规程和工装不符合安全要求,新工艺、新技术采用时无安全措施。根据事故统计分析,机械伤害主要由人和设备两方面因素引起的,如操作者不按操作规程操作、安全设施缺少或有缺陷、没有穿戴或穿戴不正确的防护用品、机床非正常状态下运转。中毒与职业病船舶在涂装和漆装中容易发生中毒事件。在舱室内作业时,对空间狭小的环境,要保证内部通风良好。不仅要驱除内部的有毒有害气体,而且要向内部送入新鲜空气。做好个体防护,减少烟尘对人体的侵害。在条件恶劣,通风不良的环境下,还必须采用更多的防护措施,如使用通风头盔、送风口罩、空气呼吸器等。施工过程中常见有毒物质及其防止方法如下:1.苯 无色、透明具有芳香的液体,油漆中用来作溶剂,沸点80℃,极易挥发。苯中毒后头痛、头昏、记忆力减退、无力,失眠等。另外还能引起皮肤干燥骚痒,发红。热苯还可以引起皮肤水泡,出现脱脂性皮炎。预防的方法,应加强自然通风和局部的机械通风,严禁用苯洗手。2.铅 包括铅白、铅铬绿、红丹、黄丹等含铅化合物。它是一种慢性中毒的化合物,日久方能发觉体弱易倦、食欲不振、体重减轻、脸色苍白、肚痛、头痛、关节痛等。预防的方法是以刷涂施工方法为宜,加强通风等防护措施,饭前洗手,下班淋浴,最好能用其他防锈漆来代替红丹防锈漆。3.刺激性气体 如氯气,对呼吸道、皮肤和眼睛有损害。应加强个人防护,加强通风和局部机械通风,使作业场所有害气体浓度降低到容许浓度的下限。4.汽油 无色透明液体,具有很强的挥发性,若在超过汽油蒸汽容许浓度时的环境中长期工作,能使神经系统和造血系统损害,皮肤接触后可能产生皮炎、湿疹和皮肤干燥。因此,在高浓度环境工作时,要戴防毒面具或加强机械通风;手上可涂保护性糊剂进行保护;工作结束后,用肥皂水洗净,并用水冲洗干净。船舶建造过程中除锈、校正敲打等作业产生的震耳噪声,可能对人员造成潜在的噪声聋;从事除锈(包括喷丸、喷砂)、油漆、油舱洗舱、气割、热处理等作业人员经常吸入铁锈烟易引起尘肺或肺病,并刺激皮肤和眼睛引起过敏。电焊作业中产生的氧化锰烟雾,过多吸入会产生个“金属烟尘热”中毒。焊件、焊条挥发出大量有毒烟尘、气体,尤其船舶焊接主要是用碱性(低氢型)条,而碱性焊条比酸性焊条更容易挥发烟尘、有毒气体(氟化物)。这些有害物质若不能及时排出,被焊工长期吸入引发眼、鼻、咽喉等疾病。灼伤易发于焊割作业,立体交叉作业,上面焊接的焊渣或熔渣随风飘落,极易落在下面操作者身上,发生灼伤事故。切割是工件未散热,从而烫伤皮肤。3. 船舶建造企业安全防护现状分析政策和法律上的原因在国家政策和法律对船舶修造行业的市场准入和源头管理的规定不够明确,准入门槛太低,造成船舶修造行业良莠不齐,竞争无序,缺乏行之有效、相互配合的监管措施和行政手段,致使日常管理针对性不强,管理不到位。一是行业的快速发展与管理不相适应。首先,船舶修造业作为多工种、多设备交叉作业的高危机械行业,在行业准入口国家尚未设置相应的门槛。其次是在安全生产管理上缺乏相对统一的、可操作的规范化标准。再次是相关的管理部门职责尚需进一步明确,力量也有待于加强。二是违规现象严重。部分企业员工有章不循,冒险蛮干,违章指挥、违反操作规程、违反劳动纪律和工作时间的现象不同程度地存在。体制和机制上的原因长期以来,船舶修造业大多数是由所属地挂靠管理,而县级以下政府无专门主管机构,综合监督和专项监管安全生产长效管理机制尚未完善,监管职责不清,责权不一致。加之,缺乏统一的船舶修造业安全生产行业标准和操作规程,恶性竞争有愈演愈烈,也是造成事故多发的一个重要原因。一是作业人员复杂。船舶的焊接、组装、合拢、下水等工种绝大部分都是外来施工队承包完成,外包队伍中的特殊工种绝大多数都是由农民工组成,由于利益和效益驱动,对于人员的管理十分涣散。二是现场管理乱。企业安全管理体系不健全,作业现场无专职安全员监管;员工劳动防护用品配戴不齐,特种作业人员无证上岗或证书过期现象屡见不鲜,责任落实和管理上的原因企业负责人安全生产法律意识淡薄,责任主体不明确,职责不落实,尤其是租用场地生产的企业通过层层发包或挂靠,安全生产存在短期行为,一些外包工程队对安全设施、安全生产管理以及安全管理人员在配备上互相推诿,导致管理环节脱节。资金投入不到位。一些企业以及外包工程队由于资金匮乏,大部分资金都投入到生产经营中,致使安全生产资金不落实,绝大多数企业没有设立安全生产资金专户,更没有按照规定提取足额的安全生产保证金,企业用于安全生产的技改投入、隐患排查与整改、员工安全教育与培训、应急救援等只是流于形式,导致抗风险和抗御事故发生能力差,为事故高发埋下了祸根。放火设备防护不到位。焊机及配电箱直接裸露在场地上,防护措施不到位,长期的日晒,焊机的防护罩、桩头、龙头线老化、破损,漏电、短路时有发生,还有部分设备“带病”运行,不少特种设备和压力容器等没有实行严格的检测、保养,安全阀、压力表、消防栓设备配备不齐全、不配套,设备安全性能和能力均不能及时有效地预防和抵御事故发生。工作人员大意麻痹,无规章可遵。安全控制不到位。电器设备直接裸露在场地上,电线乱拉乱接,线路老化和破损、无漏电保护装置、有的甚至无配电箱和开关箱,船舱油污不清洗,明火动用不测爆的现象还有存在。绝大多数作业现场既没有明显的标识,也没有严格执行规定,触电事故居发生事故之首。环境保护不到位。船体拼装后,船体除锈打磨、职工不带口罩和防毒面具,到处可见。后续动火都是闷舱作业,由于各段空间狭小,通风不够,作业环境差,救护措施不落实,进舱作业没有严格执行的制度和动火制度,特别是油漆工和焊工作业,极易发生重大恶性事故。安全教育不到位。安全投入少。不少企业法人重效益、轻安全现象普遍存在,在安全投入上往往是能减则减,能少则少,能不投入就不投入,安全设施,整改措施落实不及时、不到位,职工的三级安全教育和正常培训工作得不到保证,不同程度地存在着设备陈旧,超期“服役”、“带病”运行,为事故的高发埋下了隐患。安全生产责任制不落实。不少单位安全生产责任制、安全生产管理制度和各工种安全操作规程流于形式,主体责任没有得到真正落实。部分企业特别是一些外来承包队伍中的电焊工、冷作工、吊车工、铲车工、电工等人员无证上岗,缺乏应有的安全知识,不了解操作规程,给企业埋下了安全生产事故隐患。4. 针对现状,对策措施船舶安全的意义在于预防和杜绝事故的发生。生产计划处于安全平稳的状态下进行。切实把牢船舶安全文化的基本要求,抓好各项工作。船舶安全文化就是要实实在在地做到提高安全意识,树立“安全建造”的理念,使安全工作成为每一个人的自觉行动;就是要纠正不良的工作作风,树立全局观念,消除只顾自己不顾别人,只顾现在不顾将来的片面行为发挥工作行为、工艺技能、生产环境等外在因素的最大优势,排除一切不利于安全的因素,确保船舶建造的安全。“坚持安全发展,强化安全生产管理和监管,有效遏制重特大安全事故”。针对船舶修造业存在的问题,为预防和遏制安全生产事故发生,作者认为应采取以下应对措施:加大政策引导力度充分利用国家对造船行业政策调整的契机,研究制定出一套有针对性的地方产业政策。调整目前的产业结构,适当提高门槛,依照市场经济的法则,规范市场准入,实行优胜劣汰,通过政策引导和法律的支撑,大力推行标准化建设,避免不良竞争,使造船企业逐步走上良性发展的轨道,逐步提高企业的安全生产管理水平,提高企业的本质安全度。加大行业领导力度一是政府要强化领导,目前,船舶修造业地(市)级以上由同防科工委主管,而县级以下政府没有专门的船舶管理部门,大部分在经发委内设或带管,并且没有专门行政主管机构。特别是实施沿江开发战略后,不少企业由内河向沿江迁移,企业管理权仍由原乡镇管理,出现了安全生产管理的一个“空白地”。对此。县级以下政府应设立专门主管部门。二是实行行业管理,通过政府牵头组建行业管理协会实施有效的安全生产监督。三是实行注册安全主任代理制度,帮助企业完善安全生产管理制度,建立安全台帐,开展安全生产检查工作,及时发现消除安全隐患。加大资质审查力度目前我国船舶修造企业的准入门槛还很低,很多船舶修造项目采用挂靠或使用外包队伍,按照《安全生产法》有关规定,行业主管部门要严格对使用的外包企业及外包工程队的法定代表人、安全员和特种作业持证,安全生产规章制度、安全教育、安全管理台帐以及过去安全生产等情况进行安全资格和资质审查,抓好源头管理和监控。 设立安全生产资金各造船企业要确保安全生产资金的投入及使用。按照国家有关安全生产政策精神由地方相关部门建立相应的制度,单独列帐,企业足额提取安全费用,保障安全生产重大设施、设备、人员培训、隐患整改的资金。针对船舶修造业曾出现的高处坠落、物体打击、触电、机械伤害、爆燃等安全隐患,要从发展的眼光,投入一定的资金,按照高标准、高起点的要求,加强对安全生产科学规划、分类管理。对重大安全隐患整改的投入。对日常检查、集中检查、重点检查、全面检查中排查出的重大隐患,督促企业及时纠正安全问题,使“零违章”的关口前移,把“事后惩戒”转变为“事前疏导”,将被动防范转变为主动预防,把“要我安全”真正变成“我要安全”。建立安全监管的机制联合整治。各级安监、经贸、质监、消防等部门要各司其职,强化对船舶修造企业的管理和监督。尤其是各级安监部门应加强对船舶修造企业安全生产的监督检查,加大行政执法力度,对严重违反《安全生产法》的单位或个人要依法作出处理,同时,要严格按原则处理事故,查明事故原因,分清事故责任,严格经济处罚、行政处罚和刑事责任追究工作。企业应制定出具体的安全生产检查工作制度建立好检查台帐,同时要建立安全生产组织网络,把安全生产各项目标落实到车间、班组。船舶修造发包工程都必须有施工作业安全方案,同时要建立安全监管信息联席制度,采取部门检查、企业自查、事故调查分析,会同相关职能部门共研究确定安全监督检查重点,有针对性地开展安全生产监督管理工作,促进企业安全生产、企业管理水平的提升。5. 结束语船舶安全文化的作用,一言以蔽之,通过教育、管理来营造一种企业安全文化。安全文化建设的关键作用是致力于人的主体工作潜能,树立良好风气,倡导职业道德规范,塑造价值观念;这样,船舶安全文化建设就为船舶安全生产提供精神动力和智力支持,用严谨的科学态度、规范的管理对应一切内、外部环境。我们扎扎实实地实现上述各项要求,船舶安全建造就会结出丰硕的果实。.走出船舶建造的误区这些误区主要有:认为不出事故就是安全,满足于现状,把安全隐患、事故苗头、潜在危险抛之脑后,丧失了防范意识;认为昨天安全今天也安全,没有认识到安全只有起点,没有终点;制度归制度,工作行为依然我行我素,使规章制度得不到有效落实。“头痛医头,脚痛医脚”;以前别人怎么做我现在仍然这么做,别人解决不了的问题我也解决不了,致使安全生产“老大难”问题得不到解决。安全工作只抓表面不抓本质,导致安全生产时好时坏,重复事故常有发生;这种种误区都是船舶安全文化建设的绊脚石和致命伤,给企业、人员、海洋作业造成极大的危害,给企业的经济效益、社会效益甚至企业的生死存亡造成极大的影响,更严重的还影响到国家政治声誉。要建设好船舶安全文化就必须从这些误区中走出来。 走进安全管理的范畴船舶安全建造离不开先进的管理机制和方法。管理出安全,各项管理工作没有做好,安全工作就是一句空话。没有规范的管理程序,也就没有可靠的安全保证。只有规范的管理程序,才有可靠的安全保证。公司各部门要通力合作,从管好设备、提高人员素质人手,在加大船舶生产建造调整力度基础上,对现有的管理制度进行完善,添加一些市场运作比较成熟的企业管理理念,建立一套科学的、全面的、符合现代化管理理念的管理制度,逐步形成一种长效和良性的竞争机制,实现人机的完美统一。安全生产管理作为船舶修造企业行业管理的重要内容,坚持安全管理与生产经营管理同布置、同检查、同落实,规范该行业生产秩序,提升整体竞争力。参考文献[1] 朱清明.船舶修理作业的安全风险分析与控制2006 [2] 张永兴.探讨修船火灾原因及对策[J].航海技术.2006.[3] 吕洪胜.修船企业安全教育应实现系统化和规范化2006 [4] 王勤章.《船舶建造安全》哈尔滨大学出版社[5] 中国船舶商情网. 浙江船舶出口额大幅增加.2007-8-2[6] 浙江省地方标准DB33/ 630—2007.浙江省质量技术监督局2007-3-13发布建造质量涉及到船舶的使用寿命 其中包括很多元素比如最初的设计科学和合理性.以及船厂的建造能力和管理水平.以及在建造的过程中不可抗拒的非人为因素.对于质量这个关键词论题涉及比较难以把握.答辩过程中会出现很多漏洞.对于一个船厂实习的毕业生来说.论述的科学依据性也不高.个人建议可从船厂的建造安全来着手.具有典型的重工业代表性.论文如下:(本人做毕业设计时候所用的材料)希望提供帮助

-4现代焊接2007年第11期总第59期he present situation for the application of the shipping welding technologyT1焊接技术对船舶建造重要性2我国船舶焊接技术的起步与发展焊接工作量占船体建造总工作量30%~40%,焊接成本占船体建造成本的30%~50%。同时,焊接技术能扩大造船总量、缩短造船周期、稳定焊接质量、提高经济效益、减轻劳动强度等。造船焊接技术起步于50年代手工电弧焊;50年代中期引进埋弧自动、半自动焊;50年代末期~70年代末,试验半自动CO焊、重力焊、下行焊、衬垫单面焊获得成功;80年代初,船总大力发展高效焊技术,成立高效焊接技术指导组,推广应用各种高效焊2江南造船(集团)有限公司焊接研究所所长倪慧锋船舶焊接技术应用现状高效化率表1船总船厂高效化率统计表年份002001200220032004CO气体保护焊埋弧自动焊船总船厂高效化率变化趋势接工艺。船舶焊接具有工件庞大、形状复杂、施工环境差等特点。主要有以下三种焊接方法:①埋弧自动焊:普通单、双丝埋弧焊、FCB法、RF法、FAB法;②CO气体保护焊:常规CO半自动焊、双丝自动焊(MAG)、自动角焊、CO气保护单面焊、CO气电垂直自动焊;③手工焊条焊:铁粉焊条焊、下行焊条焊、深熔焊条焊、重力焊、普通焊条焊。船总船厂高效化率统计表如表1所示。铜衬垫单面埋弧自动焊(FCB)原理:焊缝反面采用铜衬垫支撑,其上铺设衬垫焊剂,利用通气软管将铜垫板压紧在坡口背面,正面焊接,反面同时成形。应用:主要用于平面组装阶段的船底外板、舷侧外板、双层底板、顶板、甲板、隔板等的拼板对接焊。特点:双丝、三丝(多丝)焊,熔敷效率高;单面焊实现焊缝反面成形,节省工时;装配定位焊缝可在坡口内实施;坡口形状、焊接条件的波3我国船舶焊接三大主要方法2 22 2动允许范围广;长焊缝焊接需要大型门架结构支持;易产生热裂纹,特别是厚板终端裂纹。热固型焊剂衬垫单适用拼板平对接单面焊;反面成形依靠焊剂衬垫;可实现大线能量焊接表2 FCB、RF工艺比较不同点相同点FCB法错边、板厚差适应性低需要足够大且均匀压紧力反面必须采用铜衬垫支撑RF法错边、板厚差适应性强可依靠板列自重无需铜衬垫面埋弧焊(RF法)原理:一种单面自动埋弧焊方法,可以得到均匀的背面焊道。焊接只在正面一侧进行,背面是含有热硬化性树脂的衬垫焊剂,它的下部是装有底层焊剂的焊剂袋,再下部是通气软管,它们都被放置在衬垫外壳之内,依靠密封的通气软管将焊剂压紧在坡口背面。FCB、RF工艺比较如表2所示。焊剂石棉衬垫单面埋弧焊(FAB)原理:利用柔性衬垫材料装在坡口背面一侧,并用铝板和磁性压紧装置将其固定的单面埋弧焊。特点:具有良好柔性,对较大接头错边、变形、不等厚接头有好的适应性,使用操作灵活、方便。应用:平板及背面侧有曲率的对接焊,如弯曲外壳板、甲板、底板。适用于船体分段中合拢、船台(船坞)大合拢。 T排制作自动角焊。无需装配焊接;焊接速度快;焊接变形小。船体纵骨自动角焊。双丝双电弧;平直分段纵骨焊接;同时焊接4纵骨8条缝。简易CO自动角焊。专用自动焊2现代焊接2007年第11期总第59期X-5Analects第21届中国焊接博览会论文精选接小车,轻便、灵活、易携永久磁铁、导向机构,避免脱离焊接线,适用于长直焊缝,立角焊具有摆动功能,可以调整摆动速度、摆动幅度、中心位置与左右停留时间,焊缝两端需要补焊。 CO垂直气电自动焊原理:焊接时采用CO专用药芯焊丝,焊缝正面通过水冷铜滑块强制成形,反面借助于衬垫也同时成形的一种高效焊接方法。特点与应用:高熔敷效率,生产效率比手工焊提高5~7倍;焊丝伸出长度控制在恒定值,适应变化的焊接条件;单道焊可焊接最大板厚32mm;坡口间隙必须严格控制;用于船台(船坞)大合拢垂直对接缝,如船体外侧壳板、隔板。双丝MAG焊。双电极双摆动CO气体保护单面焊双面成形,无间隙装配,可在坡口内侧定位焊,坡口背面敷粘贴型陶瓷衬垫,送丝机和丝盘与焊机一体化,可进行长拼缝连续焊,22mm板厚拼接可一次焊接完成,焊接效率是普通CO焊的8倍,适用大合拢主甲板、内底板对接,中合拢平板对接。普通CO气保护单面焊。船厂应用最广泛的焊接工艺,设备投资少,高效且工艺实施方便,打底焊第一道焊接是关键,可在平、立、横多个位置施焊。焊条高效化。重力焊:平直角焊缝,一人可同时操作多台;铁粉焊条:药皮中加入铁粉,提高熔敷效率;下行焊条:改变药皮渣系,提高电弧吹力、熔渣凝固点温度;深熔焊条:可焊透板厚12mm以下对接焊缝。搅拌摩擦焊(FSW)1991年,由英国焊接研究所(TheWelding Institute-TWI)发明。焊接过程属于固相焊接,核心技术是搅拌头,焊接工艺参数包括搅拌头旋转速度、焊接速度、倾斜角度、焊接压力。高质量焊接接头,无裂纹、夹杂、气孔等缺陷,焊接变形小,无需焊接材料,焊前工件表面清理要求低,焊接过程中无飞溅、烟尘、噪音等环境污染。适用制造大型船舶铝合金结构件,挪威、日本、澳大利亚等国的船舶制造公司生产预成形结构件(一般为板材或挤压型材),使船舶制造由零件的制造装配转变为船舶甲板以及壳体的预成型结构件的装配。单道焊接铝合金厚度达100mm,双道焊接达180mm。激光复合焊(Laser-Hybrid)激光+常规MIG或MAG焊,与单纯激光焊比较有许多优点:可有效利用激光能量,电弧先将母材熔化,提高激光吸收率。增加熔深,利用激光束作用于电弧形成的熔池底部,进一步提高焊接熔深。稳定电弧,激光使气体电离产生等离子体,有助于电弧稳定。降低焊缝装配精度,装配间隙由增大至1mm。船舶建造的激光焊大部分采用大功率CO激光器,主要用于大型豪华邮轮、高速滚装/客滚船、军用舰艇等高附加值的军民用舰船薄板及合金材料焊接,可以保证船体结构轻盈,焊缝性能好,表面成形美观,构件不变形。应用船厂:德国Meyer(玛亚)船厂、Blohm+Voss(博隆·福斯)船厂、丹麦Odense(欧登塞)船厂、德国Kv-aerner Warnow(克瓦尔纳·瓦诺)船厂。焊接机器人计算机技术、自动控制技术、气保护焊接技术的完美结合,适用于船舶构件批量化、小型化焊接生产以及狭窄舱室短焊缝全位置焊接。有固定机械臂式焊接机器人、可移动便携式离线编程焊接机器人。上世纪90年代初,日本船厂已开始使用焊接机器人,随后又研制出自动切割机器人。2003年,韩国现代重工研发出5种获得国际认证的焊接机器人,用于造船焊接。具有焊接重现性好,环境适应性强、智能化程度高的优点。船舶行业发展需求。造船总量不断上升,2015年预计可突破3000万吨;船舶大型化,船型多样化;进一步提高船舶市场国际竞争力。船舶焊接技术发展方向。CO气保护焊自动化程度不断提高,应用范围扩大;手工焊条焊应用逐步减少,焊接机器人(智能化焊接系统)尝试应用;焊接设备趋向低能耗,高负载持续率,数字化。船舶焊接中存在的问题。造船模式相对落后;大型焊接系统国产化率低;高性能焊接材料依赖进口;国产船用钢板大线能量焊接适应性;焊接技术人员流失严重,工艺开发能力不足;生产组织管理不够完善;工艺研究成果转化为生产应用比率不高。22222224国外船舶焊接先进技术5国内船舶行业焊接技术发展趋势

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