• 预应力喷丸杏宇官网成形技术

    预应力喷丸杏宇官网成形技术

    杏宇官网喷丸成形是通过高速运动的金属弹丸传递能量 ，杏宇官网大量弹丸撞击作用的集合使得板件受喷表面形成密集凹坑，当表面凹坑达到饱和时，板件表层材料线性延伸停止，变形程度不再增加，因此喷丸成形的变形量有一定限制，只能适用于相对厚度较小，外形平缓的壁板。近十几年来，人们通过各种途径不断设法提高喷丸成形能力极限，主要方法有：采用大直径弹丸（Φ10mm），增加单位时间内弹丸流量 （可达到200kg/min），采用气动直压式禾窄叶轮抛丸技术提高弹丸喷射速度等。而预应力喷丸成形是为了解决机翼壁板马鞍型区域成形难题而发展起来的，从大量试验研究中人们逐渐发现预应力的使用不但能提高壁板在喷丸中成形方向的可控性，而且在相同喷丸强度下，与自由状态喷丸的成形相比，可提高喷丸成形极限达30%~50%，极大提高了喷丸成形在大型壁板成形中的适应能力。 预应力喷丸成型原理 预应力喷丸成型是指在预应力夹具上对板件先进行弹性预弯，板件在弯矩作用下发生弯曲，然后在板件的受拉表面进行喷丸的成形方法。预应力喷丸时，受喷表面是在拉应力状态下接受弹丸撞击，与自由状态相比，这种拉应力有助于受喷材料的延伸，同时加深压应力层的深度，加大了压应力层中残余压应力的平均值，保证了板件能够按照要求方向成形。施加预应力的过程是弹性变形，应力与应变之间的关系符合弹性本构方程，外表层应力双向受拉，内表层应力双向受压。 大型壁板的预应力喷丸成形一般可分为弦向（横向）和展向（纵向）两种方式，大型壁板在弦向预弯状态接受喷丸时，相当于两种应力应变状态的叠加，使得板材表层横向拉应变增大，约等于预弯应变与喷丸应变之和，内表层压应变也增大，从而达到增加弦向变形的目的，在弦向预弯状态下，展向只相当于自由喷丸状态，所以预应力喷丸成形也能很好克服球面变形倾向。大部分情况下，壁板在弦向已达到或超过外形要求时，才进行展向预应力喷丸，展向外形是在预弯状态下通过对特定区域对喷放料获得。展向预弯同样加大了展向应变，减少了对弹丸打击动能的要求，因此预应力喷丸成形使许多无法采用自由状态喷丸达到要求外形的壁板成形出了预期外形，有效扩大了喷丸成形工艺的使用范围。 大型壁板在外力作用下发生弹性预弯时，外力势能的变化全部转化为应变能储存于物体内部，随着外力的逐渐增加，壁板材料将经历弹性状态到塑性状态，而这是一个连贯过程，尤其飞行器壁板大多采用高强度铝合金材料，没有明显屈服状态，因此大型壁板预应力喷丸时，对壁板施加外力进行弹性变形的一种工艺装备，它不起成型模的作用，只是在板件的受喷表面上产生预定的拉应力（不超过材料屈服强度），目的是加大成形曲率，克服喷丸成形球面变形倾向，使板件按所需方向变形。预应力施加是根据三点弯曲原理，其中有两点起到支点作用，另外一点施力方向相反，起到顶点作用。按施加预弯的方式，预应力夹具可分为三类：弦向施加预弯，展向施加预弯禾局部施加预弯。 预应力夹具工作原理与总体结构 新支线飞机外翼下翼面壁板为超临界整体厚壁板，不但结构复杂，而且为双曲率外形，成形难度极大，在自由状态下已超过喷丸成形极限，必须在喷丸前对其施加预应力，在喷丸过程中对其进行夹持。因此，预应力喷丸成形是新支线飞机外翼下翼面壁板喷丸成形的关键技术。 在喷丸成形过程中，前期采用卡板式预应力喷丸成形夹具（见图1）对新支线飞机外翼下翼面壁板进行预弯和夹持，不但工艺稳定性差、产品质量起伏大，而且加工周期很长。 因此，急需对此种长板式预应力夹具进行优化改进，以提高产品质量，实现壁板的快速定位、装夹和施力，缩短壁板加工周期。 图1 卡板式预应力喷丸夹具 图2 三点压弯原理图 图3 夹具总体结构示意图 图4 夹具施力体运动示意图 柔性预应力夹具优化要求 预应力夹具总设计长度近14m，所使用的零件上千个，不仅组装时难度非常大，装夹新支线机翼下翼面壁板时工作更是繁琐。为提高预应力夹具的使用性能，要求对其设计方案进行一系列的优化，以实现预应力夹具的组合化、标准化和系列化。 （一）基本框架组合化 1. 基本框架组合化 基本框架不但要具有足够的刚性，与机床框架连接方便可靠，而且要能够和夹具施力体相连接，保证在壁板预弯过程中夹具稳定可靠。 2. 施力体组合化 施力体按结构分为滑轨、立柱、弓形夹和压板。 （1）滑轨组合化：预应力夹具所使用的滑轨均应有配套的螺栓、螺母，方便工人取用。 （2）立柱组合化：预应力夹具所有立柱上的固定孔大小一致，所使用的压紧螺钉和坚固螺钉均根据固定孔的尺寸进行设计制造，配合性高。 （3）弓形夹组合化：弓形夹的结构、大小均根据立柱的结构、大小进行设计，并配有专用的手柄。 （4）压板组合化：预应力夹具的压板可以通用，并配有专用的手柄、压块和螺钉。 （二）夹具零件标准化 1. 螺钉、螺栓标准化 统一压板的压紧螺钉规格均为M30，滑轨和立柱的连接螺栓均为M20，有效长度为100mm。 2. 压板标准化 压板的可调节量均为60mm，长度均为180mm。 3. 铝棒标准化 施力顶块的铝棒均为Φ50mm。 4. 立柱标准化 弦向立柱上的固定孔均设计为Φ21mm的通孔，间距为60mm，长度与夹具高度保持一致。 5. 压头标准化 展向预弯施力体压头与零件接触部分均为R50mm球头。 （三）夹具零件系列化 1. 铝棒系列化 施力顶块的铝棒的长度规格包括100mm，220mm，800mm，900mm、1.1m，1.2m，1.5m，和3m，以适应不同尺寸零件的装夹。 2. 压紧螺栓系列化 压紧螺钉的长度规格包括250mm，280mm，350mm，400mm，以用于对壁板不同部位不同程度的预弯。 3. 立柱系列化 为满足壁板不同肋位的需要，立柱设计有90°直立柱、60°斜立柱等类型。 柔性预应力夹具优化设计 （一）夹具整体结构设计 夹具总设计重量近2t，为防止夹具的重力全部作用到机床上横梁或者下横梁上，使其产生严重的凹曲变形（见图5（a）和图5（b）），为了把夹具的重力均匀分散到上、下横梁上（见图5（c）），将立柱两端禾滑轨安装配合的孔间距做到和上下滑轨孔间距相同。 由于机床上、下横梁有一定弹性，使它们可以同时承受立柱的重力。立柱在受到机床上横梁向上拉力的同时，也受到下横梁对它向上的支撑力。这样立柱的重力就被分散到上下横梁上，减小了机床框架的变形。长壁－015为例来说，除4肋位之前的立柱禾24肋的立柱为斜立柱外，其余立柱都与机床框架水平面垂直，作为别承力立柱使用（见图6）。 图5 喷丸机床上下横梁受力示意图 图6 喷丸夹具与机床上下横梁安装示意图 预弯位置确定和预弯量测量 大型复杂双曲率壁板的外形数学曲面一般均包含若干个不同特征的马鞍型禾双凸型区域，在施加预应力进行预弯时，支点和压点的位置很难确定，尤其对于外形突变的复杂区域，三点预弯相对位置的不同，就会引起喷丸后该区域外形的显著变化，如果预弯位置不合适，壁板变形就会偏离要求外形，甚至起到相反作用，根据实践经验，预弯位置的设计关系大型壁板喷丸成形的成功与否。 （一）预弯位置确定 对壁板3D数模进行系统几何分析是确定预弯位置的基础，从数学角度来看，双曲率壁板外形面上每个点的曲率一般是由方向相互垂直或成一定角度的极大和极小两个主曲率构成，并且极大曲率的方向往往近似与壁板弦向一致，称为弦向曲率；极小曲率的方向往往近似与壁板展向一致，称为展向曲率，通过对壁板不同区域几何特征分析，能够确定弦向和展向预弯的部位和三点预弯支点和压点的位置。 大型壁板上马鞍型区域外形曲率的两个主曲率为异号，在其展向两侧区应存在展向曲率从凹变凸发生改变的边界点，并且有展向弯曲半径小的凹点。参照图7所示，a，b，c和d四点为典型马鞍型区域在机翼壁板展向外形面两边沿的边界点，e为ab线上主极小曲率值（即展向曲率）大点，f为cd线上主极小曲率值点，由此得到展向预弯时线ac，ef和bd构成展向三点预弯位置，其中ac和bd为支点位置，ef为压点位置。 图7 马鞍型区域预弯位置确定原理图

  • 中国改建航母“瓦良杏宇注册格号”的技术解读

    中国改建航母“瓦良杏宇注册格号”的技术解读

    杏宇官网瓦良格号航母自诞生之日起就“命运坎坷”，由于前苏联的解体建设工程被迫中止，瓦良格号在黑海度过了孤独的7年，还险些被拆卸变卖，真有点出师未捷身先死的味道。经过多方的努力，瓦良格号终于在2002年3月结束了15200海里一波三折的艰难航程，停靠在了大连港。多年的修复、改造和续建，瓦良格的面貌焕然一新。 特种钢材 动力系统 发射技术 雷达与电子设备

  • 石油钻采设备防腐蚀涂层杏宇注册失效原因分析及处理

    石油钻采设备防腐蚀涂层杏宇注册失效原因分析及处理

    杏宇官网金属防腐蚀措施有很多种，杏宇官网但在金属表面涂覆有机涂层是目前最有效、最经济和应用最普遍的防护措施。涂层对金属的保护原理主要包括对金属基材的机械保护（一定程度上抵御或干扰外界破坏力）和阻绝金属服役环境中的腐蚀介质到达金属表面。石油钻采设备服役环境恶劣，其涂层要经历日晒、雨淋、风沙冲击、冷热交替、霜露等因素的不断侵蚀，相较于其他工程机械和钢构，涂层失效发生频繁，原因也更加复杂。涂层失效将导致金属防腐蚀涂层防腐能力大大减低，并引起基材腐蚀，影响石油钻采设备的使用寿命。对石油钻采设备涂层失效原因进行分析和总结，提出合理的处理方法，对恢复石油钻采设备涂层防腐能力，延长设备使用寿命有重要的意义。 1 涂层失效类型及原因 石油钻采设备主要的服役环境有三大类，即沙漠干旱环境、陆地大气环境和海洋潮湿环境。经过多年统计，石油钻采设备备在服役期间主要发生的涂层失效类型有粉化、侵蚀、开裂、剥落、起泡、涂层机械破损（磕伤、划伤）等六类，涂层失效形式所占比如表1中所示。 有行业专家系统论述了涂层失效分析的方法和工作程序。目前，对涂料失效原因的分析方法有很多种，张蕾等对涂层失效研究方法做了较为全面的阐述。根据多年现场大量案例统计分析，结合学界对涂层失效的论述，对石油钻采设备主要涂层失效类型进行归纳，并对其失效原因进行分析。 1.1涂层粉化 涂层粉化发生的严重程度与服役环境及年限有很大的关系，已粉化涂层与未粉化状态相比，有一定程度的变色或褪色，粉化的严重程度与涂料成分中成膜物质（主要为树脂）和颜料的浓度有很大关系，用手或其他工具进行擦拭会有一层易碎的粉层。杏宇注册学术界普遍认为涂层的老化和涂层下金属发生腐蚀是导致涂层失效的主要原因，其中老化是导致涂层粉化发生的重要因素。紫外线对涂层的老化起决定性作用，这主要是紫外线附带能量与一般化学键能量接近，长期紫外线照射容易导致分子链断裂。粉化在环氧类涂料中表现的尤为明显，沙漠和西部干热地区使用的石油钻采设备发生粉化的频率和严重程度要高于其他地区。 1.2涂层侵蚀 涂层侵蚀主要表现为涂层的非机械磨损，严重时可导致金属底材的裸露，使得腐蚀介质接触基材，发生腐蚀。沙漠环境中服役的钻采设备侵蚀现象发生的尤为明显。李慧艳等研究表明，西部干热沙漠气候风沙流冲蚀磨损严重，风沙流速与涂层冲蚀失重重量近似呈指数关系。沙漠地区服役的石油钻采设备在风沙天气，尤其是大沙尘暴天气中，涂层被砂土和浮尘不断冲击，导致涂层严重磨损。 1.3涂层开裂 涂层开裂是潮湿、较大昼夜温差或海洋环境下涂层失效的主要形式，表现为涂层外观发生不连续的变化，根据裂纹的长度、延展性及密集程度，可以分为细裂、小裂、深裂和龟裂。细裂和小裂主要表现为涂层表面出现细微的浅裂纹，但通常未穿透整个涂层，杏宇登录注册小裂相较于细裂，裂纹相对更深更宽一点。深裂表现为涂层出现深度裂纹，甚至贯穿整个涂层。昼夜温度的变化导致涂层张力的交替性变化，是导致涂层的开裂原因之一，涂层的老化也会导致涂层变薄、脆化，乃至开裂。风沙冲击会诱发和导致开裂的发生，这是由于风沙冲击易导致涂层表面细裂和小裂，再加上温度交替变化，反复改变涂层与基体的膨胀系数，在反复的“热胀冷缩”过程中，使涂层细裂和小裂不断扩展至穿透涂层。 1.4涂层剥落 涂层剥落分为层间剥离和层内剥离，通常层内剥离发生的情况相对较少，主要的涂层剥落表现为层间剥落，层间剥落根据分离层位，又包括了底层剥离和层与层剥离。涂层剥落的原因相对比较复杂。底层剥离的原因主要有两方面，涂装前处理较差和涂层的阴极剥离，涂装前处理粗糙度较差，污染物清理不彻底等都会导致后期的底层剥离现象发生。有些情况下，条件所限采用手提动力工具除锈，除锈后未达到St3级，然后涂覆底漆，易造成底漆附着力不足，诱发底层剥离的发生，尤其是环氧富锌涂料。在涂层下金属发生电化学腐蚀，阴极反应或阴极产生物会影响涂层与基体金属的结合力，致使涂层从基体金属分离，产生阴极剥离现象，也会导致底层剥离的发生。王跃波等认为，由于水扩散受到浓度梯度、渗透压和温度梯度的作用，不断渗透入涂层底部，当涂层的湿附着力小于水压造成侧向压力，则水相会向侧向发展而引起涂层脱落。层与层剥离主要原因是涂层各道间不配套和前道涂层表面清理不彻底进行覆涂，导致层间附着力差。 一服役6年的石油钻采设备漆膜局部发生涂层剥离现象，对已剥离涂层进行清理，发现涂层底部发生锈蚀导致漆膜从底材发生脱落。发生剥离区域周围涂层附着良好，这说明涂层配套和涂装前处理方法合理。对涂层剥落区域进行详细检查，发现腐蚀起源于个别点位。分析原因确认为底材局部清理不彻底，残留盐类等诱发底部腐蚀导致涂层剥离。 1.5涂层起泡 涂层起泡主要发生于海洋、沼泽及浅滩地区服役的石油钻采设备。主要表现为漆膜因受底部水汽或锈蚀物顶起，漆膜呈泡状凸起，严重时漆膜顶破，表现为点状锈蚀。气泡的发生主要与设备底材残留水溶性盐、金属底材与环境温度存在温度梯度或底材存在未完全清理的锈蚀物等。底材残留水溶性盐或锈蚀物，盐分和锈蚀物会吸收水汽并使漆膜内外产生浓度差，促使水汽不断渗透进入漆膜内部，在高湿度情况下（海洋等潮湿环境，相对湿度≥30%），涂层吸水和脱水过程都符合Fick第二扩散定律，使涂层底部水汽压不断升高，导致涂层被顶起，从而产生起泡现象。通常情况下，底材处理完好的涂层，有盐分和锈蚀物造成的起泡失效现象相对较少。设备底材与使用环境存在温度差，发生里冷外热是导致起泡发生的主要原因。这是由于温度较高一侧分子动能较大于另一侧分子动能，在涂层隔绝性能较差时，将导致水汽不断渗透入涂层内部，发生涂层起泡，甚至顶破漆膜导致腐蚀。涂层起泡的情况会伴随涂层的逐渐老化而更容易产生，这是因为伴随涂层的老化，涂层的孔隙率不断增大，涂层电阻不断减小，促使水汽等腐蚀介质进入涂层底部，导致起泡发生。徐永祥等研究表明，除油和表面可溶性盐的彻底与否是导致起泡发生的关键，除油不彻底时，起泡发生严重，除油不彻底时，起泡现象轻微。 1.6涂层机械破损 石油钻采设备大多数零部件重量很大，几吨甚至几十吨，且很多情况下需要在野外施工，由于起吊和施工条件所限，不可避免的会造成漆膜的机械性外力损伤。从制造过程中的转运、部件装配、产品成套总装试验、发运现场、现场组装及投入使用，都会不同程度不同范围的造成设备涂层的机械破损，严重的使金属基材裸露，导致腐蚀发生。一般来讲，石油钻采设备的使用环境较为恶劣，腐蚀性强，如果不能及时进行处理，将导致设备腐蚀的不断加剧，最终导致设备使用寿命缩减。对高压和关键承重部位发生锈蚀，甚至会诱发安全事故。涂层机械性损伤发生的原因主要有三个方面：一是未采用合理的起吊工具、例如钢丝绳与设备直接接触起吊。二是设备未设计起吊吊耳或起吊位置不合理。三是在装配或使用时人为磕碰或物体撞击破损。 涂层机械破损是石油钻采设备，大型钢构等最普遍也最易发生的失效形式。笔者在工作中接触到的案例中很大比例都是人为或机械运行，运输过程中发生损伤。如：产品搬运过程中涂层发生划伤后暴露底材，且未及时发现和处理，局部范围涂层防腐能力失效：产品涂层底漆基本完好，中间漆及面漆完全破损，破损区域边缘为断层式破裂，且划痕明显，判断为工具或其他产品刮伤。 2 各涂层失效类型处理方法 涂层失效的及时发现和处理，对预防和阻止因涂层防护作用失效引发的腐蚀有非常重要的意义。针对石油钻采设备常发生的六种失效形式，笔者结合工作实践经验与行业内专家的研究，在表2中详细列举了六类失效情况的处理方法。不同的涂层失效形式，同一类失效形式发生的严重程度不同，都要合理采取修复措施，以达到回恢复涂层防护能力的目的。 3 结语 涂层失效是一个比较复杂的问题，石油钻采设备服役环境恶劣，沙漠、陆地常规大气环境、海洋等各类环境因各自特点会引发不同的失效情况，涂层自身原因和外力损伤也会导致涂层的失效。根据笔者自身工作中实践经验，结合行业专家对涂层失效的研究，对粉化（褪色）、侵蚀、开裂、剥落、起泡、涂层机械破损六大类石油钻采设备涂层失效原因进行了详细的分析。总体来讲，涂层失效原因有5个方面：1）紫外线为主导导致的涂层老化；2）多风条件下风沙浮尘的不断冲击磨损；3）涂层体系搭配不当；4）环境介质渗透、侵蚀及诱发涂层底部腐蚀；5）人为或其他外力损伤。根据失效发生的原因和实际情况提出了预防和补救措施，工作中要以实际发生的失效类型和严重程度合理选择处理方法。对于轻微失效或小范围失效，可以通过手工或动力工具除锈，清理彻底后选择对表面处理要求较低的涂料进行修补。严重或大面积失效，必须采用喷砂、丸处理或扫砂处理，进行彻底清理后按设计涂层体系重涂。涂层机械破损是石油钻采设备最容易也最频繁发生的失效形式，但一直未得到重视。涂层的机械破损，一方面要重视对涂层破损的防护，规避外力导致的涂层破坏，另一方面要有专人定期对设备涂层状态进行检查，一旦发生涂层机械破损，要及时进行补救措施，完善已破损涂层。 随着研究工具和方法的不断进步，对涂层失效的研究也会更加深入，相信对涂层失效的预防和处理也会更加全面和合理，为防腐事业的发展起到推动作用。

  • 涂装、喷砂房总体设杏宇注册计思路及原则

    涂装、喷砂房总体设杏宇注册计思路及原则

    杏宇官网涂装工艺是现代造船工艺中的三大支柱工艺之一，其优劣直接影响到船舶质量及船舶的建造周期，涂装工艺装备的先进与否直接关系到船厂的基础和实力。杏宇注册上海良时智能（股票代码：837430 厚积薄持续创新）是目前全国专业的对船舶涂装技术设备进行设计生产单位，通过多年的研究考察和实践，特别是近年来与国际著名船舶涂装、喷砂房专业设计及制造公司进行技术合作，在设计理论和实践上取得长足的进步。将国际上先进的设计技术与我国国情相结合，提高工艺设备的国产化率和涂装房综合性能价格比是我们设计制造涂装房的宗旨。 （1）在任何气候条件下都能正常地进行涂装工作 （2）涂装工艺设备应能满高负荷长时间的无故障运行 （3）工艺设备系统应能象生产流水线那样有机结合，操作自如。

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