学文网过渡金属篇1
关键词：离子色谱 碱土金属 过渡金属 保留行为
离子色谱现在已广泛的用于无机阴、阳离子、低分子量羧酸、糖、氨基酸等分析[1]。由于过渡金属和稀土离子会在抑制系统中形成沉淀，因而选用非抑制型离子色谱法测定过渡金属和稀土离子[2]。流动相是非抑制型离子色谱研究的重要内容之一。用磺酸型阳离子交换剂固定相的非抑制型离子色谱，以乙二胺-络合有机酸为流动相分析碱土金属和过渡金属离子虽已有报道[3]，但不同络合有机酸对离子保留和分离影响的比较研究却很少见报道。由于络合有机酸对金属离子的保留和分离起关键作用，因此有待深入开展此方面的研究。本项工作的目的是研究碱土、过渡金属离子以乙二胺-络合有机酸（草酸、柠檬酸、酒石酸）为流动相的保留行为，确定三种络合有机酸在洗脱和分离碱土金属和过渡金属时的差异，为进一步应用非抑制型离子色谱分析碱土金属和过渡金属离子奠定基础。
一、仪器与试剂
HIC-6A型离子色谱仪（日本岛津），配有CDD-6A电导检测器，SIL-6B自动进样器，CTO-6AS色谱柱箱，LP-6A输液泵，C-R5A色谱处理机。色谱柱为150mm×5.0mm i.d. Shim-pack IC-C1阳离子交换柱。P514型酸度计（比利时）。
乙二胺、草酸、柠檬酸、酒石酸、盐酸、氢氧化钠、碱土金属和过渡金属的氯化物或硝酸盐。
二、实验方法
用去离子水配制标准溶液和流动相，流动相经过0.45μm微孔滤膜过滤并真空脱气后使用。以乙二胺-络合有机酸（草酸、柠檬酸、酒石酸）作为流动相分析碱土金属和过渡金属离子，流速1.0 mL/min，进样体积20μL，柱温40℃，检测器灵敏度4μS/cm。
三、结果与讨论
根据乙二胺的离解常数可以计算出, 在pH < 4.85时，乙二胺（En）在水溶液中主要以EnH22+ 型体存在（99%以上）。此型体不与金属离子发生络合。实验用1.0 mmol/L乙二胺作流动相，发现只用乙二胺作流动相可以很好的分离碱土金属离子，但对过渡金属离子的选择性很差，分离不开。若要通过改变流动相分离过渡金属离子，需要在流动相中加入络合有机酸。本文研究了草酸、柠檬酸、酒石酸三种常用络合有机酸对碱土金属和过渡金属离子保留值和分离的影响。在研究草酸对金属离子保留值和分离的影响时，实验中保持乙二胺浓度为0.25 mmol/L，流动相的pH为4.00，改变草酸浓度测定碱土金属和过渡金属离子的保留值，结果见图1。由图1可知，随着流动相中草酸浓度的增大，各离子的保留值减小，且过渡金属离子保留值减小的幅度大于碱土金属离子，并有离子洗脱顺序的变化。这是由于草酸可与金属离子形成络合物，随着草酸浓度的增大，络合作用增强，减弱了金属离子对阳离子交换树脂的亲合作用，使金属离子保留值减小。又由于草酸与过渡金属离子的络合作用强于其与碱土金属离子的络合作用，因而较大程度的减弱了过渡金属离子的保留。可利用上述差异改善碱土金属和过渡金属离子之间的分离状况，特别是Mg2与Mn2+、Cd2+的分离。对于同属第4周期、Ⅷ族的Ni2+、Co2+、Fe2+（电荷相同、半径相近），它们洗脱的先后顺序与其和草酸形成络合物的形成常数的大小顺序一致（见图1）。
以上结果说明草酸对过渡金属离子具有较好的选择性，用乙二胺-草酸作为流动相可以同时分离碱土金属和过渡金属离子。
在研究柠檬酸对金属离子保留值和分离的影响时，实验中保持流动相中乙二胺浓度为0.25mmol/L，流动相的pH为4.50，改变流动相中柠檬酸浓度测定碱土金属和过渡金属离子的保留值，结果见***2。由***2可知,随着流动相中柠檬酸浓度的增大，各离子的保留值减小，且过渡金属离子保留值减小的幅度大于碱土金属离子。其原因是柠檬酸可与金属离子形成络合物，减弱了金属离子对阳离子交换树脂的亲合作用,因而使金属离子保留值减小。又由于柠檬酸与多数过渡金属离子的络合作用强于其与碱土金属离子的络和作用，因而较大程度的减弱了过渡金属离子的保留。以上结果说明柠檬酸对过渡金属离子具有较好的选择性，用乙二胺-柠檬酸作流动相亦可以同时分离碱土金属和过渡金属离子，但Co2+与Zn2+的分离不如用乙二胺-草酸作为流动相好。
实验中保持乙二胺浓度为0.25mmol/L，流动相的pH为4.00，研究酒石酸浓度变化对碱土金属和过渡金属离子保留值的影响。实验发现，用乙二胺-酒石酸作流动相可以很好的分离碱土金属离子，但对过渡金属离子的选择性差，分离不开。原因是过渡金属半径相近，并且其与酒石酸形成络合物的形成常数亦相近。因此，采用本实验的色谱柱，用乙二胺-酒石酸作流动相不适宜同时分离碱土金属和过渡金属离子。
由上述的结果可知，络合有机酸的种类和浓度对碱土金属和过渡金属离子的保留值和分离均有影响。草酸和柠檬酸对过渡金属离子具有较好的选择性，以乙二胺-草酸或柠檬酸作为流动相可以同时分离碱土金属和过渡金属离子。当流动相中络合有机酸（草酸、柠檬酸）的浓度变化时，过渡金属离子保留值变化的幅度大于碱土金属离子。因此，可利用加入不同的络合有机酸及改变络合有机酸浓度以实现碱土金属和过渡金属离子的同时分离。
***1 用0.25 mmol/L乙二胺-草酸作流动相时(pH 4.00)草酸浓度对保留值的影响
过渡金属篇2
关键词：稀土铬氧化物，Y掺杂，负磁化现象
1 引 言
由于稀土铬氧化物独特的物理性质，如倾角反铁磁、相分离、自旋重取向、磁场记忆效应及磁台阶效应等，其磁性在过去的几十年间得到广泛的研究[1-6]。近年来，又有多个研究组对于多稀土铬氧化物体系在较小外磁场(≤4KOe)下降温测量直流磁化强度，发现在低温下其出现零磁化强度现象。零磁化强度现象，即在一个外加恒定小磁场的作用下，由温度诱导材料磁矩从沿着外磁场方向转变为与外磁场相反方向毕业论文格式，随温度的降低其磁化强度逐渐反转，并且在某个温度点材料整体磁化强度显示为零，随后出现负的磁化强度，该温度称为补偿温度Tcomp。这种现象最早由奈尔（Neel）[7]预言，可能出现在包含两种或多种反铁磁有序离子的亚铁磁材料中。几十年前，负磁化现象首先在尖晶石结构复合物中被发现[8]。零磁化现象非常罕见，并且往往将这种现象归结为材料磁晶各向异性能远大于外磁场的作用而导致其自旋无法翻转至与外场方向一致。这种由温度导致的磁性反转，仅在相当有限的几个体系中被观察到，其包括(i)LaVO3[9]、(ii)Pd–Fe合金[10]、(iii)Nd1?xCaxMnO3锰氧化物[11]、(iv)La1?xPrxCrO3 [12]、GdCrO3[13]、La1-xNdxCrO3[14]、(v)Sm1?xGdxAl2[15]。对于V(III)氧化物LaVO3而言，磁性离子在第一类磁滞伸缩导致的晶格畸变中伴随着轨道和自旋有序的突变，因此导致了磁化强度的反转[16]。稀土铬氧化物中，其零磁化现象归结为其稀土离子(Pr3+,Ga3+和Nd3+)顺磁强度与Cr3+倾角反铁磁方向相反所致。既A与B位磁性离子子晶格间存在反铁磁相互作用[12-14]。母体中不均匀的磁性团簇是导致Pd–Fe合金零磁化现象的原因[10]。最近，在Sm1 ?xGdxAl2薄膜中则发现样品在其补偿温度处，Sm3+离子的轨道磁矩与Sm3+和Gd3+离子的自旋磁矩反相平行且恰好完全抵消[15]。
稀土铬氧化物丰富的磁性源于A位稀土离子与B位Cr离子间的相互作用所导致的低温区多个磁性转变。其磁性不再是仅仅由过渡金属间d-d相互作用所决定毕业论文格式，往往在低温下源于稀土离子之间的f-f相互作用以及稀土离子和过渡金属间的f-d相互作用也不容忽视[5,17]。在稀土铬氧化物系列中，YbCrO3由于Yb3+与Cr3+之间存在非常强的各向异性相互作用，而导致其在低温下显示出丰富有趣的磁性。对于Yb3+离子而言，其4f轨道仅被一个空穴所占据导致在YbCrO3中存在较强的3d-4f相互作用[5,18]。本文首次详细报道了钙钛矿铬氧化物YbCrO3场冷模式直流磁化强度出现零磁化现象（Tcomp~20 K），并且当外磁场大于阈值场(≥100 Oe)时，其零场冷磁化强度也具有明显的负磁化现象。同时用4f轨道不被电子占据即无剩余自旋的非磁性稀土金属Y离子[19]对于YbCrO3母体进行不同程度A位掺杂。众所周知，在钙钛矿氧化物中不同半径的A位离子，通过过渡金属离子间的氧离子影响过渡金属间的相互作用以致对整个样品磁性进行调控。此外，非磁性离子Y对于YbCrO3的掺杂势必能够对其中存在的较强的3d-4f相互作用实现调控。非磁性Y离子掺杂意在稀释其A、B位离子间的强相互作用，以探究其低温磁性异常的物理本质。
2实 验
使用高纯度Yb2O3 (99.99%), Y2O3(99.99%)和Cr2O3(99.9%)原始样品通过传统固相反应法对YbCrO3母相进行了非磁性离子Y的掺杂。制备了Yb1-xYxCrO3 (x=0.0~0.5)系列陶瓷多晶样品。所有的原始材料都经多次混合研磨以保证制备样品的均一性。混合物首先在空气中于900?C烧结24小时；经再次研磨压片后于1300?C保温24小时；待降温，再次研磨压片后于1450?C保温50小时；最后制得的样品于800?C通氧退火5小时以保证样品适当含氧量。利用室温X 射线衍射仪和用第三代同步辐射加速器上海光源的X射线衍射光束线对样品的结构进行了分析，铜靶（λ=1.54056 ?）粉末XRD扫描步幅为0.02 °(Dmax-2550)，同步辐射（λ=1.2398 ?）XRD的扫描步幅为0.0025°。数据分析采用软件jade5.0。使用美国Quantum Design 的PPMS 物性测量系统（测量温度范围是2-340 K，精度为0.01 K毕业论文格式，外加磁场范围为0 到8 T，精度为0.2 T）对样品在2-300 K内的直流磁化率进行了详细系统的测试，以表针样品各个温区的自旋状态。所有的实验结果皆可重复。
3结 果
3.1 X射线衍射
***1为Yb1-xYxCrO3(x=0.0~0.5)系列样品室温测试的XRD***谱以及***2 X=0.3, 0.4, 0.5三个样品的高分辨同步辐射粉末XRD***谱（角度已转换为铜靶Kα），均可被指标化为正交晶系，空间群为Pnma。其X射线衍射出现的峰值只与原始反应物匹配并与母相峰值出现位置相同。X射线衍射结果表明Y离子与Yb离子随机地分布在A位，形成YCrO3与YbCrO3的固融体。我们所制备的母相多晶样品YbCrO3的晶格常数的测试计算结果为a=5.185 ?, b=5.488 ?, c=7.474 ? , 和晶包体积V=213.3 ?3，与之前文献中报道的晶格常数a =5.195 ?, b =5.51 ?, and c =7.49 ?基本符合。Y离子掺杂样品晶包参数列于表1中，随Y离子含量的增加晶格常数呈单调上升趋势，同步辐射结果也表明高Y含量的样品其辐射峰值向小角度移动。
***1 Yb1?xYxCrO3 (0≤x≤0.5)室温XRD***样
***2 Yb1-xYxCrO3 (X=0.3-0.5)高分辨同步辐射粉末XRD***谱(角度已转换为铜靶Kα)
表1 晶格常数、倾角反铁磁转变温度与场冷模式测量补偿温度
x
a(?)
b(?)
c(?)
V(?3)
TNFC(K)
Tcomp(K)
5.185
5.49
7.474
212.7
119
19
0.1
5.199
5.503
7.492
214.3
131
15
0.2
5.207
5.508
7.5
215.13
132
13
0.3
5.221
5.52
7.519
216.68
141
9
0.4
5.211
5.507
7.503
215.38
139
-
0.5
5.216
5.511
7.509
215.85
过渡金属篇3
【关键词】过渡接头；爆炸焊接；耐腐蚀性
1 概述
在高速船舶建造中，为了提高船舶航速，往往采用铝合金结构，然而出于成本及耐久性的考虑，通常主船体是钢制结构，铝合金仅用于上层建筑以减轻重量及降低重心，以此提高船体的性能；由于钢和铝的金属特性，二者不能直接焊接，传统方法只能通过铆接连接，即在主甲板上焊接一定高度的钢制围堰，然后上建下缘与围堰经螺栓、铆钉及橡胶垫圈铆接。这种方法不仅工序复杂，而且在铆接处密封不严容易泄漏，影响船体使用性能。复合过渡接头恰恰解决了这一问题，即经过接头把两种材料通过焊接的方式连接，这种方法不仅操作简便，而且接头牢固连续，应力分布均匀。
2 铝钛钢复合过渡接头的机械性能
复合过渡接头是采用爆炸焊接工艺制造，利用炸药爆炸释放的高能量使复合金属板材加速到一定速度，并以合适的夹角从起始端依次与基板金属发生高速倾斜碰撞，在两种金属最初相遇的地方产生的极高压使表面污染物（氧化物）汽化并喷发出，这样就在两种金属的洁净表面形成了分子键，两种材料界面形成冶金结合，如***1所示：
***1 爆炸复合原理***
爆炸复合连接是冷处理过程，复合后的各层板材的机械性能不会发生改变。
本项目铝钛钢复合过渡接头为三层复合材料，基板为普通低碳钢，复板为3A21铝合金，中间过渡连接层为钛，三者经爆炸冷焊接的方式紧密结合，接头的机械性能如表1所示；
过渡接头还应按规范，在弯曲半径6倍与试样宽度，弯曲角度为90°条件下进行侧弯试验，其弯曲表面应不产生裂纹，但结合界面处可以有少量针孔、皱纹等缺陷。
***2 过渡接头之间焊接接头型式及尺寸
复合过渡接头的焊接包括接头与接头的焊接、及接头与铝和钢的焊接，在首次使用复合过渡接头前应进行焊接工艺评定；过渡接头之间焊接时，依据CB/T 3953-2002《铝-钛-钢过渡接头焊接技术条件》应采用铝与铝、钢与钢分别焊接，钛层不焊的原则，铝钢之间的界面应该保持在350℃以下，尽量采用多道焊且保证道间温度不超过60℃。过渡接头之间的焊接接头型式及尺寸见上***2所示。
焊接过程中应防止熔及钛层，确保铝、钢层的钝边尺寸和装配间隙，焊后的焊缝应用机械方法铲除余高并对两侧进行修整，当需要保证防水连接时应在接头间隙处应用钻头钻直径3～4mm的小孔并注入密封剂或环氧化物。
过渡接头与船体结构焊接时，应严格控制焊接线能量，减少焊接热输入对复合过渡接头界面结合强度的影响；一般先焊铝侧、后焊钢侧，因为铝的导热性好，先焊铝侧，可使整个过渡接头焊接时散热加快，降低临界温度，另外，后焊钢侧也能防止焊钢时弄脏已清洁的铝侧坡口；焊缝从中间向两端逐步施焊，两侧对称施焊，使用短定位焊接，尽量避免窄焊道以降低层间温度。
过渡接头与铝的角接连接采用熔化极惰性气体保护焊（MIG），过渡接头与钢的角接连接采用CO2气体保护焊，过渡接头的侧面应避免电弧损害，在焊接钢层与主甲板时，尽量在主甲板上引弧，然后进行焊接。过渡接头与船体结构焊接接头型式及尺寸见***3所示。
***3过渡接头与船体结构焊接接头型式及尺寸
4 复合过渡接头的耐腐蚀性能
传统铆钉或螺栓连接时，虽然钢铝之间有橡胶绝缘层，但在使用一段时间后还是会有腐蚀现象发生，甚至发生裂纹，缩短了材料的使用寿命；铝钛钢复合过渡接头提供了一种有效的钢铝结构之间免维护的焊接，经过对过渡接头多次的腐蚀测试显示了接头自身的一种自然绝缘的效果，当绝缘涂层或镀层被破坏，铝侧刚刚开始腐蚀时，结合界面会形成一种类似密封剂的金属接合物，这种物质填满腐蚀的间隙，阻止电解液渗入界面造成进一步腐蚀，大量研究也表明通过铝钛钢过渡接头连接的结构几乎不会出现电化学腐蚀。
5 铝钛钢复合过渡接头的实际应用
截止目前，已有包括***船等多条高速船上应用了铝钛钢复合过渡接头，大量的试验也表明在使用过渡接头连接钢制主船体和铝制上建时，只要采用合理的焊接工艺并严格控制焊接质量，在力学性能和耐腐蚀性能方面都能令人满意，复合过渡接头在船舶上的应用是安全可行的。
参考文献：
[1]王绪明.钢-铝结构过渡接头的性能特点及焊接工艺[B].船海工程.2008.6：20-22.
[2]王小华，辛宝，时锦.铝合金-钢过渡接头焊接试验研究[A].材料开发与应用.2006，21（5）：21-23.
[3]张钧，姜元***，陈涛.铝合金-钛-钢复合过渡接头在造船中的应用.港航节能.2008.3：7-9.
过渡金属篇4
例1.无机化学命名委员会在1989年做出决定:把长式周期表原先的主、副族号取消,由左向右按原顺序编为18列,下列说法正确的是()
A.第一列元素最多
B.第十列中没有非金属元素
C.从上到下第一列元素单质熔点逐渐升高,而第十七列的熔点逐渐降低
D.第十八列元素的原子次最外层都有8个电子
解析:周期表的纵行序数与族的类别和序数的关系见下表
含元素数目最多的是含镧系和锕系的第三列元素;第十列全为过渡金属;第一列元素的单质,由H2到Na熔点升高,而由Na到Cs随着金属键的减弱熔点降低,第十七列是由双原子分子构成的卤素单质,从上到下随着分子间作用力的增大熔点逐渐升高;第十八列中的He最外层电子数为2。 答案:B。
二、确定同周期主族元素原子序数之差
例2.设aA和bB分别是周期表中属于同周期第m主族和第n主族(m
解析:当这两种元素位于短周期(或长周期过渡元素同侧)时,其间不存在过渡元素,原子序数之差=主族序数之差,即b-a=n-m;当这两种元素位于长周期过渡元素两侧时,其间包含一定数目的过渡元素,原子序数之差=主族序数之差+该周期包含的过渡元素数目。其中,第4、5周期各包含10种过渡元素,则b-a=n-m+10;第6、7周期的ⅢB族一格内分别压缩了57La~71Lu15种镧系元素和89Ac~103Lr15种锕系元素,故这两个周期各包含24种过渡元素,则b-a=n-m+24。答案:n-m、n-m+10、n-m+24。
三、确定未知元素的原子序数
例3.假如发现了第七周期的卤素,试推测其原子序数。
解析:用Z上、Z下分别表示同主族上、下相邻的两种元素的原子序数,对应周期包含元素的数目分别为m(上周期)和m(下周期),对位于过渡元素左侧的元素(ⅠA和ⅡA族),Z下=Z上+m(上周期);而对位于过渡元素右侧的元素(ⅢA~ⅦA及零族),Z下=Z上
+m(下周期)。因此第七周期卤素的原子序数应为:Z(At)+第七周期包含元素的数目=85+32=117。答案:117。
四、利用零族原子序数确定元素位置
例4.确定原子序数分别为56和81的主族元素在周期表中的位置
解析:第1~6周期0族元素的原子序数依次为2、10、18、36、54和86,与56最接近的是54(第5周期的Xe),且56比54大2,所以第56号元素位于周期表中第6周期ⅡA族。与81最接近的是86(第六周期的Rn),且81比86小5,故第81号元素位于周期表中第6周期ⅢA族。答案:第6周期ⅢA族;第6周期ⅢA族。
五、对周期表进行预测
例5.根据周期表中每个周期非金属元素的种数(把稀有气体元素看作非金属元素),预测周期表中应该有___种非金属元素,还有___种没发现,没发现的非金属元素处于___周期___族。原子序数最大的金属元素将出现在___周期___族。周期表在填满___周期后将结束。
解析:第2、3、4、5、6周期分别包含6、5、4、3、2种非金属(非金属元素的数目=8-周期序数),随着周期序数的递增,非金属元素的数目依次递减1。则第7周期填满后,应只含1种非金属(位于0族)。非金属元素共2+6+5+4+3+2+1+0=23种,其中已发现22种,未发现的只有1种。第1周期的H、He 都属于非金属元素,则最后一个周期(第8周期)都应属于金属元素,原子序数最大的金属元素应出现在0 族。答案: 231第七0 八0 八
六、利用元素的近似相对原子质量计算其原子序数
例6.某元素气态氢化物与最高正价氧化物化学式中氢原子数之比为2∶1,而相对分子质量之比为8∶15,则该元素的相对原子质量为()
A.28 B.14 C.19D.32
解析:可利用元素的相对原子质量的近似整数值 Ar(X)(不大于40)求得其原子序数:Z(X)=Ar(X)(偶数)/2或Z(X)=[Ar(X)(奇数)-1]/2(H、Cl、Ar除外)。相对原子质量为28、14、19、32的元素其原子序数分别为14、7、9、16,Si 、N 、S 的气态氢化物和最高正价氧化物的化学式分别为 SiH4、SiO2 ,NH3 、N2O5 ,H2S 、SO3 ,符合“气态氢化物与最高正价氧化物化学式中氢原子数之比为 2∶1”的只有Si。答案:A 。
七、利用化合价规律判定原子序数
例7.A、B是短周期元素,两者形成化合物A2B3,设B的原子序数为b,则A 的原子序数不可能为 ()
A.b+8 B.b-3 C.b-11 D.b+5
解析:原子序数为奇数(或偶数)的元素,其主要化合价(负价、最高正价等)一般都是奇数(或偶数)。由A2B3 可知的原子序数必为奇数,原子序数(b)必为偶数,b加上(或减去)一个奇数才能得奇数,故b+8不可能答案:A 。
八、判断元素类别及位置
例8.下列说法中正确的是( )
A.原子最外层电子数为1的元素一定是碱金属元素
B.原子最外层电子数为1的元素一定是碱土金属元素
C.原子最外层电子数超过1的一定是非金属元素
D.非金属元素一定处在于主族和0族中
过渡金属篇5
关键词：AP1000安全壳、E9018-G-H4焊材、国产化、性能试验
安全壳用SA-738Gr.B钢板所用配套焊条牌号为E9018-G-H4 ，焊条除符合美国西屋的技术规格书要求及A***E 第Ⅱ卷C篇 SFA 5.5 和 SFA5.01中试验深度K级、焊条药皮批量类别C4级生产和技术要求外，还必须符合A***E 第Ⅲ卷 NE-2400和NE 2600 及NCA 3800要求。本文主要论述了AP1000安全壳用配套焊材国产化研制过程及焊材性能试验。通过研制和大批量生产证明，国产化E9018-G-H4焊条各项性能均符合技术要求，而且性能稳定，质量可靠，生产专业化，文件标准化，施焊程序化，并已成功应用于三门和海阳核电安全壳SA-738Gr.B钢板的焊接，目前安全壳SA-738Gr.B钢板配套焊条已代替进口焊材，完全国产化。
一、焊材国产化研制
焊条设计分两步进行，一是焊芯的设计，二是焊材药皮配方设计。
1.1焊芯设计
焊芯设计首先要着眼于国内具备生产能力，其次要着眼于今后焊条规模化生产时质量的控制， 即少数元素要留有适应大规模生产时其它原材料波动对焊条熔敷金属含量影响的余量。Cr、Ni 、Mo等合金元素它们均可通过药皮过渡，并且过渡也很稳定。Cu在焊芯中要加以限制。Ni含量较高，既可主要通过焊芯过渡也可主要通过药皮过渡，通过焊芯过渡焊条成本更高，通过药皮过渡焊条成本低。S、P是杂质元素，在设计焊芯时必须考虑对它们的严格限制，因为一般焊条熔敷金属含量都要超过这个水平，且焊芯的过渡起主要作用，单纯通过药粉控制该二元素难于达到目的，因此，对其含量的严格限制成为本研究成败的关键。其余的C、Mn、Si 可参考H08A焊芯成分对这几个元素的要求。
1.2配方设计
采用低氢型药皮脱S、P效果好的CaO-CaF2-SiO2渣系，Si-Mn-Ti脱氧。选用不同的焊芯，配方中铁合金加入量有所不同，配方也有所不同。在设计配方时要兼顾电弧的稳定性、焊接飞溅、焊缝成型、焊缝脱渣，以及熔敷金属机械性能等，使焊条具有优良的焊接工艺性能。焊条配方见表四。碳酸盐主要是造渣、造气。氟化物主要起去氢和造渣作用，由于碱性药皮的高合金钢焊条熔渣流动性稍差，因此，有一定稀渣作用的萤石适当多加。加入一定量的硅酸盐主要是为了造渣、细化熔滴减小焊接飞溅从而改善焊接工艺性能。含有一定量的金红石对焊接电弧的稳定性有利。铁合金的加入主要是脱氧和过渡合金元素，其它的物质主要是便于压涂。通过大量实验，得出药皮配方见表一
二、焊材性能试验
根据技术要求分别对国产化研制的焊条E9018-G-H4做了化学成分分析、机械性能（拉伸、冲击试验）、射线检测、药皮水份及扩散氢含量测定，试验结果均符合要求，达到设计目的。
2.1 熔敷金属化学成分
表2为熔敷金属化学成分标准值和试验值对照表。通过大量实验证明国产化焊材熔敷金属的化学成分符合标准要求。
2.2 熔敷金属力学性能
表3为熔敷金属力学性能试验结果，结果显示国产化焊材熔敷金属各项性能均符合标准要求 。
2.3其它试验项目
致密性（X射线）试验 良好药皮水分含量试验要求最大0.15%，实际典型值为0.10%角焊缝试验
扩散氢试验 要求根据 A***E 第Ⅱ卷C 篇SFA 5.5中按AWS 4.3 标准水银法
进行熔敷金属扩散氢含量的测定，应满足H4(4ml/100g)或更低，实际典型值达到2.77 ml/100g
2.4焊接工艺性能
焊接时预热温度最小100℃，最大层间温度控制在200℃。焊接工艺性能见表5。
表5 焊接工艺性能
牌号 焊接飞溅 焊缝成型 焊缝脱渣 焊接烟雾
E9018-G-H4 小 好 好 小
三、 应用实例
国产化研制的E9018-G-H4焊条已成功应用于AP1000安全壳SA-738Gr.B钢板的产品焊接，通过三门和海阳核电现场安全壳钢板组装焊接及山东海阳国核设备厂车间焊接综合反映，E9018-G-H4焊条焊接工艺性能良好，焊材质量稳定，并已全部替代进口焊条，为核电站的建设大大节约了生产成本，保证了制造周期。
四、 结论
1）通过对焊芯成分及药皮原料的严格控制，使熔敷金属化学成分、力学性能符合要求；
2）焊条焊接工艺性能优良，综合性能达到并超过国外同类产品水平。
过渡金属篇6
【关键词】连续油管 自动焊接
中***分类号：P755.1 文献标识码：A
1、自动焊接方法
自动焊接是焊丝连续送进，电弧的运动由焊工手工操作的焊接方法，设备比较简单，移动方便，焊接准备时间短，焊接操作灵活，焊接质量稳定可靠，生产效率高，适用于全位置焊接。自动焊接方法很多，目前主要有CO2气体保护自动焊，药芯焊丝CO2气体保护自动焊及自保护药芯焊丝自动焊等。为了选出适合于焊接API规范的大口径连续油管的焊接方法，本文对目前常用的自动焊接方法进行全位置管道焊接的试验研究。
（1）CO2气体保护自动焊接。CO2气体保护自动焊接采用实芯镀铜光焊丝，纯二氧化碳气体，焊丝本身对电弧不起保护作用，完全依靠二氧化碳气体保护电弧及熔池，以防止空气的侵入，同时二氧化碳气体又起到使电弧稳定燃烧的作用，由于二氧化碳气体保护焊的电弧气氛是氧化性气氛，因此对铁锈、油污不敏感，焊缝含氢量低，但是对熔敷金属的合金元素烧损严重，所以焊丝中含有较高的锰和硅等合金元素。
（2）药芯焊丝CO2气体保护焊。药芯焊丝CO2气体保护焊的焊丝中含有相当于焊条药皮成分的焊药，焊丝中的焊药在电弧燃烧时产生气体和熔渣，熔渣堆焊接熔池有保护作用，气体具有稳定电弧燃烧和保护电弧气氛的作用，焊药中的合金元素对熔敷金属有冶金作用，能够改善焊缝金属的化学成分从而改善焊缝金属的机械性能。药芯焊丝气体保护焊比实芯焊丝CO2气体保护焊最大的优点是熔敷金属的机械性能好，焊缝的熔合性好。
（3）自保护药芯焊丝焊接。自保护药芯焊丝焊接是一种技术含量很高的焊接方法，该焊接方法完全焊丝中的焊药在电弧燃烧时产生的气体和熔渣保护电弧和熔池防止空气的侵入，并使电弧稳定燃烧，对熔池金属具有冶金作用；该焊接方法与手工电弧焊一样具有抗恶劣环境的能力。自保护药芯焊丝焊接时的电弧吹力大，熔深大，熔敷效率高，熔渣少，易清理，焊缝金属的机械性能好。生产效率高。自保护药芯焊丝下向焊用于管道全位置焊接时，焊道薄，焊接层次多，后一层焊道对前一层焊道有热处理作用，焊接速度快焊缝金属的机械性能好。焊缝X射线探伤合格率高。自保护药芯焊丝下向焊与合适的管道打底焊工艺相配合用于大口径连续油管的焊接将会有很好的前途。
2、管道自动焊工艺选择
管道焊缝大都由根焊、热焊、填充以及盖面焊道组成，其中根焊焊道的关键在于保证根部焊透、背面成形以及两边熔合，工作量相对较小但是意义重大。因此，不但要求有合适的打底工艺，还要求焊工有较高的操作技能。
（1）管道打底焊工艺。
CO2气体保护焊由于二氧化碳气体对熔池的冷却作用，使得短路过渡时焊接熔池特别小，容易控制，因此也适合于管道打底焊，近年来还发展了专门用于管道打底焊接的能够控制电流波形的STT下向焊设备，已开始用于管道打底焊接。不论何种二氧化碳气体保护焊打底方法都有一个共同的弱点，就是对管道的组队要求高，必须非常严格的控制对口间隙以及钝边，否则容易产生烧穿、未熔合、未焊透等焊接缺陷，另外CO2气体保护焊打底要求焊工必须全神贯注的盯着熔池，控制电弧始终在熔池上方燃烧，否则容易产生穿丝现象，也就是焊丝直接穿进管道内，形成异物，这对以后的调试运行有极大的危害。
纤维素焊条手工下向焊打底焊接此方法虽然也属于手工电弧焊的范畴，但是与普通的手工电弧焊不同，焊条药皮中含有大量的纤维素等有机物，这些有机物在电弧燃烧时产生大量的气体，电弧吹力较大，有利于熔滴的过渡和增加熔深，焊接时产生的熔渣量少，易于清理，操作容易，焊接速度快，焊接设备简单，焊接质量好。因此，纤维素焊条手工下向焊是一种很好的管道打底焊方法。
CO2气体保护表面张力（STT）下向焊打底。CO2气体保护焊的熔滴过渡在小电流情况下是一种频率很高的短路过渡；表面张力过渡是采用弧焊电源外特性的波形控制技术，使得焊接规范随熔滴的形成、长大、和过渡而改变，使熔滴的过渡不同于一般的短路过渡需要爆断小桥，而是依靠表面张力平缓的过渡到熔池中去，电弧由上而下运动，不作横向摆动或仅作轻微的横向摆动，这样可以形成一层薄而均匀的打底焊道。实践证明用这种方法进行管道打底焊接焊缝成形好，合格率高，焊接效率高。表面张力焊接是CO2焊接技术的新发展，特别适合于管道打底焊。
（2）管道焊接的自动填充盖面焊。
实心焊丝CO2气体保护自动焊进行全位置焊接时，要从管道底部引弧向上焊接，每层焊道的厚度较厚，可达4～5mm，焊接速度较慢，每分钟只有6～10cm，对有层间温度要求的材料不能满足要求，同时由于CO2气体保护焊的熔池冷却速度快，焊熔深较浅，焊缝的抗拉强度和屈服强度较高，延伸率和冲击韧性有所下降，甚至在弯曲试验时从熔合线发生断裂。因此，认为实芯焊丝CO2气体保护焊不适合于X60等材质的油气连续油管的焊接。
药芯焊丝CO2气体保护自动焊熔敷金属的机械性能虽然好，但是由于熔敷金属的过渡为颗粒过渡，焊工不易掌握，因此也不适合于管道焊接。
自保护药芯焊丝自动下向焊，该方法采用自保护药芯焊丝，没有外加的保护气体，完全依靠焊丝中的焊药在电弧燃烧时产生的气体及熔渣保护焊接电弧及熔池，并对熔敷金属有冶金作用，此方法的电弧吹力较大，焊接熔深大，抗风能力强。焊接时电弧自上而下运动，焊接速度快，每层熔敷金属的厚度较小，需要多层多道焊接。
3、管道自动焊接工艺
按照保证质量提高效率的原则，下面结合X60管子的焊接工艺介绍纤维素焊条手工下向焊打底，自保护药芯焊丝自动下向焊填充盖面和CO2气体保护表面张力（STT）下向焊打底、自保护药芯焊丝自动下向焊填充盖面的焊接工艺。
3.1纤维素焊条手工下向焊打底自保护药芯焊丝自动下向焊填充盖面焊接工艺
（1）坡口型式。
坡口角度α=60 ±5
钝边p=0～1mm；
对口间隙b=2～4mm。
（2）焊接工艺规范
（3）焊接检验。试件经外观检验合格，试件按API1104进行X射线探伤检验合格。
（4）力学性能试验。试件按API1104进行拉力，弯曲以及缺口锤断试验，结果合格。
3.2 CO2气体保护表面张力（STT）下向焊打底、自保护药芯焊丝自动下向焊填充盖面的焊接工艺
（1）坡口形式。
坡口角度α=60°±5°；
钝边p=0～1mm；
对口间隙b=1.2～2mm。
（2）焊接工艺规范。
过渡金属篇7
关键词：焊接保护气；惰性气体；二氧化碳；
文章编号：1674-3520（2015）-08-00-02
一、引言
电弧焊过程中，若不加保护器，大气中的氧气（O2）或其他气体会侵入电弧和熔池，与高温熔化的金属发生反应，从而产生焊接缺陷，影响产品的适应性能。焊接保护气主要功能是保护待焊金属免受其他气体和杂质的污染，保障焊接产品的质量；另一方面焊接保护气的性能对焊接速度、焊缝熔深、成形、焊接烟尘、电弧稳定性等产生相应影响。焊接保护气按照气体活性程度可以分为惰性气体（如：He）和非惰性气体（如：CO2）；按照组元成分可以分为单一组元气体（如：GTAW-使用纯Ar作为保护气体）和多元混合气体（如：GMAW-使用纯75%Ar+25%CO2作为保护气体）；按照气体氧化性强弱可以分为强氧化性气体、弱氧化性气体、还原性气体、中性气体；此外，除气体活性程度、组元成分、氧化倾向之外，保护气体的电离能和导热系数也是选择保护气体重要依据。常用焊接保护气特性可参见表1。
二、焊接保护气的选择及应用
（一）GTAW中焊接气体的选择及应用
氩气（Ar）因其为惰性气体，常温和高温下不与其他元素起化学作用，且电弧稳定性好，电离电压较低，焊缝成形美观，成本较低，在GTAW中适用作为各种金属焊接的保护气体。目前，GTAW中可以采用氩气作为焊接保护气体的金属包括所有碳钢不锈钢以及几乎全部有色金属：铝、铜、镍、钛、锆等及其合金，并且焊接效果优良。使用单纯的氩气作为GTAW保护气体虽然可以获得优良的焊接接头，但由于其电弧能量较低，在焊接熔透力和焊接速度上无法满足实际需要，此时可采用氩气与其他气体混合以提高焊接熔透力和焊接速度，如Ar+He或Ar+H2等。
（二）GMAW焊接气体的选择及应用
1、普通碳钢（结构钢）GMAW保护气体选用
对于普通碳钢，或者用于生产钢结构的结构钢，如果不是对焊接质量和焊接外观有严格要求，通常采用CO2作为保护气体，此时又称CO2气体保护焊，该方法具有生产效率高、焊接质量好、成本低、实用性强等优点。需要注意的是，液态CO2中可溶解质量分数为0.05%的水，多余的水则成自由状态沉于瓶底。这些水在焊接过程中随CO2一起挥发并混入CO2中，直接进入焊接区。因此水分是CO2气体中最主要的有害杂质。保护气体CO2气体的纯度及质量应当满足要求。
对于焊接质量较高的场合，需要进行无损检测或压力试验时，可用Ar+CO2作为保护气体，保护气体的组份变化可以影响焊接电弧空间形态、电弧能量密度、熔滴过渡方式、焊丝熔化特征及焊接过程飞溅等，还可以改善焊接过程电弧及过渡的稳定性及液态金属与熔池的润湿情况，改善焊缝成型，降低飞溅，消除和防止缺陷的产生，提高焊缝接头的性能。
2、不锈钢GMAW保护气体选用
不锈钢GMAW中焊接气体的选用，不但要根据不锈钢的类型及焊接位置等因素，同时也必须考虑背部成型、焊接组合、熔滴过渡形式等其他因素，才能获得最优的焊接效果。
用纯氩只能适合TIG焊接不锈钢，而不能适用于MIG焊接不锈钢。因为纯氩气体下熔化极气体保护焊时，不锈钢的熔滴和熔池的表面张力较大，熔池液态金属流动性很差，焊缝表面无法铺展润湿，焊道成形较差。
当在氩气中加入1-2%氧，不锈钢的熔滴和熔池的表面张力降低，熔池液态金属流动性增强，提高了焊缝表面的铺展润湿性，焊缝熔深熔宽适中，焊道成形美观。0-1%适合于奥氏体不锈钢，0-2%适合于铁素体不锈钢；0-2%较比0-1%熔池具有更好的流动性，适合于不锈钢焊丝的喷射过渡及脉冲过渡，适合于不锈钢焊件的平焊及平角焊。
当在氩气中加入2-5%CO2，担心有增碳倾向。试验证明CO2≤5%，焊缝含碳量≤0.03%，仍在超低碳的水准以下。电弧的稳定性好，氧化性减弱，合金元素烧损少，无增碳倾向；适合于不锈钢焊丝的短路过渡喷射过渡及脉冲过渡。当在氩气中加入2-5%CO2适合于不锈钢管道的TIG打底焊+MAG填充盖面焊的组合工艺，全位置焊接，短路过渡，焊缝平整美观。
三元混合气体优点更为突出，如组分为Ar+5%CO2+2%O2的三元混合气体，电弧集中性强，焊缝单面焊双面成型好，适合于技术要求较高的不锈钢焊接；组分为Ar+He+CO2的混合气体，其中氦气可增加焊缝的熔深，提高焊接速度，减少焊件的变形量；组分为Ar+CO2+N2的混合气体是欧美开发的新工艺，其中氮气可增加焊缝的熔深和熔宽。
3、铝合金GMAW保护气体选用
对于适合焊接的铝合金，GMAW中通常采用Ar作为保护气，值得注意的是铝合金对焊接气体的纯度有较高要求，如果保护气体达不到，焊缝两侧则会出现黑色氧化物，影响焊接外观质量。如果想要得到较大地焊接熔深和焊接速度，则可以在Ar中加入一定比例的He。由于He的传热系数大，在相同电弧长度下，电弧电压比用Ar时高。电弧温度高，母材热输入大，熔化速度较高。适于焊接厚铝板，可增大熔深，减少气孔，提高生产效率。但如加入He的比例过大，则飞溅较多。
4、其它金属及合金GMAW保护气体选用
对于铜及铜合金GMAW除了使用纯Ar作为焊接保护气外，可以在Ar气中加入一定比例的氮气，可以降低生产成本，同样也能起到保护作用，但有一定飞溅和烟雾，成形较差。对于镍及镍合金GMAW除了使用纯Ar和Ar+He作为焊接保护气外，也可以在Ar气中加入少量的氢气，同样可以提高焊接效率。对于钛及钛合金GMAW，由于Ti与N、H、O都具有较强的结核性，因此只能使用纯Ar和Ar+He作为焊接保护气。
四、结论
综上所述，焊接保护气体在气体保护焊中作用尤为重要，焊接保护气体的选用直接影响到焊接生产的质量、效率及成本。由于焊接材质的多样性，焊接气体的选用也比较复杂。实际生产时，需要综合考虑焊接材质、焊接方法、熔滴过渡形式、焊接位置、以及要求的焊接效果，才能选择最适合的焊接气体，同时达到最佳的焊接结果。
参考文献：
[1]贾时君. 焊接保护气体的选择[J]. 金属加工（热加工），2014，06：26-28.
过渡金属篇8
[关键词]封闭母线过热故障绝缘
0 引言
大唐淮北发电厂5号主变压器，是辽宁省沈阳变压器厂生产1981年09月出厂，型号为SFPB－240000/220，变压器容量为240000kVA，冷却方式为强迫油循环导向风冷，额定电压242±2x2.5％/15.75kV，接线方式为Y0.11。变压器绕组和上层油温允许的温度升高分别为55℃、50℃。自1983年移交投入运行以来，主变压器低压侧封闭母线外壳金属伸缩节法兰结合面异常过热的问题，多年未能得到确诊和治理，影响了变压器的安全运行。
1 主变封闭母线外壳金属伸缩节法兰改造前运行情况
淮北发电厂5号主变压器低压侧封闭母线是由北京电力修造厂1979年生产的，1983年投入运行，至2005年已运行20多年。长期运行，封闭母线外壳橡胶伸缩节套已风化破裂，不能起到密封作用。受当时制造工艺和技术水平制约，该封闭母线设计结构不尽合理。
(1)按照原国家电力公司要求《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》第一章第五节，防止氢系统爆炸着火的要求，为防止发电机漏氢造成爆炸，须在发电机出线箱与封闭母线间加装隔氢防爆装置。原5号主变压器低压侧封闭母线与发电机出线箱间未设置加装隔氢防爆装置。5号主变低压侧封闭母线过渡软连接板螺丝处若过热温度高达一定数值，发电机一旦发生漏氢现象易发生爆炸，危及设备安全。
(2)该封闭母线过渡软连接板设计在封闭母线内侧，外侧用橡胶伸缩节套保护，运行及检修人员在巡视设备时，很难检测和发现封闭母线过渡软连接板过热故障情况。
(3)所使用的过渡软连接板截面较小，如果机组满负荷运行时，过渡软连接板结合面将会发热。
(4)5号主变封闭母线伸缩节套由于年长日久，橡胶伸缩节套易破损且检修维护不方便。
(5)该封闭母线上所使用的不是全密封呼吸器，长时间运行必然造成封闭母线内部受潮，会引起封闭母线内部支持瓷瓶绝缘降低，严重时会产生局部放电现象。
(6)变压器低压侧封闭母线外壳金属伸缩节连接法兰结合面局部温度超过90℃，使变压器低压侧连接法兰结合面局部长期在过热的情况下运行，螺丝发热严重，造成密封胶圈老化，在环境温度变化较大时，该封闭母线外壳金属连接法兰结合面发热及表面氧化严重，影响主变压器的安全运行。
表1是用红外摄像仪检查主变压器在高负荷运行时低压侧封闭母线外壳金属伸缩节法兰结合面连接螺丝的温度数据。
2 封闭母线外壳金属连接法兰结合面过热故障的分析
5号主变压器是1982年底投入运行的，在2004年初的B机检修中，检查发现低压侧封闭母线外壳金属连接法兰接触面，紧固螺钉存在松动、过热、两接触面板焊锡有轻微熔化及接触面有虚空等现象，平面受其加工工艺的限制，粗糙不平，连接后整个接触面局部发生虚空接触，使接触面处接触电阻不平衡，在总电流不变的情况下，局部接触电阻小处流过的电流大，产生的热量就大，导致接触电阻小的区域被熔化及氧化现象。
3 主变封闭母线改造前处理情况
2006年4月30日，结合5号机组小修临时处理，对封闭母线V相外侧法兰螺钉、螺母进行更换，首先拆除三相法兰面螺钉，用磨光机打磨封闭母线V相外侧法兰表面油漆，然后用300号细沙纸打磨法兰表面，用白布蘸酒精(乙醇)将表面氧化物清理，并在V相外侧法兰表面涂上电力脂，然后加装400mm×60mm×30mm铝排共12根，将原铸铁螺钉更换为铜质螺钉，同时加上弹簧垫圈。改造后封闭母线软连接板联结处换上铜螺丝后仍然发热，未从根本上解决问题。改造前如***l所示。
2006年10月，在5号机A机检修中，投入巨资将5号主变低压侧封闭母线外壳金属伸缩节，更换为铝质合金合抱套筒式金属伸缩节，3相共15套。封闭母线过渡软连接板采用铝合金并加大了导体截面积(120mm×115mm×12mm)，封闭母线过渡软连接板采用外接连接法，外壳伸缩套更换为氯丁橡胶耐高温伸缩套，在发电机出线箱与封闭母线间增加隔氢防爆装置，更换全密封呼吸器9只。改造后示意***见***2。
4 主变封闭母线外壳金属伸缩节法兰改造后运行情况
用红外摄像仪检查主变压器在高负荷运行时低压侧封闭母线外壳金属伸缩节法兰结合面连接螺丝的温度侧温情况，未发现有过热现象，具体数据见表2。
过渡金属篇9
敢为天下先
如果大家注意观察的话，不难看出我国的机场摆渡车主要集中在康巴士(Cobus)和尼奥普兰(Neoplan)两大品牌。虽说近些年来国内的厂商开始涉足这一领域，但多数是几家企业联袂生产，而后进行简单组装。相比国外几十年的***生产经验，我们相差甚远。因而，我们不妨从国外机场摆渡车的现状来研究一下这个夹缝市场。
据统计，西方国家目前生产机场摆渡车的主要厂家有9家，其中德国3家，西班牙2家，荷兰、意大利、加拿大和比利时各1家。每年共销售机场摆渡车250辆左右。德国尼奥普兰公司是最早开发生产机场摆渡车的公司之一，其比较著名的是1981年该公司曾开发出一辆超大型双层摆渡车，可将一架340座客机的乘客一次输送到位。世界范围内来看，德国的康巴士一直在生产机场摆渡车，而尼奥普兰则是在放弃数年之后在2007年又重拾这一项业务。因而就市场地位而言，康巴士在全世界处于主导地位，我国主流机场所使用的机场摆渡车也基本为康巴士的进口车型。每年的需求量大约在50辆左右。
慢工出细活
自从上海客车展的初次亮相，大金龙便开始积极谋划领航者的“准生证”。2006年8月10日，领航者顺利通过国家民航总局派出的专家委员会审定，正式获得生产许可，大金龙成为国内首家进入该细分市场的企业。
领航者XMQ6139B从2006年下半年开始立项进行研发设计，到成功实现产品销售，大金龙用了一年多的时间，这在厦门金龙以“快”著称的新车型开发历史当中实属罕见。从中我们不难看出厦门金龙的谨慎。据金龙机场摆渡车项目负责人、技术部副经理高宗立解释到：在2007年3月份样车亮相世界客车联盟亚洲展以前，大金龙技术团队就通过UG设计软件等对机场摆渡车项目进行多轮论证，在发动机匹配、低地板技术、内部区域空间设计、降低噪音、提高舒适性、电子化设备运用等多个领域取得进展，并成功生产出了第一辆样车。该样车在2007年3月上海客车展上展出后收获了诸多反馈意见，大金龙技术团队对样车进行了多处改进，经过改进的样车再次参加了2007年4月份在北京举办的国际商用车展，接受专业人士及广大客户的严格检验，并为下一次改进做出了准备。之后样车又被送到深圳机场进行了几个月的免费试运行，以收集客户在实际使用过程中提出的意见和建议，之后改进了发动机功率匹配、电子监控设备、电子显示系统等细节，并于2007年8月拿到了准生证。
剑拔弩张
据测算，我国整个机场摆渡车的年需求在100台左右。笔者一直疑惑如此小的市场容量，苏州金龙缘何不惜重金投入研发机场摆渡车？大金龙市场调查人员向笔者透露“市场需求量只是一个表面数字，其实在这一细分市场上还是存在巨大商机的。”
首先伴随着近年来我国经济的飞速发展，民用航空事业发展迅猛，存在数量可观的机场摆渡车潜在需求。有关数据表明，到2020年中国将成为全球第二民用航空市场，而5年内中国大陆将增加机场48个，这意味着大量的机场设备、机场地面配套设施的需求都将比较旺盛，机场摆渡车就是其中之一。
其次机场摆渡车市场还属蓝海市场，是我国自主产品领域的一项空白。在厦门金龙之前尚无一家中国客车整车生产企业真正涉足该细分市场，厦门金龙借助自身强大的专业客车研发生产能力进***这一市场，可谓先行一步。目前一些机场或航空公司的下属企业所生产的机场摆渡用车，一般是购买一个底盘，然后生产一个车身再拼装而成，其设计优化能力和持续改进能力都很欠缺，尚不算专业的机场摆渡车。在世界范围内来看，德国的康巴士和尼奥普兰两大巨头基本垄断这一市场。就市场地位而言，康巴士在全世界处于主导地位，我国主流机场所使用的机场摆渡车也基本为康巴士的进口车型。对国内客车整车生产企业而言，这是一处产品空白领域，率先进入这一市场的企业，其销量、销售额都将成为企业的销售增量，这对企业的持续发展大有益处。
过渡金属篇10
【关键词】轨道交通；地铁；杂散电流
1杂散电流腐蚀的机理
地铁直流牵引供电方式所形成的杂散电流及其腐蚀部位如***1所示。***中，I为牵引电流，Ix、Iy分别为走行轨回流和泄漏的杂散电流。
由***1得杂散电流所经过的路径可概括为两个串联的腐蚀电池，即电池Ⅰ：A钢轨（阳极区）B道床、土壤C金属管线（阴极区）
电池Ⅱ：D金属管线（阳极区）E土壤、道床F钢轨（阴极区）
当杂散电流由***1中A、D（阳极区）的钢轨和金属管线部位流出时，该部位的金属Fe便与其周围电解质发生阳极过程的电解作用，此处的金属随即遭到腐蚀。概括起来可将发生腐蚀的氧化还原反应分为两种。当金属铁Fe周围的介质是酸性电解质，即pH＜7时，发生的氧化还原反应是析氢腐蚀，以H+为去极化剂；当金属铁Fe周围的介质是碱性电解质，即pH≥7时，发生的氧化还原反应为吸氧腐蚀，以02为去极化剂。
2杂散电流的影响和危害
2.1腐蚀钢筋
杂散电流对城市轨道交通隧道结构钢筋及道床钢筋会产生强烈的腐蚀。根据法拉第电解定律，1A 的杂散电流，每年可腐蚀钢铁金属约9.1kg。如果这种电腐蚀长期存在，将会严重损坏地铁附近的各种结构钢筋和地下金属管线，降低其使用寿命。
2.2破坏钢筋混凝土结构
杂散电流流过时对混凝土本身并不产生影响，但由于钢筋的存在，当钢筋受腐蚀时会产生铁锈等产物，这些产物会大大增加钢筋本身的体积，从而使混凝土内部产生强大的压力，促使混凝土结构开裂。
2.3腐蚀金属地埋管线
由于地埋金属管线容易聚集杂散电流，故易被腐蚀，应在设计和建造过程中给予重视。另外，杂散电流还会对沿线的地埋通信电缆产生腐蚀破坏作用。
2.4杂散电流产生的电压可造成人身触电
当牵引回流不畅，形成大量的杂散电流流人地中时，会造成钢轨与结构钢筋之间电压的升高，对站台上的乘客安全构成威胁。德国标准VDE0115规定，该电位差不得超过92 V。
2.5引起过高的地电位
若钢轨（走行轨）局部或整体对地的绝缘特性降低，则会引起钢轨对大地较大的漏泄电流，使地下杂散电流增大，引起过高的地电位，使某些设备无法正常工作，也有可能引起牵引变电所的框架保护动作或排流柜熔断器的保护。
3杂散电流防护的主要评价指标
3.1 过渡电阻
G*** 49-92《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》规定，兼用作回流的地铁走行轨与隧洞主体结构（或大地）之间的过渡电阻值，对于新建线路不应小于15Ω·km，运行线路不应小于3Ω·km。
关于过渡电阻的测试方法，G*** 49-92规定走行轨和主体结构之间的过渡电阻值可使用接地电阻测试仪进行测量，测量工作应在停电后进行，并应断开相应的电气连接。测试完成后，应将各个闭塞区间过渡电阻的测试结果，按标准规定的方法（即按并联方式计算）折合成1km长度走行轨的等值过渡电阻值。
标准EN50122-2：1999规定了2种过渡电阻的测试方法，均为经典的电压电流法（欧姆定律）。一种方法需要断开相邻闭塞区间的钢轨连接，这种方法的优点是测试工作相对简单，但断开连接的准备工作比较复杂。另一种方法无需断开钢轨连接，但需要多块电流表监测各个断面的流出电流，以便计算出通过道床泄漏的入地电流，该方法注入电流很大，测试电压较高，测试工作非常复杂，可在不方便断开钢轨连接的时候使用。
3.2 钢轨的回流阻抗
地铁列车走行钢轨同时作为牵引列车人流回流用，因此钢轨回流阻抗越小，从钢轨向外流失的杂散电流也越小，以便使牵引回流尽可能多的畅通流回牵引变电所，减少杂散电流的泄漏。G*** 49-92规定：回流走行轨应焊接成长钢轨，其连接质量应符合有关标准规定，且能满足相应等级钢轨纵向电阻值的要求。回流走行轨系统中，每处扼流变压器所增加的电阻值不应超过36 m长度轨道的等值电阻。另外，对钢轨接头除了用鱼尾板螺栓连接外，再在两根钢轨之间用 2 根 120mm2 以上的绝缘铜电缆连接。
标准EN50121-2：1999规定，钢轨在焊接处或连接处引入的电阻不应超过整个纵向电阻的5％。
3.3 监测
监测可以动态地评价金属设施受杂散电流腐蚀的危害程度。G*** 49-92规定：电腐蚀危险性的直接定量指标为漏泄电流密度；腐蚀危险性的间接指标为漏泄电流引起的结构电位极化偏移（电压）值，该值应取列车运行高峰时间内测得的小时平均值。隧洞结构的外表面，受杂散电流腐蚀危害的控制指标是由漏泄电流引起的结构电压偏离其自然电位数值。对于钢筋混凝土质地铁主体结构钢筋，上述极化电压的正向偏移平均值不应超过0.5 V。
4杂散电流的防治
4.1 防
杂散电流腐蚀防护首先是“以防为主”，其目的是从源头上根本控制和减小杂散电流漏泄量。具体做法如下：合理的设置牵引变电所，所间距离不宜过长，同时牵引网采用双边供电模式，因为杂散电流值与列车到牵引变电所的距离的平方成正比；加强走行轨对地绝缘，如走行轨下设置绝缘垫，走行轨对地保持一定间隙，设置道床排水沟，合理设置钢轨下面的道床混凝土层的厚度；重视日常维护，如定时清扫线路上的油污、杂物等，保持走行轨的清洁和绝缘水平良好。
4.2 排
排流只能作为一种应急手段。排流装置的投入会在其周围产生对地电位的下降，从而使电流进入排流网，最终从两侧向排流点集中，通过排流设备流回牵引变电所的负极。在这样的前提下，我们就应注意排流装置的投入时机。