摘要：为提高引伸计标定器的校准效率,根据引伸计标定器的结构特点及工作原理,设计了一种基于激光干涉仪的引伸计标定器示值校准系统,对校准系统的结构原理及工作流程进行了介绍,并搭建了激光干涉镜和反射镜集成于一体的示值校准系统。采用该系统对引伸计标定器的示值进行了校准,对校准结果进行了不确定度评定,并使用量块对评定的不确定度结果进行了验证。结果表明,该系统具有结构简单、操作方便、性能稳定、效率较高的特点,能够满足引伸计标定器示值的计量要求,可为配备与构建更高精度、更高效率等级的引伸计标定器示值的校准标准器具提供参考。

摘要：在定期校准时,扭转试验机主动旋转夹头的扭转角度存在无法有效进行全量程扭转角度校准的问题,针对这一问题,对扭转试验机的结构及工作原理进行了研究,提出了一种基于光电轴角编码器的扭转角度校准系统。设计了校准系统的结构,并建立了其工作流程,搭建了基于光电轴角编码器的扭转角度校准系统;采用该系统对扭转试验机的扭转角度进行了校准,并对校准结果进行了不确定度评定、示值相对误差计算及重复性计算。研究结果表明:扭转角度校准系统具有结构简单、操作方便、性能稳定的特点,能够满足JJG269-2006《扭转试验机检定规程》中扭转角度的计量要求,可为开发与构建更高精度、更高效率等级的扭转试验机的扭转角度校准器具提供设计参考。

摘要：以评价、表征、标准为基础要素的质量技术基础,对于支撑产业转型升级、促进产业技术创新、提高产业生产效率、保障产品质量水平、提高产业国际竞争力都具有重要作用。我国新材料产业创新步伐提速、生产规模扩大、产品种类增加,对产业质量技术基础提出了新的发展要求。本文立足这一宏观背景,分析了评价、表征、标准对于新材料产业发展的重要性,梳理了我国新材料产业质量技术基础的发展现状。研究发现,现阶段我国新材料产业质量技术基础的建设取得了以支撑产业发展、技术创新和国际化为代表的诸多成效,但在整体水平、关键核心技术、匹配产业需求等方面还存在问题。为此论证了我国新材料产业评价、表征、标准平台建设方案,对应提出加强质量技术基础顶层设计,推行"评价–表征–标准"一站式服务,发展自主认证、检测、标准品牌,鼓励行政机构采信评价结果的发展建议。

摘要：铸&锻GH4096高温合金涡轮盘拥有高承温能力、高强度、低裂纹扩展速率、高抗疲劳性能等优异性能,是航空发动机的关键热端部件。但由于其合金化程度较高、零件尺寸大、制备工艺复杂等,不可避免会出现成分和组织分布不均匀,一定程度影响涡轮盘的服役性能。微区X射线荧光光谱(μ-XRF)具有微区分辨率高、分析速度快、多元素同步分析、非破坏性等优点,被广泛应用于考古、地质、生物等领域,但对大尺寸高温合金构件的成分分布的研究较少,对于材料各原始位置处的成分定量分布表征也未见报道。本试验通过选择合适的测量条件、优化仪器定量方法,建立了基于微束X射线荧光光谱的新型铸&锻GH4096合金涡轮盘成分分布定量分析方法,并引入了原位统计分析方法对涡轮盘中Cr, Co, Mo, W, Ti, Al, Nb和Ni八种主要元素进行了定量统计分布解析。发现涡轮盘厚度的中心区域内Co, Mo和Ti三种元素从轮毂至轮缘存在较明显的弧形负偏析带,而Ni和Cr两种元素存在弧形正偏析带。另外,涡轮盘径向也存在一定的成分梯度分布,Co, Cr和W三种元素含量从轮毂到轮缘的呈现逐渐降低的趋势,而Mo, Ti和Nb三种元素含量则呈现逐渐上升趋势。对各元素最大偏析度、统计偏析度、统计符合度计算分析后可知,Cr, Co, Mo, W, Ti, Nb和Ni七种元素测量区域内整体偏析程度较小、统计符合度大,在材料元素设计值允许范围内具有较好的成分均匀性。使用火花源金属原位分析仪(OPA-200)对相同测试区域的元素进行了线分布分析,其分析结果与微束荧光光谱得到的分析规律具有较好的一致性,说明大尺寸涡轮盘在热处理过程中存在温度场分布,导致了各元素扩散行为以及显微组织分布的差异,因此不同部位的成分也存在一定偏析。通过对大尺寸的涡轮盘成分进行定量统计分布解析,对于评价新型铸&锻变形GH4096高温合金涡轮盘的成分分布均匀性,解析制备工艺与大尺寸构件成分、组织结构分布的相关性具有重要意义。

摘要：镍基单晶高温合金是含有10~15种元素的复杂合金,具备优良的高温强度和耐腐蚀性。目前,先进燃气涡轮发动机的涡轮部件几乎都采用空心结构的单晶叶片。叶片服役过程中要承受超过其熔化温度数百摄氏度的高温和巨大离心应力,是工况条件最为恶劣的航空零件,被誉为“工业王冠上的明珠”,研制发展更耐高温的叶片材料以及改进叶片的冷却技术是提高涡轮进口温度的关键手段。新一代的单晶叶片中添加大量难熔元素(如Ta,W和Re等)用来提高承温能力,但这些元素在凝固过程中存在严重的枝晶偏析,导致组织内成分分布不均匀。通常采用复杂的多级热处理来溶解非平衡组织,减小偏析。枝晶间成分的详细表征对优化热处理工艺和叶片设计具有重要的意义。微束X射线荧光光谱是一种无损检测技术,制样简单,无需镀导电膜,可对样品进行多元素同时检测,多用于生物和考古领域,定量表征成分复杂的金属材料存在一定困难,应用案例较少。单晶高温合金具有特殊的十字枝晶组织,尺寸约为几百微米,微束X射线荧光光谱可以满足单晶叶片枝晶成分的详细表征和大区域面积的成分分布定量统计需求。本实验基于微束X射线荧光光谱技术,建立了镍基单晶高温合金枝晶成分定量统计分布表征方法,并应用于新型单晶涡轮叶片的全域枝晶组织成分定量分布表征,探讨了单晶涡轮叶片叶冠到榫头的成分演变规律,获得了不同部位主元素的一次偏析比和二次偏析比。结果表明,Re,W和Ta元素偏析严重,随着叶片截面尺寸的增加及与冷却铜盘距离的增加,叶片叶冠到榫头各元素的偏析程度降低;Cr,Co和Mo元素偏析比接近于1,偏析变化不明显,分布较均匀。通过对单晶叶片枝晶成分的定量统计解析,获得了单晶叶片成分的演变规律,为叶片的设计和凝固工艺的改进提供数据支撑。

摘要：本文重点阐述高通量扫描电镜概念与发展的过程,具体介绍了高通量扫描电镜拟要解决的问题和对应的设计思路,给出了综合数据通量的定义和影响因素。同时阐述了相应的实现手段,分别从重要模组角度介绍高通量扫描电镜的核心性能。通过实际案例计算,分析比较了高通量扫描电镜与标准场发射扫描电镜间的结果差异。探讨了高通量扫描电镜适合应用的领域,同时指出了目前的设计还存在的不足并展望该技术今后的发展前景。

摘要：为提高X荧光光谱仪的准确性和测试灵敏度,本文基于FPGA设计了一套数据采集与控制系统,实现对X荧光光谱仪各个部件系统的控制,以及对探测系统输出的信号及仪器所需的环境变量的实时采集,最终实现对被测样品中元素种类及含量的分析。

摘要：稳定可靠的温控系统是获得准确高温试验数据的重要保证,通过分析常用的测控一体温控系统存在的问题,设计了测控分离的三控三测温控系统。该系统选用高精度温控仪表,控温偶和测温偶分离。检定和实际使用表明,该系统完全满足高温试验的要求,特别适用于对温度敏感材料的拉伸测试。

摘要：仪器化冲击试验机能够采集试样在冲击过程中的力值、位移数据,定量测量材料的弹性特征、塑性特征及断裂性能等参数,因此得到越来越广泛的应用。其中,由于锤刃传感器具有高灵敏度、易受干扰及采样频率较高等特点,因此对采集系统特别是锤刃传感器信号调理系统要求较高。本文以ADI公司的高速仪表放大仪为核心设计锤刃传感器信号调理系统,并成功应用于我公司的仪器化冲击试验机中,在抗噪声干扰、响应频率等方面有明显优势,各项指标符合国家标准要求,得到了客户的广泛认可。

摘要：传输稳定、效率高的数据通信方式是持久蠕变试验机稳定运行的重要保证。本设计运用以太网进行数据交互,使用传输控制/网际协议,使用瑞昱公司的控制器RTL8019AS-PQFP,通过编写控制器的程序,修改持久蠕变试验机软件,最终实现了以太网传输在持久蠕变试验机中的应用。