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工程硕士的开题报告

时间:2022-10-07 17:34:35 报告 我要投稿
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工程硕士的开题报告模板

  充实的大学生活即将结束,马上就要开始最难熬的毕业设计阶段,而做毕业设计之前指导老师都会要求先写好开题报告,优秀的开题报告都具备一些什么特点呢?以下是小编为大家整理的工程硕士的开题报告模板,仅供参考,欢迎大家阅读。

工程硕士的开题报告模板

工程硕士的开题报告模板1

  1. 查阅国内外文献资料不少于30篇。

  2. 开题报告的格式要求同《华东理工大学研究生学位论文撰写格式的统一要求》。

  3. 详述选题目的意义、工程背景、国内外发展动态、经济价值及预期成果。

  4. 论文拟要解决的问题和采用的`途径、实验设计方案与论文完成计划。 5. 由工程硕士生在本人所属工程领域的学院组织的开题报告会上进行答辩。

  6. 由开题审查小组对开题报告作出评价。

  7. 开题报告情况(内容包括:工程硕士生姓名、学校和企业导师姓名、论文题目、课题来源、开题审查结果)汇总交学院备案。

  一、选题背景(项目来源、意义、总经费、合作单位、完成时间和本人在该项目中承担的任务简介)

  二、论文要解决的问题和拟采用的技术路线

  三、论文完成计划(按季度列出论文工作计划)

  四、详述选题的目的意义、工程背景、国内外发展动态、实验设计方案及预期结果(在查阅资料的基础撰写)

工程硕士的开题报告模板2

  题目:

  学 院:

  专 业:

  班 级:

  学 号:

  姓 名:

  指导教师:

  填表日期:

  一、 选题背景与意义

  随着网络应用的丰富和发展,很多网站往往不能迅速跟进大量信息衍生及业务模式变革的脚步,常常需要花费许多时间、人力和物力来处理信息更新和维护工作;遇到网站扩充的时候,整合内外网及分支网站的工作就变得更加复杂,甚至还需重新建设网站;如此下去,用户始终在一个高成本、低效率的循环中升级、整合……于是,我们听到许多用户这样的反馈:页面制作无序,网站风格不统一,大量信息堆积,发布显得异常沉重内容繁杂,手工管理效率低下,手工链接视音频信息经常无法实现;应用难度较高,许多工作需要技术人员配合才能完成,角色分工不明确;改版工作量大,系统扩展能力差,集成其它应用时更是降低了灵活性;对于网站建设和信息发布人员来说,他们最关注的系统的易用性和的功能的完善性,因此,这对网站建设和信息发布工具提出了一个很高的要求。

  首先,角色定位明确,以充分保证工作人员的工作效率;其次,功能完整,满足各门道"把关人"应用所需,使信息发布准确无误。比如,为编辑、美工、主编及运维人员设置权限和实时管理功能。

  此外,保障网站架构的安全性也是用户关注的焦点。能有效管理网站访问者的登陆权限,使内网数据库不受攻击,从而时刻保证网站的安全稳定,免于用户的后顾之忧。

  根据以上需求,内容管理系统CMS应运而生,来有效解决用户网站建设与信息发布中常见的问题和需求。对网站内容管理是该软件的最大优势,它流程完善、功能丰富,可把稿件分门别类并授权给合法用户编辑管理,而不需要用户去理会那些难懂的`SQL语法。

  内容管理从20xx年开始成为一个重要的应用领域,这时.COM和B2B, B2C等经历了资本和市场的考验及洗礼,人们重新回到信息技术应用的基本面-如何提高竞争能力,而内容管理恰恰能够通过对企业各种类型的数字资产的产生、管理、增值和再利用,改善组织的运行效率和企业的竞争能力,企事业单位也开始认识到内容管理的重要性。

  二、研究内容与目标

  1. 系统架构的研究:采用三层架构,将系统分为UI层,业务逻辑层,数据访问层,目前三层架构的思想已经很成熟。研究三层架构,有助于理解软件系统架构。

  2. 数据库的设计以及优化:针对数据库的设计,结合实际的应用以及理论知识的要求,设计出满足需求的数据库,并且,在后期的维护中,从查询数据库中表的数据来探讨数据库的查询的优化方法,例如在模糊查询中是否使用索引,以及建立索引之后的效率会相对于没有建立时的不同,需要深入的研究数据库库德设计和优化

  3. 用户体验和界面的友好性研究:本系统将使用Ajax,jQuery等技术和JavaScript插件,来提高用户体验和用户交互性。对于与用户界面以及操作方面进行研究,让界面更加美观,操作更加人性化,提高用户交互性和用户体验。例如用户操作成功之后自动跳转,减少用户的操作次数。

  4. 其他CMS系统的研究:通过对其他成熟的CMS内容管理系统的研究,加强对CMS的理解。争取做到最好。

  5. 网站安全性研究:系统采用三层架构,设计安全,合理的数据库,使用存储过程。增加安全验证,达到系统安全。

  6. 用户权限研究:系统基于角色的权限管理,每个角色都有不同的权限,然后将角色授予用户。从而达到权限的安全,用户权限分配合理。

  三、研究方法与手段

  1.需求分析使用StartUML完成需求分析,并完成各种UML图。数据库设计使用PowerDesigner15,SQL Server20xx。web开发使用Visua Studio 20xx,ASP.NET,IIS等工具,业务逻辑使用动软 .NET代码生成器,提高开发效率。

  2.研究已经成熟的CMS内容管理系统。通过研究成熟的CMS系统,理解CMS内容管理系统的设计定位,用户定位。借鉴已经成熟的经验,尽量减少不必要的错误。少走弯路。学习其中的思想。

  3.采用.NET平台,C#语言,ASP.NET,IIS等。数据库使用SQLserver 20xx

  四、项目进度安排

  1. 20xx/12/27-20xx/1/31:需求分析阶段

  此阶段的主要内容有:业务流程的需求分析,数据库的设计,用例设计

  2. 20xx/2/1-20xx/3/31:详细设计阶段

  此阶段的主要内容有:类的设计,业务流程的详细设计

  3. 20xx/4/1-20xx/5/1:系统实现阶段

  此阶段的主要内容有:功能的实现

  4. 20xx/5/2-20xx/5/31:系统维护维护阶段

  此阶段的主要内容有:在细节方面对系统的一个整体的维护,以及对处理相应的异常和系统的实践检测

  五、参考文献

  1、《C#高级编程》(美)内格尔(Nagel.C)等著;李铭 翻译;黄静,清华大学出版社。

  2、《设计模式》 Erich Gamma

工程硕士的开题报告模板3

  题目名称

  3G移动网络技术比较

  学生姓名

  专业班级

  学号

  一、 选题的目的和意义:

  3G(3rd—generation)第三代移动通信技术

  是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术

  3G服务能够同时传送声音及数据信息

  其代表特征是提供高速数据业务

  国际电信联盟(ITU)在20xx年5月确定WCDMA、CDMA20xx和TD—SCDMA三大主流无线接口标准

  对以上三大3G标准进行分析比较

  将有利于我国对3G通信技术的优化选择

  将更利于3G移动通信技术在我国更好、更快地发展

  更好地为广大移动通信用户服务

  二、 国内外研究综述:

  目前3G规范是由国际电信联盟(ITU)所制定的IMT—20xx规范的最终发展结果

  后因各个地区的地域、政治背景及经济水平不同

  故产生了WCDMA、CDMA20xx和TD—SCDMA三大标准

  本文首先将对3G通信的发展给以简单介绍

  然后通过主流3G标准的概括、分析、比较

  找到各自的.技术优势及发展前景

  三、 毕业设计(论文)所用的主要技术与方法:

  通过已学知识和文献查找

  用分析和综合的方法

  对几种典型的3G技术标准进行研究分析

  四、 主要参考文献与资料获得情况:

  [1] 邓永红。3G技术综述[J]。 湖南邵阳电视台。《中国学术期刊》20xx年第19期。

  [2] 陈岩 董洁 唐辉。 3G网络不同制式的比较与运营分析[J]。

  [3] 杨明洪 贾凤君 杨济安。 MPEG容错编码在3G移动多媒体终端的应用[J]。 重庆邮电学院移动通信工程研究中心。

  [4] 蔡卫红。 全球3G三大主流技术标准比较分析[J]。 长沙通信职业技术学院。 湖南长沙 长沙通信职业技术学院学报 第3卷第4期 20xx年12月。

  [5] 曹磊 沈航 骆斌 白光伟。 面向3G通信的流媒体关键技术研究[J]。《计算机科学》第37卷第五期20xx年5月。

  [6] 网络资源等

工程硕士的开题报告模板4

  论文题目:极端裹冰荷载下输电钢塔的受力性能及倒塔机理研究

  一、课题来源、选题依据、课题研究目的、工程应用价值

  据我国电力规划部门预测,21 世纪我国对电力设施需求量的增长趋势强劲,20xx 年以前年需求量将以 5%以上的增长速度递增。由于我国能源分布和电力需求的区域性不平衡,需要大规模建设超高压甚至是特高压输电线路,不断推进“西电东送”以及全国联网工程,输电钢塔的应用将更加频繁。然而,20xx 年的冰灾造成南方电网大面积停电和倒塔灾害,因此,对于极端裹冰状态下输电钢塔受力性能以及防倒塔设计研究具有重要的工程和社会意义。

  本文以典型的500kV单回路线路酒杯塔为例,分析线塔体系在极端裹冰荷载下的受力性能,研究倒塔的影响因素与指标,为进一步研究防倒塔设计、提高输电线路设计可靠性提供参考。

  本文对输电钢塔在极端裹冰荷载下的受力性能进行分析,揭示倒塔的特点与机理,将为输电线路防倒塔设计提供理论参考,避免采用比设计规范更保守的设计思路造成输电线路建设成本的增加;其次,可以为电力部门对灾害天气条件下输电线路状况有科学的、全局的掌握提供依据,具有一定的工程应用价值。

  二、中外文献与资料阅读清单(要求30篇以上)

  篇数 31 其中外文文献与资料篇数 2

  三、文献综述:国内外研究现状、发展动态

  目前,国内外专家对输电线塔体系的受力性能的分析研究比较多,但对极端裹冰荷载下的性能分析和倒塔机理研究相对较少。

  在国内,同济大学王肇民和欧阳可庆等学者对塔架的静力和动力性能进行了大量研究工作,考虑了杆件初始缺陷及几何材料非线性,取得许多成果。针对输电塔~线体系的耦合作用,李宏男教授等通过分析输电线的竖向、侧向和纵向特性,推导出三个方向的刚度方程,并针对三个方向的地震,分别提出了不同的多质点计算模型,然后在不同的方向分别与输电塔架结构耦合,进行简化计算。还有一些学者也应用有限元原理开发了一些输电塔结构分析软件,如东北电力设计院在1985 年开发了《多塔高、多接腿送电塔满应力设计软件》。原电力部的电力建设研究院等单位对输电塔架进行了诸多真型实验研究,得到了宝贵的数据资料

  20xx 年冰灾过后,国内专家学者对输电塔覆冰方面的研究取得一些进展,湖南省电力实验研究院的陆佳政,刘纯等选取湖南电网复沙Ⅰ线倒塔段,应用大型通用有限元程序 ANSYS 建立输电铁塔、导线、地线、光缆和绝缘子的整体模型,计算在 20.6 mm 的覆冰情况下各塔承受的不平衡张力及倒塌情况,提出加固输电塔的措施。东南大学钢结构课题组的刘杰也曾就风荷载下连续倒塔问题进行了研究,并发表了论文。

  英国电力研究所(EPRI)经过大量的输电塔架真型试验后,也认为空间桁架有限元法在大多数情况下可以满足工程设计的要求。澳大利亚的 F.G..A AL-bermani 和S.Kitipornchai 等人考虑了由于节点偏心、连接刚度和弦杆连续化产生的输电塔杆件弯矩二阶应力的影响,把输电塔架中的杆件作为梁单元分析,能更好的分析塔架的极限承载力。

  加拿大、俄罗斯、德国、瑞典、日本和英国等暴风雪发生较多的国家对冰雪灾害的防治工作做得比较完善。日本的输电线路采用较高的.抗冰设计标准,杆塔档距设置也较小,1972 年 12 月,日本北海道普降暴风雪,裹雪后的导线直径最大达18 cm,但只有 56 基输电塔倒塌,这说明线路的抗冰效果良好。国际上 Pierre Van Dyke 等人曾在 Varennes 地区建立了三跨三相的试验线路,采用相间间隔棒和取消间隔棒,D 型人工覆冰。加拿大的埃德华兹等人于 1953 年至 1954 年曾在加拿大安大略省先后进行了导线舞动的观测,同时,他们还在 Credit 港建成了与实际尺寸相同的 7 档试验线路,采用 D 字型人工覆冰。

  四、研究基础

  1、国内外专家已经对输电铁塔的受力性能以及线塔体系相互影响下的整体受力性能有大量的研究,尤其在利用大型有限元应用软件技术进行线塔体系的研究方面有一定的基础;

  2、通过20xx年冰灾输电铁塔倒塔实例,对输电钢塔在裹冰荷载下的静力和动力受力分析有一定的实际数据基础;现场的倒塔状态也为本文进行倒塔机理研究提供了现实依据。

  五、主要内容及关键技术

  本文以空间梁结构有限元方法为理论依据,采用相应的杆塔有限元结构分析软件 ANSYS,以典型的自立式酒杯型高压输电塔作为应用实例,分析输电塔架结构在裹冰荷载、风荷载、自重荷载及导线张力共同作用下的承载力。本文的主要研究内容有:

  1、以典型的500kV酒杯塔为研究对象,采用空间梁结构有限元理论,推导空间梁单元刚度矩阵,建立有限元平衡方程;搜集借鉴真塔破坏试验数据,验证有限元模型。

  2、对极端裹冰荷载下线塔体系进行静力分析。

  3、根据线塔有限元分析,针对在极端覆冰荷载导致断线情况下,对输电钢塔进行动力性能分析。

  4、分析输电钢塔在极端裹冰荷载下的极限承载力,研究影响倒塔的因素以及关键构件;动态模拟倒塔,并提出防倒塔设计方案,评价现行规范的安全可靠性。

  六、研究方向、实施方案及可行性分析

  研究方向:通过理论分析和ANSYS有限元数值模拟,分析500kV单回路酒杯塔在极端裹冰荷载下的受力性能,研究倒塔机理及关键构件,为防倒塔设计提供参考。

  实施方案:首先以在裹冰荷载下受灾最严重的500kV酒杯塔为研究对象;然后,通过弹塑性力学理论以及ANSYS有限元分析方法,对输电线塔体系进行静力分析,对输电钢塔进行断线冲击下的动力分析;最后研究输电钢塔倒塔机理,动态模拟倒塔状态,分析关键构件,提出防倒塔设计方案。

  可行性分析:国内外对输电线塔体系的有限元分析有大量的研究,为进一步研究对极端裹冰状态下线塔体系的受力性能提供了基础,通过受力性能分析,又可以进一步进行倒塔机理的分析,研究关键构件对倒塔的影响,从而提出防倒塔措施。

  七、论文工作进度与安排

  12/12~13/1 论文前期准备 ,搜集资料,理论准备,熟悉有限元软件应用知识。

  13/1~13/4 对输电线塔体系进行静力分析和动力分析。

  13/5~13/8 研究线塔体系在裹冰荷载下的受力性能和倒塔机理,论文写作。

  13/9~13/10 论文修改和完善。

工程硕士的开题报告模板5

  五金行业信息化研究

  [摘要] 根据中国电子信息产业发展研究院(CCID)近日公布的调查报告——《中国ERP市场调查报告》显示,20xx年中国可配置ERP自主平台市场总体规模仅仅为1.2亿人民币,占ERP市场总额的4%。20xx年市场总额达到4.6亿人民币,占ERP市场总额的13%,增长率超过360%。而未来5年中国可配置ERP自主平台市场的平均增长率将达到50.76%,成为中国ERP市场势头强劲的发展潮流。本文讨论了永康市五金行业存在的一些情况,详细分析了五金行业信息化的现状以及未来的发展趋势。并指出当前永康的五金行业信息化所面临的问题。

  [关键词] 五金行业 信息化 ERP

  1 绪论

  1.1 研究背景

  浙江永康是全国有名的五金之都,拥有广阔的市场和消费潜力。中国五金城(中国科技五金城)创建于一九九二年底,经过多年的开发建设,现已成为全国最大的五金专业市场。近几年来,中国科技五金城交易持续增长,各种五金产品旺销不衰,五金商品不但畅销国内,而且源源销往东南亚、中亚诸国、欧洲、美国、俄罗斯等30个国家和地区。据统计,20xx年中国科技五金城的市场成交额实现81.45亿元( 其中含第五届中国五金博览会成交额22.3亿元),上半年市场折成交额44.57亿元,同比增长了14.5%。五金城的发展与繁荣,为永康五金产业的腾飞起到了助推器的作用,推动了地方经济的发展,实现了经济效益和社会效益双丰收。

  随着中国加入WT0和经济全球化,中国已成为世界制造业的中心。永康的五金行业也面临更加激烈的国际国内市场竞争,为迅速提高企业的核心竞争力,加快行业的信息化进程是十分紧迫和艰巨的任务。 1.2 研究意义

  五金行业是离散为主、流程为辅的制造业,生产过程主要是金属加工和部份装配。

  五金行业企业的生产经营模式多样,包括订单设计、订单生产、订单加工和按市场预测的库存生产,组织生产的模式有多品种、小批量和大批量生产等多种方式。五金产品的制造工艺复杂,生产设备和工装夹具种类繁多,产品构成、设备资源均随市场需求变化。五金产品各部件制造周期不同以及加工工艺的不确定性,管理起来动态多变。

  五金行业是永康市的经济支柱,由于这个行业的特点所限,使得行业内各个企业的生产、销售、原材料管理等业务的人工管理大大限制了行业的发展,现在问题:物料计划比较粗,通常采用月度计划的形式,对物流的变动状况不能迅速反映;缺乏科学的供应商评价与管理机制,物料采购的品种、数量、质量和价格在企业内部还缺乏严格的监督和审核机制;无法及时获得企业及分销系统的物料需求信息,企业在编制物料库存的日、月、季、年报表时常常拖期,不能满足企业适时管理的需求。

  2.1.3 生产制造领域面临的挑战

  由于企业还没有建立集成化的企业管理系统,所以在生产制造功能领域存在下列管理问题:由于生产制造业务未能与财务成本管理业务集成,信息不能共享,对物料、工时费用等综合控制管理能力较弱;生产计划采用月度计划的形式,并且是手工编制和费力耗时,与设计部门的工程更改难以衔接,不能适应市场变化快的要求,难以收集执行层的采购进度和生产进度及变化情况;生产作业计划完成情况不能迅速掌握,对客户的催货应答速度不够及时。

  2.1.4 财务与成本领域面临的挑战

  企业由于未实现业务与财务应用的一体化,所以在财务与成本功能领域存在下列问题:制造成本难以实现适时的管理与控制,各种费用处理的数据量大,缺乏有效的手段与方法,无法细化产品成本核算和按计划成本执行控制;对应收款及拖欠款管理难度较大,对订货、发货、预收款、应收款的对帐和清理困难;对应付款的审核控制不到位,不易控制采购资金的有效利用,对应付帐款与收货情况的对帐难度大;集团企业的资金缺乏统一结算和管理体系。

  2.1.5 企业决策分析领域面临的挑战

  五金行业一般分销体系庞大,高层管理在定价决策、销售状况与财务状况查询,产品决策、财务决策等领域,主要存在下列管理问题,影响了决策的质量:由于基础管理一直比较薄弱,导致决策缺乏必要的业务数据支持。缺乏一套能够把客户需求——企业内部制造——供应商的资源整合联系在一起的协同化管理系统,各职能部门各自为政,企业内部条块分割,不易协调,业务效率低下,对市场反应速度较慢。

  2.2 永康五金行业信息化应用和困境

  2.2.1 五金行业信息化基本状况

  经过近20年的努力,通过政府扶持、市场引导和企业努力,永康五金行业信息化建设基本状况如下:

  CAD应用基本普及。主导产品CAD的出图率达98%。但在全行业,CAD应用的深度仍有很大局限,相当一部分企业停留在出图上,三维CAD、CAD/CAM、仿真设计等应用很少。

  管理信息化取得一定进展。行业内绝大多数企业在单项业务方面,已实现了计算机管理, 但从应用的深度来看还存在一定的距离。

  由于五金产品量大面广品种繁多,企业在信息技术的应用上很不平衡,永康五金产品IT技术的含量及水平与国外同类产品相比仍有较大差距。提高产品的信息技术含量是企业实施信息化的重要内容之一。

  总体来看,永康五金制造企业的信息化进程正在全面启动,并已显示出一定效果,但其应用规模、范围、深度与发达国家相比还有较大差距。

  2.2.2 企业信息化的困境

  随着企业业务面临的内外部环境变化,计算机应用的深入,很多企业陷入了困境,这主要的是体现在以下一些方面:

  从集成性来看:企业信息化要求各业务的高度集成,而企业现用的'系统普遍存在 “孤岛”现象,系统观念未确立。(责任编辑:Lw54点Com)

  从规范性来看: 企业信息化因涉及的面非常广含概了企业管理的方方面面,所以必须要有严格的规范,且从一开始开发就要考虑到规范性的问题。而旧有的系统没有统一规划,故开发的规范性不够,软件工程的要求未得到步步落实,为日后系统的维护和升级带来困难。

  2.3 永康五金行业信息化发展趋势

  企业发展到一定规模后,传统人工管理的模式下,开始出现管理的“漏洞”,难以控制管理“漏洞”的扩大与增加,主要原因在于对业务过程的适时控制,由于没有建立集成化的企业管理系统,业务状况信息不能及时掌握。这说明有了管理和控制的需要。

  同时,由于五金行业一般采用成熟技术,使采用技术领先战略的企业的高定价策略适用周期,有不断缩短的趋势。因此,在如何缩短供货周期,降低供应链产品总成本方面将是五金行业企业在提高经济效益方面,主要努力的方向。为了提高供应链运作效率,降低成本,五金行业企业纷纷采用IT技术这说明企业有了提高竞争力的需要。

  参考文献

  [1] 闫涛蔚,王长全. ERP基础理论与应用.山东大学出版社,20xx,6

  [2] 中国ERP大全网:http://www.ERPxp.com/Index.shtml

  [3] 李嘉平,翁锦萍.大型ERP实施全接触 Step By Step.电子工业出版社,20xx,1

  [4] 罗耶(美).项目风险管理:一种主动的策略.机械工业出版社.20xx,7

  [5] 胡彬. ERP项目管理与实施.电子工业出版社.20xx

  [6] 张文. ERP、CRM企业实施案例.清华大学出版社.20xx

  [7] 蔡青云.企业资源计划项目实施疑难问题及核心技术.20xx,5

  [8] 杰克·T·马丘卡.信息技术项目管理.电子工业出版社.20xx,5

  [9] 苟娟琼,常丹. ERP原理与实践.清华大学出版社,北京交通大学出版社.20xx,3

  [10] 斯科特·汉密尔顿(美).构建高效的ERP系统——制造企业ERP实施指南.机械工业出版社.20xx,1

工程硕士的开题报告模板6

  开题报告要求

  一、查阅国内外文献资料至少30篇;

  二、详述选题目的和意义、工程背景、国内外发展动态、经济价值及预期成果;

  三、简述论文要解决的问题和拟采用的途径、实验设计方案与论文完成计划;

  四、由工程硕士在本人所属工程领域的学院组织的开题报告会上进行报告,并接受质询;

  五、由导师和工程领域领导小组(由主管院长、导师等3-5人组成)对开题报告做出评价。

  选题背景(项目名称、来源、总经费、合作单位、完成时间和本人在该项目中承担的任务简介):

  本课题来自内蒙古自然科学基金项目:内蒙古资源型工业园区发展MMMMMM的模式研究

  总经费:10万元

  合作单位:内蒙古相关工业园区

  预计完成时间:20xx年11月

  本人在项目中承担的任务:理论研究与实施

  论文要解决的问题和拟采用的技术路线: 拟解决的问题:

  1、总结国内外MMMMMM的发展现状和实施MMMMMM所面临的各种问题

  2、从多层面对蒙西工业园进行分析的信息收集与确认问题

  3、要素选择与实施时点

  4、经济社会发展、环境成本以及政府政策等方面的均衡协调

  5、规律总结与理论升华

  拟采用的技术路线:

  1、阅读国内外文献

  2、参加相关会议,收集资料。

  3、深入国内、区内工业园区进行调研、分析,收集所需材料,重点对蒙西等内蒙古自治区的资源消耗型工业园区进行考察,收集相关的数据。

  4、及时请教指导老师,对理论和基础方面的疑惑和难点进行解决。

  论文完成计划:

  20xx-04-~20-- 完成开题报告,填写“选题报告和工作计划表”,提交指导教师

  20xx--xx~20xx-08-20 收集资料,构思并确定写作大纲,请指导老师修改写作大纲

  20xx-08-20~20xx--20 撰写论文初稿

  20xx--20 完成论文初稿

  20xx--20~20xx-08-20 请指导老师对初稿提出修改意见,完成二稿

  20xx-08-20~20xx-11-20 请指导老师对二稿进行指导并按老师的建议进行修改,完成定稿

  20xx-11-20 提交论文最终稿

  20xx-11-20~20xx-12-10 请评阅老师审阅,准备论文答辩幻灯片(PPT)

  详述选题的目的意义、工程背景、国内外发展动态、实验设计方案及预期结果(在查阅资料的基础上撰写):

  1、本课题研究的目的 在全国大力倡导和推行MMMMMM的大环境下,内蒙古自治区作为一个资源大省,处理好经济发展、环境保护、资源开发之间的关系就显得尤为重要。通过对典型案例:蒙西工业园区MMMMMM模式的分析,目的是提出一种适合于内蒙古自治区资源型工业园区的MMMMMM模式,以解决内蒙古经济发展中面临的资源型工业园区的资源消耗多、排污量大、可持续发展能力不足等突出问题。最后通过总结、归纳,实现理论提升,使提出的资源型工业园区的MMMMMM模式对自治区,乃至全国的资源型产业发展具有指导意义。

  2、工程背景 改革开放以来,我国在资源节约上做了大量的工作,国家制定了一系列促进节约资源的法规、政策、标准和管理措施,在经济效益、社会效益和环境效益的有机统一上取得了很大的成绩。但中国作为世界上最大的发展中国家,与发达国家相比,发展模式处于粗放型向集约型转变的阶段,资源紧缺,消耗、浪费严重,资源生态环境问题严重,未来可持续发展面临严重的挑战。

  内蒙古的工业园区多为资源型工业园区,它们资源消耗多,排污量大,可持续发展能力差。虽然自治区对发展MMMMMM进行了一些探索,但总体来看,并没有在理论上系统研究如何利用后发优势,及时地将内蒙古的“工业园经济”从传统经济过渡到MMMMMM的轨道。在实践上,也未能有效构建环境保护、资源节约型经济发展模式。因此,研究资源型工业园区的MMMMMM,对进一步落实环境保护、资源保护两项基本国策,推动实现全面建设小康社会目标,实现民族地区经济与社会的可持续发展,具有深刻的现实意义和深远的历史影响。

  3、该领域国内外研究动态 MMMMMM是以生态价值为核心的新发展观实现的基本途径。它既是一种科学的思想理念,又是一种先进的经济模式。MMMMMM相对于传统经济是一次巨大变革。

  发达国家在MMMMMM方面的认识和实践

  20世纪70年代以来,随着可持续发展战略的普遍推行,发达国家正在把发展MMMMMM、建立循环型社会,作为实现环境与经济协调发展的重要途径,并把MMMMMM上升到国家法律层次。目前,在日本、德国和美国等发达国家,MMMMMM正在成为一股潮流和趋势。国外MMMMMM实践大致有四种主要形式:

  (1)杜邦模式-企业内部的MMMMMM模式。

  (2)卡伦堡模式-区域生态工业园区模式。

  (3)德国DSD--回收再利用体系。

  (4)循环型社会模式。

  我国在MMMMMM方面的认识和实践

  中国特色的MMMMMM的认识特征主要表现在:第一,产生的背景方面。中国为寻求综合性和根本性的战略措施来解决复合型生态环境问题的情况下,借鉴国际经验,发展了自己的MMMMMM理念与实践。 第二,内涵方面。中国MMMMMM实践最先从工业领域开始,其内涵和外延逐渐拓展到包括推行清洁生产(小循环)、创建生态工业园区(中循环)和循环社会(大循环)等三个模式。具体讲,是通过实施减量化、再利用和再循环等3R原则,依靠技术和政策手段调控生产和消费过程中的资源能源流程,将传统经济发展中的“资源--产品--废物排放”这一线性物流模式改造为“资源--产品--再生资源”的物质循环模式,提高资源能源效率,拉长资源能源利用链条,减少废物排放,同时获得经济、环境和社会效益,实现“三赢”发展。

  4、 实验设计方案

  5、预期结果

  1、通过对目前国内外已有的MMMMMM工业园模式的研究,以及对以蒙西为代表的内蒙古资源型工业园区的深入剖析,明确内蒙古发展MMMMMM工业园面临的主要问题,以及解决问题的关键要素。

  2、定性与定量分析相结合,从成本、效益、社会评价,从生产技术工艺、产品、副产品、废弃物用途、数量、市场需求、效益情况、环保要求、规模经济数量、产业生命周期、产业政策等方面,对内蒙古自治区发展资源型MMMMMM工业园的可行进行较为全面的分析论证。

  3、通过与国外、国内类似的工业园区进行的比对分析,结合内蒙古主要以资源型产业为主的实际情况,设计一套适合内蒙古的资源型MMMMMM工业园模式。

  4、在对内蒙古自治区的资源型工业园区的MMMMMM路径、阶段、时机等实施方案研究基础上,提出对内蒙古,乃至全国具有指导和借鉴意义的工业园区的MMMMMM发展理论。

  注:内容填不下可加附页。

  论文目录

  第一章 引言

  1.1研究背景

  1.2 研究目的与意义

  1.2.1 研究目的

  1.2.2 研究意义

  1.3 研究方法与路线

  1.3.1 研究方法

  1.3.2 研究思路

  1.3.3 章节安排

  1.3.4 研究的创新点

  第二章 XXXXXXXXXX理论综述

  2.1 XXXXXXXXXX的起源

  2.2 国外对XXXXXXXXXX研究的现状

  2.2.1 实证研究

  2.2.2 模型设计

  2.2.3 理论解释

  2.3 国内对XXXXXXXXXX研究的现状

  2.3.1以国家层面为对象的研究

  2.4 XXXXXXXXXX研究的问题分析

  2.4.1数据质量

  2.4.2 模型问题

  2.5 本章小结

  第三章 MMMMMM理论综述

  3.1MMMMMM的概念和内涵

  3.1.1 MMMMMM概念

  3.1.2 MMMMMM的内涵和实质

  3.2MMMMMM理论的发展过程

  3.2.1 MMMMMM的萌芽阶段

  3.2.2 MMMMMM的产生阶段

  3.2.3 MMMMMM的`发展阶段

  3.3 本章小结

  第四章 MMMMMM对XXXXXXXXXX的影响研究

  4.1 MMMMMM与市场经济的同一性

  4.1.1 基于自然资源稀缺性的成本与效率原则

  4.1.2 消除环境外部不经济性,促进市场经济规范有效

  4.2 MMMMMM可以优化库兹涅茨曲线

  4.3 本章小结

  第五章 内蒙古XXXXXXXXXX的影响因素的分析

  5.1内蒙古地理与资源概况

  5.1.1地理概况

  5.2内蒙古经济发展的状况

  5.2.1 综合经济发展概况

  5.3内蒙古工业经济运行的特点

  5.3.1高增长与高效益

  5.4 影响内蒙古XXXXXXXXXX的因素分析

  5.4.1资源对经济发展的保障性

  5.5 本章小结

  第六章 应用MMMMMM优化内蒙古XXXXXXXXXX的路径

  6.1 建立“跨栏式”经济增长战略

  6.2 基于支柱产业发展优化XXXXXXXXXX

  6.2.1 农畜产品加工业发展MMMMMM的模式分析

  6.3 建立有效利用资源的新模式

  6.3.1加强资源勘探与控制开采

  6.4 建立生态经济利益补偿机制

  6.4.1生态补偿的实现路径

  6.5 本章小结

  第七章 结论与展望

  7.1 本文总结

  7.1.1 本文主要内容

  7.1.2 本文贡献

  7.2 遗留问题与今后研究的内容

  参考文献

  致 谢

  在读期间取得的科研成果

  查阅文献资料清单

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工程硕士的开题报告模板7

  1绪论

  近年来随着全球可持续发展的推进,低碳环保经济成为世界各国所倡导的经济发展模式。充分利用有限的资源,实现效益的最大化和成本的最小化已成为各个企业追求的目标。不锈钢复合板作为一种资源节约型的产品,实现了低成本和高性能的完美结合,有良好的社会效益。

  不锈钢复合钢板是一种由基层和覆层复合而成的金属钢板,基层主要承受结构强度和刚度,覆层主要满足耐蚀和耐磨等特殊性能要求,通常覆层厚度只占总厚度的10%~20%[1],是纯不锈钢板的最佳替代材料,不但节约大量的稀有贵重金属,而且可以降低成本的30%~50%[2];被广泛应用于石油化工、航空、航天、核工业、电力、水利、食品等领域[3]。因此新型薄层不锈钢复合板的研究和制备已经成为不锈钢领域中一个重要的发展方向[4],是国家建设“资源节约型、环境友好型”社会大力推广的新型材料。

  随着国民经济的快速发展,不锈钢的防腐蚀性能已经不能满足越来越高的防腐蚀条件。然而钛合金具有耐高温、耐腐蚀、比强度高等优点,在-253℃~500℃的温度范围内能够保持较好的综合性能。近年来,钛及其合金不但被广泛应用于传统的汽车、石化、生物工程等领域,同时作为新技术应用、工艺创新、新设备制造等方面的重要原材料得到不断重视[5-7]。但因其开采成本和冶炼制备价格较高,又影响到钛及其合金在各行业中的推广应用[8]。

  钛/铁/不锈钢复合板是一种新型的结构材料,它以工业纯铁为基层,TA1工业纯钛、304不锈钢分别为两侧覆层的复合钢板。这类钛-钢连接结构既具有钛的高耐蚀性,又有结构钢的高强度、高弹性模量,同时可显著降低结构的材料成本[9]。工业纯铁具有承受载荷的能力且钛、不锈钢具有耐腐蚀的功能,与钛板和不锈钢板相比不仅节约了大量稀有贵重金属,而且可以降低成本,是纯钛板和纯不锈钢板的最佳替代材料。

  以钛/铁/不锈钢复合板制作的压力容器,与不锈钢复合板相比,其内部的钛覆层的耐腐蚀性能强于不锈钢覆层,能满足不锈钢达不到的腐蚀条件,同时外层的不锈钢覆层可以满足一般的防腐蚀条件,既能满足服役条件,同时大大节约了生产成本,具有很高的应用价值。压力容器的生产工艺主要为对接焊方式,所以进行钛/铁/不锈钢三层复合薄板对接焊工艺的研发尤为重要。

  2国内外研究现状

  2.1钛合金薄板对接焊

  本课题使用的复合板,其钛覆层只有0.2mm,属于钛合金薄板。目前,钛合金焊接最常用的方法是钨极惰性气体保护焊(TIG)和熔化极惰性气体保护焊(MIG),焊接工艺成熟,然而,电弧的热输入量大导致薄板焊接时产生的变形难以得到控制。相比之下,高能束流的焊接,例如电子束焊接和激光焊接[10-11],由于热输入小、焊接接头质量高等特点,在实现小变形的全熔透焊接方面具有很大的发展潜力。

  随着科技的进步,激光加工的迅速发展为钛合金的焊接提供了新的可能,由于其具有能量集中,焊缝成形好,操作简单等优势,非常适合焊接钛合金材料,正在成为钛合金焊接的重要手段。相比于其他传统焊接方法,激光焊接具有能量集中、热影响区域小、焊缝成形好、易于自动焊接和监测等优点,适合于焊接钛及钛合金材料。由于钛及钛合金具有低热传导率和对红外线光高吸收率等物理特性,故激光焊接钛及钛合金更容易得到深穿透焊。激光焊接过程中重要的焊接参数有脉冲波形、激光功率、焊接速度、离焦量和保护气体流量等。通过适当地调整激光焊接相关工艺参数,就可以确保重复实现优良的焊缝成形。

  日本学者Shinoda[12]等对β型钛合金Ti-22V-4Al薄板激光焊接的可焊性进行了研究,获得的焊缝组织室温机械性能与母材近似,随后他们研究了β型钛合金激光焊接接头的裂纹敏感性,结果发现,在高的热输入情况下,β型钛合金有很大的裂纹倾向[13];Tsay[14]研究了Ti6Al4V激光焊接接头微观组织对疲劳裂纹生长率的影响;Mourton[15]采用三水平全因子设计对CO2激光焊接8mm厚的Ti6Al4V的工艺参数进行了优化;刘金合等[16]采用三水平正交因子设计研究了Ti6Al4V的激光焊接工艺参数。目前,针对钛及钛合金的激光焊接,很多学者进行了相关的试验研究,但多针对的是厚板超过1mm的情况,涉及密封焊接工艺及性能的研究比较少,且未见到有关焊接后密封性能的研究[17-19]。

  近年来,复合焊接方法逐渐进入大众的视野。在焊接钛合金薄板中,激光-电弧复合焊是一种新型的方法。激光-电弧复合焊接是将激光和电弧两种热源通过旁轴或同轴相结合并作用于工件的同一位置,实现金属材料连接的过程,它综合了激光焊接的高速度、高效率、低热输入和电弧焊接良好的桥连性,成为近年来焊接领域的一个研究热点。Steen[20]在上世纪80年代首次提出CO2激光-TIG电弧复合概念时就对0.8mm厚度的纯钛板进行了复合焊接试验,发现采用复合焊接,焊接速度可以提高2倍,显示出了复合焊接在薄板连接方面的优势。20xx年,崔丽[21]研究了工业纯钛(1.5mm)的光纤激光-熔压极惰性气体保护焊复合焊接,发现立交量和两热源之间的距离对焊接横截面形状、焊缝、余高影响不大,而激光功率、电流、焊接速度对线能量的输入有直接影响,对焊接成型的影响则更大。20xx年Murakami等[22]采用光纤激光-MIG电弧复合焊接钛板时可以通过调整工艺参数来优化焊接的咬边程度,并且认为焊接接头的力学性能和焊缝内的`化学成分有关。但是对于薄板钛合金,MIG焊接时易发生电弧不稳定,且易产生烧穿和飞溅[23]。

  考虑到薄板加工对精密度的要求,微束等离子弧焊接也是一种有效的加工方式。微束等离子弧焊接是高能量密度的焊接方法,其所选用的等离子弧种类为混合型等离子弧,电弧收缩度极高,能量集中[24],焊接过程中熔池容易控制,焊接热影响区小,焊缝具有成形精度高、焊接缺陷少、外形美观等优点,特别适用于薄板焊接[25],已成为TC4钛合金薄板焊接首选的工艺。20xx年李杰勋[26]采用微束等离子熔焊工艺在钛合金表面制备钛基复合材料,选用优化后的工艺参数来熔覆制备不同合金成分的复合材料涂层,研究涂层的组织和性能,来探索出一种新的钛合金表面复合材料涂层制备工艺。

  2.2钛-铁复合板对接焊

  钛及钛合金构件的制造过程复杂,使用成本高昂,所以钛/铁的焊接研究几乎是伴随着钛的工业化发展同时进行的。由于钛的化学性质活泼,在400℃以上,极易受到氢、氧和氮的污染并使接头脆化,因此钛及钛合金与钢的焊接必须在惰性气体保护下或真空中进行。目前,钛/铁的焊接方法主要有弧焊、电子束焊、激光焊、摩擦焊、爆炸焊、扩散焊和钎焊等。

  2.2.1弧焊

  李标峰[27]曾尝试使用TIG焊方法,不加焊丝直接将纯钛和纯铁焊接起来,结果发现焊接过程中焊道便自行开裂,并有硬脆的焊珠脱落。钛与钢的直接焊接在国内外均有多次尝试,结果均以接头脆断而失败告终。原因在于焊接过程中产生的Ti-Fe金属间化合物使接头脆化[28],而由于钛和钢热膨胀系数等热物理性质的差异而产生的焊接应力则加速了接头的断裂。为了获得优质的钛/钢异种金属接头,在焊接过程中必须尽量避免产生这种脆性相。张小明[29]采用MIG爆方法,以成分为Cu-3%Si-1%Mn、直径0.8mm的细铜丝为焊丝,将1mm厚的纯钛板焊接到12mm厚的SS400钢板表面,结果表明,接头抗拉强度达300MPa以上。李标峰[30]采用Ta和Cu做中间填料,具体做法是先将Ta与钛,Cu与钢焊接起来,再将Ta与Cu焊接在一起,间接实现了钛与钢板材的焊接。得到了强度为600MPa的接头,接头断裂于Ta与Cu的连接处。

  2.2.2电子束焊

  电子束焊在焊接异种金属时比电弧焊更具优势。例如,高能量密度使电子束焊具有高的加热和冷却速度,能够克服由于两种金属熔化温度差别较大而产生的焊接问题,而低的热输入则可以缓解异种金属焊接时产生的焊接应力。然而,采用真空电子束焊方法直接焊接钛和钢依然不能克服接头脆断问题[31-32]。李标峰[33]以钒作为中间填料,先在钛板上堆焊一层钒,将钒层表面挫平后采用电子束焊方式焊接钒-铁界面,拉伸测试结果显示接头的抗拉强度为410MPa,接头断裂于纯铁母材,但钒-铁接头的质量波动性很大,部分接头出现脆断现象。王廷[32]采用真空电子束焊焊接2.5mm厚Ti-15-3钛合金和304不锈钢板时以1mm厚Cu板为填充金属,得到了没有裂纹的接头。结果表明在靠近不锈钢的区域,金属间化合物TiFe2弥散分布在Cu固溶体基底中。靠近铁合金的爆缝含有Ti-Cu,Ti-Fe-Cu金属间化合物层,在这里硬度达到最大值。拉伸测试时,在金属间化合物层发生脆性断裂,拉伸强度为224MPa。20xx年,王廷[34]又分别以0.7mm铜箔+0.7mm钒箔和由粉末冶金法制备的1.4mm厚V/Cu-V复合层做为填充层,采用真空电子束焊的方式焊接2.5mm厚的近α钛合金(Ti6Al2Zr2Mo2V)和304不锈钢。

  2.2.3激光焊

  激光焊与电子束焊一样,属于高能量密度、低热输入的焊接方法,在焊接异种金属时具有一定的优势。然而采用激光焊方法焊接钛及钛合金与钢则少有报道[35-36]。Z.Sun和J.C.Ion[37]总结了各种金属组合的激光焊效果,将结果分为“非常好”,“好”,“一般”和“差”,结论为饮钛与钢直接焊效果为“一般”。H.Hiraga[35]采用搭接接头形式,将激光束照射在钛板上,直接焊接纯钛和不锈钢。通过对脉冲能量和功率密度的控制,使不锈钢侧形成一个较小的熔化区域,从而限制金属间化合物的大量产生,得到了剪切强度为190MPa的接头。S.S.Zhao[36]等人同样采用搭接的方式,将激光束照射在钛板上,焊接了Ti6A14V和42CrMo,并通过有限元数值模拟的方法研究了焊接工艺参数与焊缝温度的关系。研究发现Ti6A14V和42CrMo母材之间有TiFe和TiFe2金属间化合物层存在,其厚度随着热输入的增加而变厚。通过对激光脉冲能量和功率密度的控制,可以使界面处的温度刚好等于或略高于42CrMo板的熔焊温度,以控制金属间化合物的生成,得到最佳的焊接效果。

  2.2.4钎焊

  钎焊是焊接过程中母材不熔化,而依靠熔化的钎料与母材表面的润湿、相互溶解和扩散而实现连接的焊接方法[38]。钎焊适用于焊接熔点高或塑形差的同种材料,或焊接时易产生金属间化合物或互溶相差的异种材料。但钎焊明显比扩散焊效率更高,接头设计也更加多变。因此很多难以解决的焊接组合均选择钎焊做为突破口[39-41]。关于钛及钛合金与钢钎料研究的报道较多,使用的钎料有Ag基,Cu基,Zr基和Ti基。

  何鹏等人[42-43]以50μm厚的Ag-Cu27-Nil-Li0.5(wt.%)合金箔做为钎料对γ-TiAl合金与35CrMo钢进行了感应钎焊,并对钎缝的微观组织,接头的力学性能和断裂特征进行了研究。接头的最高强度为324MPa,最佳工艺参数为930℃保温1分钟,接头断裂于Al-Cu-Ti的金属间化合物层。Shiue R K等人[44-45]采用BAg-8和63Ag-35.25Cu-1.75Ti做为钎料红外钎焊TC4与17-4PH不锈钢时,尝试在钢侧镀Ni、Cr和Ni/Cr层作为过渡层增加Ag基钎料与钢侧的连接效果。结果表明钎缝中主要为Ti-Cr-Ni,Ti-Cr以及Ti-Cu金属间化合物,接头中没有Fe-Ti化合物出现。其得到的最佳工艺参数为850℃保温5分钟,接头的最高剪切强度为214MPa。A.EIrefaey等人分别采用Cu65.2-Ag31-Ti3.8(wt.%)[46]和Cu-Mnl2-Ni2(wt.%)[47-48]等铜基钎料钎焊纯钛和低碳钢。对钎缝相组成的分析结果表明:钎缝中有大量的Fe-Ti,Cu-Ti和Fe-Ti-Cu金属间化合物存在,尤其是Fe-Ti金属间化合物严重影响了接头的力学性能。对接头的剪切测试结果表明接头的最大剪切强度仅为61MPa。接头断裂于靠近低碳钢的钎缝中。

  2.3铁-不锈钢复合板对接焊

  随着不锈钢复合板在工业生产中的应用日益广泛,目前对不锈钢复合板的焊接研究也越来越多。对不锈钢复合板的焊接工艺进行研究,主要是为了获得具有优异力学性能和耐腐蚀性能的不锈钢复合板接头。但是由于不锈钢复合板的基层与覆层化学成分、物理化学性能差异较大,因此要保证不锈钢复合板接头具有良好的综合性能具有一定难度。依据文献查询,目前国内外对覆层奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的焊接性研究相对较多,工艺上相对成熟,对于不锈钢复合板的焊接工艺评定以及异种金属的焊接性研究也已有一些文献报道。

  王文先[49]等人采用4种不同工艺对1Cr18Ni9Ti/Q235复合板的对接焊工艺进行研究,并对焊接接头的显微组织、力学性能以及覆层耐腐蚀性能进行了分析。研究表明,采用钨极氩弧焊焊接覆层和基层,覆层焊缝的显微组织为奥氏体加少量铁素体,基层为较高韧性的板条马氏体,接头力学性能良好。而采用埋弧焊焊接基层时焊缝组织为粗大的柱状晶,韧性较差。钨极氩弧焊接头在浓度为1mol/LNaCl中覆层的抗电化学腐蚀性能与母材相近,且无晶间腐蚀现象。吕世雄[50]等人采用钨极氩弧焊对316L/20G双金属复合管进行对接焊,实验中采用ER316L焊丝焊接覆层,采用ER309L焊丝焊接过渡层,采用ER55-G焊丝作为填充材料焊接基层,并对接头进行了拉伸、弯曲、冲击等力学性能测试,以及对接头微观组织、主要合金元素的扩散进行了分析,结果表明,获得接头的力学性能良好,覆层焊缝中合金元素并未被基层焊缝稀释。

  Chuaiphan W等人[51]采用钨极氩弧焊接304奥氏体不锈钢和1020碳钢,并研究不同焊丝对接头组织与性能的影响。结果表明,采用309L和308L焊丝所获得的接头焊缝组织中,铁素体呈连续树枝状排列分布于奥氏体中,且前者的铁素体含量比后者高,而使用316L焊丝获得的接头焊缝中为不连续的树枝状铁素体分散排列在奥氏体中。进一步对接头进行耐腐蚀性能测试,采用309L焊丝获得的焊缝具有较好的抗点蚀性能。YAN J[52]等人分别采用激光焊、钨极氩弧焊、复合焊三种方法对奥氏体不锈钢进行焊接,结果表明,三种焊接方法所获得焊缝均为α+γ双相组织,但组织中的铁素体含量各不相同,其中以激光焊焊缝中的铁素体含量最高,而钨极氩弧焊焊缝中的铁素体含量最低。

  田劲松[53]等人采用TIG自熔焊对409L和410L冷轧板进行了焊接试验,并对获得接头进行了拉伸和晶间腐蚀试验。结果表明,410L接头塑性下降较多的主要原因在于焊缝金属中的C、N含量较高,在焊接过程中易形成马氏体,冷却过程中析出了富Cr的碳化物和氮化物。409L接头未产生晶间腐蚀倾向的主要原因在于焊缝金属中C、N的含量较低,且添加了强碳化物形成元素Ti;而410L接头产生晶间腐蚀倾向的主要原因在于,焊接冷却过程中析出了富Cr的碳化物和氮化物,导致形成局部贫铬区,不过,在焊接冷却过程中形成的马氏体具有一定的抵抗晶间腐蚀裂纹扩展能力。

  3课题的研究内容

  本实验的主要目的是为了研发钛铁不锈钢三层复合板的对接焊接工艺,考虑到焊后焊缝区域应具备的防腐蚀性、力学性能以及技术难点,主要的研究内容可分为以下部分:

  (1)设计合理的坡口形式

  (2)制定TA1薄钛板焊接工艺

  (3)制定钛/铁复合层焊接工艺

  (4)制定铁/不锈钢复合层焊接工艺

  (5)检测焊缝区域的耐腐蚀性

  4课题的研究方案

  (1)选择合理的坡口形式及制备方法

  图4.1为钛/铁/不锈钢三层复合板焊接的对接示意图。焊后的焊缝区域必须还具有原覆层的防腐蚀性。同时钛铁又不能够直接焊接,以防止产生TiFe、TiFe2以及TiC等脆性相,削弱接头的塑性。所以,对于钛/铁/不锈钢复合板的对接焊要采取先开坡口的形式。

  图4.2(a)(b)分别为预先设计的坡口形式。由于复合板的覆层非常薄,所以增加加工难度,将采取机械加工的方式去除铁和不锈钢,只留下钛覆层。图4.2(a)的加工难度低于图4.2(b),但是图4.2(a)的焊接方式较为单一,只能采取预置粉末的方式通过深熔焊进行焊接,而图4.2(b)可以采用多道焊的方式进行焊接,焊接难度大大降低,但是坡口加工难度较高。随着实验的进行,将对两种方案进行试验,确定最优方案。

  (2)确定钛覆层的焊接工艺以及钛/铁之间过渡层的填充材料

  由于钛覆层厚度仅为0.2-0.25mm,属于超薄板焊接,在焊接过程中极易烧穿或由于对不齐而出现焊接缺陷,所以焊接方案初步确定为卷边焊。同时钛/铁直接焊接又会在界面处形成了TiFe、TiFe2以及TiC等脆性相,削弱了接头的塑性,而且接头的热稳定性较差,焊接变形大,接头形式也有一定的限制[54]。所以,根据钛/铁钎焊中采用的钎料种类,初步计划选取铜或镍来作为过渡材料,并通过试验确定最优工艺。

  (3)确定铁/不锈钢焊接工艺及焊缝填充材料成分

  根据焊缝横断面形状,如果复合板与复合板直接焊接,焊缝处不填充任何材料。焊后的焊缝金属由复合板中的基层铁与覆层不锈钢共同熔化组成,基层的熔化量大于覆层不锈钢,基层铁对覆层不锈钢的稀释作用,使得焊缝金属中Cr、Ni的含量可能远低于覆层不锈钢中的含量。即使是焊缝表面,含有较多的覆层不锈钢,由于熔池的搅拌作用,使得其Cr、Ni含量也会低于覆层不锈钢中的含量,焊缝表面与覆层不具有同等的耐腐蚀性能。

  如果在复合板焊缝处填充了与覆层相同材质的不锈钢材料,由于填充的不锈钢材料与覆层具有相同的Cr、Ni含量,基层碳钢对覆层的稀释作用,仍会使焊缝金属中Cr、Ni含量降低或者焊缝的局部区域降低,导致焊缝区是薄弱地带,焊缝表面与覆层不锈钢不具有同等的耐腐蚀性能。

  根据上述分析,铁/不锈钢复合板的焊接必须在焊缝处填充高Cr、Ni的不锈钢材料。依据焊缝熔池大小、覆层不锈钢、基层碳钢和填充材料的熔化量,结合Schaeffler图(图4.3),利用杠杆定律,即可出了填充材料的Creq、Nieq分别含量,然后配制所需Cr和Ni含量的高Cr、Ni不锈钢粉末。

  (4)对钛/铁/不锈钢复合板焊缝的防腐蚀性能、力学性能进行检测,观察并分析显微组织。

  5工作进度安排

  20xx.09-20xx.11 查阅国内外相关文献,写开题报告;

  20xx.12-20xx.03 制备焊接材料,对板材进行轧制、切割、热处理、开坡口等加工;

  20xx.04-20xx.07 学习并熟练掌微束等离子焊机,完成钛覆层的焊接,测试工艺参数;

  20xx.08-20xx.09 进行复合板焊接实验,制备良好的复合板焊缝;

  20xx.10-20xx.12 对复合板焊缝进行腐蚀性能检测;

  20xx.01-20xx.02 对复合板焊缝进行性能检测及组织分析;

  20xx.03-20xx.05 撰写论文,准备答辩

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