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  中新网北京2月29日电 (记者 孙自法)记者从中国科学院金属研究所获悉,该所张哲峰团队近期成功研究制备出具有高抗疲劳性能的3D打印钛合金材料。北京时间2月29日凌晨,这项重要材料研究和应用成果论文,以“近无微孔3D打印钛合金高抗疲劳性能”为题在国际著名学术期刊《自然》(Nature)上发表。

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  论文共同通讯作者张哲峰研究员介绍说,3D打印因其得天独厚的自由成形能力可极大满足高端装备和构件对高集成性、多功能性、轻量化、一体化的需求,被认为是制造领域的颠覆性技术,在航空航天等领域获得极大关注和初步应用。然而,与传统制造技术相比,3D打印的材料在循环载荷下的疲劳性能普遍较差,严重制约了其作为结构承力件的广泛应用。

  研究团队认为,理想状态下3D打印技术直接制备出的钛合金组织本身应具有天然的超高疲劳性能,而打印过程中产生的气孔等缺陷掩盖了其自身组织抗疲劳的优点,导致实际测量的3D打印材料疲劳性能大幅降低。不过,目前消除气孔的工艺往往伴随组织粗化,而细化组织的处理又会带来气孔复现,甚至引发晶界α相富集等新的不利因素,可谓进退两难。

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本项研究工作制备的钛合金组织本身(Net-AM)组织钛合金的疲劳性能(R=0.1)示意图。中国科学院金属研究所/供图

  在本次研究中,研究团队在钛六铝四钒(Ti-6Al-4V)合金中首次发现,高温下3D打印态组织的晶界迁移及气孔长大与相转变过程表现出异步的特性。这意味着,存在一个宝贵的热处理工艺窗口,既可实现板条组织细化,又能有效抑制晶界α相富集及气孔复现。

  基于此,研究团队巧妙利用了该工艺窗口,发明了缺陷与组织分步调控的新工艺,最终制备出几乎无气孔的近钛合金组织钛六铝四钒合金。其拉-拉疲劳强度从原始态的475兆帕提升至978兆帕,增幅高达106%。通过对比发现,这种近钛合金组织钛六铝四钒合金不仅在所有钛合金材料中具有最高的拉-拉疲劳强度,而且在目前已知的材料疲劳数据中,还具有最高的比疲劳强度(疲劳强度除以密度)。

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  张哲峰表示,这项研究成果更新了人们以往对3D打印材料疲劳性能不高的固有认识,揭示出3D打印技术在抗疲劳制造方面的独特优势,并展现3D打印材料作为结构承力件在航空航天等重要领域的广阔应用前景。(完)

  中新网西宁2月29日电 题:青海民和灾后重建见闻:管线抢修保春耕校舍维修一新

  初春的高原,春寒料峭,乍暖还寒。记者在青海省海东市民和回族土族自治县官亭、中川等乡镇的灾后重建施工现场,看到工人忙碌、机械轰鸣。

图为工作人员正在对管线外层做防腐处理。石延寿 摄

  “我们从1月21日进驻施工,质量进度两手抓,3月上旬就能竣工交付使用。”在民和县积石峡灌区1#、2#提灌站及附属工程维修现场,施工项目负责人殷龙强说,当前灌区春耕生产已经陆续展开,作为施工企业,将加快作业进度,确保提灌站尽早竣工通水保春灌。

  去年12月突发的积石山县6.2级地震,不仅造成民和县人员伤亡、财产受损,也对积石峡灌区水利设施造成重创。

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  “地震导致灌区灌溉设施受损,影响到灌区灌溉面积4000余亩。管护所先后投入人力120余人,对灌区水利设施进行全面震损排查和应急抢修,今年1月份完成动力渠近500米‘砂涌’造成的淤泥清理通水工作。”民和县水利局积石峡灌区管护所副所长贺玉宝介绍,目前正在抢修原官亭动力渠1#、2#提灌站,确保4000亩耕地春灌。

图为提灌站上行管线对接焊接施工现场。石延寿 摄

  “钢管吊绳再下放一点点、再放一点点……好!”在1#2#提灌站上水管道对接焊接施工现场,工人师傅站在超过五十度的斜坡上细心施工。

  殷龙强和贺玉宝紧盯钢管对接口,时不时向施工师傅提醒要注意安全。他们说,春灌在即,老百姓心里着急,他们心里也着急,但安全生产的弦一刻也不能松。

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  上水管道距离地面50厘米左右的高度,钢管底部的焊接并不容易,焊接师傅索性斜躺在地面的趟土上吃力作业,累了可以歇一口气,但对焊缝的要求标准一点都不降。

图为提灌站上行管线对接焊接施工作业现场。石延寿 摄

  中川乡美一村村民宋朝伟便在提灌站及附属管道维修项目务工,干的活是电钮操作。

  “地震发生后,我家房子受灾并不严重,灾后重建项目开工后,我在提灌站维修工程上打工,一天能挣到180元钱。”宋朝伟说,家里有七八亩耕地,现在灾后重建的一些项目、春耕生产一并开始了,他就在工程上找活干,家里人去种地,挣钱、种地两不误。

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  “我们‘以工代赈’,尽量吸纳当地受灾群众前来务工,帮助他们通过工地务工增加收入。”殷龙强说,目前工程已吸纳当地民众20多人,一般普工日均劳动报酬180元,技术工劳动报酬会更高,就全勤普工而言,提灌站维修项目一个月工期内可挣到5000多元。

图为鲍家教学点楼体外墙粉刷作业现场。石延寿 摄

  在官亭镇鲍家教学点,校园内受损严重的一排砖混平房和一栋砖混结构二层老旧楼房已全部拆除待重建,一栋受损较轻的三层楼房校舍维修工程已完成室内作业,正在进行楼体外墙粉刷,楼体维修工程已近尾声。

  “这几天受春寒影响,早晚无法外墙抹灰作业,对施工进度造成一定的影响,但我们会充分利用时机,尽可能加快施工进度。”校舍维修项目劳务承包人侯海文说。

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图为鲍家教学点维修一新的校舍新面貌。石延寿 摄

  “我们从1月15日开工以来就一直没停工,春节期间我们和施工师傅都坚守在工地赶进度。”教学点维修项目负责人王晓锦说,今年民和学校灾后重建项目是关乎孩子上学大工程,项目部和施工师傅都放弃回家过年,就是希望灾区的孩子们早日重返自己的美丽校园安心上课。

  民和县灾后恢复重建工作指挥部提供数据显示,该县初步拟定的灾后重建项目114项、总投资29.05亿元,涉及水利、教育、自然资源、住建、文化、农业、卫健及其他方面。截至目前,已开工项目15项,其中8项教育系统项目完成工程量的95%,2项卫健系统项目完成工程量的10%,5项水利项目完成工程量的50%。(完)

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