机械工程在科技行业中的应用（2篇）

　　工程机械行业是机械工业的重要组成部分遥随着工程机械的发展袁其用钢强度级别也越来越高遥在工程机械产品中袁焊接结构件约占整机重量的50%　～70%袁液压支架主体几乎完全采用焊接结构[1]遥因此袁钢材的焊接性对工程机械的产品质量起着重要的作用袁也影响着钢材的推广应用遥钢的强度级别越高袁其焊接难度越大袁高强钢的焊接技术成为工程机械产品开发的关键技术遥

　　国外先进钢铁企业如日本的JFE和新日铁住金尧瑞典的SSAB尧德国的蒂森克虏伯渊Thyssenkrupp冤尧美国的安赛乐米塔尔渊ArcelorMittal冤等都开发了工程机械用高强钢[2]遥国内舞钢尧武钢尧鞍钢尧济钢尧宝钢尧首钢尧安钢等钢铁企业也开发了多种强度级别的工程机械用高强钢[3]遥各生产厂家在生产新钢种的同时袁对它们的焊接性也进行了研究袁以利于它们在工程机械产品上的应用遥了解国内外先进钢铁企业工程机械用高强钢及其焊接技术的研究现状袁找出存在的差距袁对发展国内工程机械具有一定的借鉴意义遥工程机械种类繁多袁本文主要阐述工程起重机尧土石方机械尧混凝土机械及液压支架等工程机械用高强钢及其焊接研究现状遥

　　1工程机械用高强钢发展现状

　　1.1国外工程机械用高强钢发展现状

　　日本的JFE开发的HITEN系列为工程机械用高强结构钢袁包括590S尧690S尧790S和980S等不同强度级别袁具有良好的焊接性遥780LE是低温用钢袁通过降低碳当量来保证良好的焊接性遥JFE开发的EVERHARD系列是工程机械用耐磨钢袁包括标准系列渊360尧400尧500冤尧合金系列渊360A尧500A冤和高韧系列渊360LE尧400LE尧500LE冤袁其中500LE级的典型抗拉强度达到1681MPa[2]遥

　　新日铁住金开发的WEL-TEN系列为高强结构钢袁包括6个强度级别袁其中590～950MPa级标准型钢板中添加了Cu尧Ni尧Cr尧Mo等多种合金元素袁而

　　590E～950E级经济型高强钢合金元素相对较少袁

　　其中950E级最大抗拉强度达到1130MPa遥ABREX系列是新日铁住金生产的高强耐磨钢袁分为4种标准型渊400尧450尧500尧600冤和3种高韧型渊400LT尧450LT尧500LT冤遥ABREX系列高强度耐磨钢的耐磨性和抗拉强度都很高袁焊接性优异袁可以用于耐磨部位的制造袁以提高耐磨件的寿命[2]遥

　　瑞典的SSAB公司生产的WELDOX系列是专门用于起重机吊臂等高应力结构件制造的高强度结构钢袁具有良好的强度尧韧性和焊接性能袁其中WELDOX1300最小屈服强度为1300MPa袁且具有良好的韧性遥HARDOX系列渊400尧450尧500尧550尧600冤是SSAB生产的主要用于严重磨损环境下的高强耐磨钢袁其中HARDOX550是一种布氏硬度平均值为550的超级耐磨钢板袁主要用于高磨损的焊接件[2]遥

　　德国的蒂森克虏伯开发的工程机械用高强结构钢典型品种为XABO系列袁具有高强度尧高韧性尧良好的焊接性袁已成功应用于移动吊臂尧煤矿设备等遥XABO系列高强结构钢力学性能要求见表1[2]遥XAR系列是蒂森克虏伯开发的高强耐磨钢遥其中最常用的XAR400级别袁使用寿命是传统结构钢板的5倍遥

　　美国的安赛乐米塔尔生产的Amtrong系列是高强结构钢袁共有12个强度级别袁广泛应用于伸缩式吊杆起重机尧翻车机等工程机械制造遥安赛乐米塔尔公司生产的HEADWEAR系列耐磨钢具有优良的耐磨性尧成形性和焊接性袁其中500F级横向厚度的平均屈服强度为1290.7MPa袁极限抗拉强度为

　　1707.9MPa[2]遥

　　1.2国内工程机械用高强钢发展现状

　　国内工程机械用钢的开发起步较晚袁近二三十年来陆续引进国外工程机械制造技术后袁我国工程机械用钢才逐渐打破了以Q235和Q345低级别钢为主的状态[4]遥目前袁济钢尧鞍钢尧宝钢尧首钢尧舞钢等已开发出了600尧700尧800尧1000MPa及以上多个级别的高强度工程机械用钢[2-5]遥600MPa级工程机械用钢主要用于制造大型起重吊车尧推土机尧刮板运输机尧液压支架等袁如武钢的HJ58尧HG60等[6]尧酒钢的JGH60[7]尧济钢的JG590尧鞍钢的HQ60等遥该级别工程机械用钢冷裂敏感性不大袁适应较大焊接热输入[8]遥700MPa级工程机械用钢主要用于起重机吊臂尧大型挖掘机尧大型液压支架等袁如武钢的DB685尧舞钢的WH70尧鞍钢的HQ70等[3]遥该级别工程机械用钢可在调质状态下焊接袁焊后不再进行调质处理袁必要时可进行消除应力处理遥800MPa级工程机械用钢主要用于推土机尧工程起重机尧重型汽车和牙轮钻机等袁鞍钢尧济钢尧武钢等已开发出HQ80尧JG785DB尧HG80等多种800MPa级工程机械用钢种[3]遥

　　宝钢尧鞍钢等大型钢铁企业已开发出1000MPa级工程机械用高强钢板袁如鞍钢的HQ100尧舞钢的WQ960D等袁主要用于煤矿液压支架尧工程机械的耐磨部位等[1]遥钢铁研究总院正在开展Q1100尧Q1300MPa级工程机械用钢的研发工作[5]遥

　　2工程机械用高强钢焊接研究现状

　　2.1工程起重机

　　起重机钢结构约占起重机总重量的40%～90%袁制造成本占总成本的1/2以上遥为了减轻起重机自重袁特别是吊臂自重袁现在起重机行业逐渐采用高强度钢制作箱形伸缩吊臂和桁架式吊臂遥随着起重机吊起重量的增加袁所采用的钢的强度也逐渐增加遥国内外为了扩大高强度钢的应用袁非常重视高强度钢的焊接工艺等技术的研究和应用遥

　　为了适应国内最大型单机1000～1100MW及其以下火电机组建设袁华电郑州机械设计研究院有限公司研制的单钩吊重达160t的FZQ塔式起重机袁在不改变塔身截面尺寸的情况下袁采用Q550D低合金高强钢和Q460C管材代替原来的钢材袁以最大程度降低生产成本遥Q550D与Q460C焊接材料的选取采用低强匹配原则袁以Q460C为准袁选用低氢钠型药皮的焊条J607R袁焊前预热150～200℃袁层间温度也控制在150～200℃袁对塔身接头与弦杆处的焊缝进行焊后热处理袁并进行焊后消氢处理遥文献[10]对履带起重机臂架用强度高达1000MPa的FGS90WV钢管的焊接工艺及接头性能进行了试验研究遥对三种不同热输入下焊接接头的拉伸和弯曲性能进行了试验袁试验用焊接材料为TUnionGM120实芯焊丝袁保护气体为80%Ar+20%CO2袁气体流量20L/min袁层间温度为150～180℃袁焊后进行消氢处理袁试验结果见表2[10]遥试验结果表明袁随着热输入增加袁接头抗拉强度和屈服强度先略有增加后迅速降低袁冲击韧性逐渐降低袁当热输入小于11.5kJ/cm时袁接头具有良好的强韧匹配遥

　　参考文献

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　　[3]李灿明袁王建景袁闫志华.国内工程机械用钢发展现状和市场预测[J].山东冶金袁2008袁30(10)院9-11.

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　　第二篇：机械张力与心律失常

　　[摘要]心脏电活动紊乱是发生心律失常的本质原因，在诸多导致心脏电活动异常的因素中，机械张力所致的心律失常与临床密切相关，逐渐引起越来越多的重视。经研究证实，机械电反馈异常为心律失常的重要发生机制之一。本文就机械性心律失常的细胞电生理机制与临床进展进行阐述。

　　[关键词]机械性心律失常;机械电反馈;张力性钾离子通道

　　机械性心律失常的发生机制

　　基础研究证实，当心肌细胞受到张力时，出现钾电流的增强。随后研究者预先使用钾通道阻滞剂阻断钾通道，并重复实验，发现此时ST段未见抬高(图4)。因此证实，心前区撞击后ST段抬高与复极过程中钾电流增强有关。后来进一步研究证实心肌细胞膜上存在张力敏感性钾离子通道。该通道的特点是，受到张力时开放，使钾离子外流增加，心肌复极时限缩短。所以心脏受到撞击时出现钾电流增强，复极加快。并且着力部位受到张力越大，钾电流越强，复极越快。而同样是遭受撞击，心外膜心肌张力改变较内膜更为明显，复极加快程度更大，故在二相复极期形成跨壁电位差———电流从高电位向低电位传导，即由内膜向ST段的抬高(图5)。这就是心前区撞击后ST段抬高的发生机制。

　　关于QRS波群同步、ST段同步撞击后新发传导/束支阻滞的机制目前还不清楚。我们可以通过撞击后QRS波明显增宽的现象推测可能是撞击后钠通道出现异常，使得除极时钠离子内流减少，引起0相除极速率及幅度减低，导致房室或室内传导延迟，但尚无试验依据。有待于基础研究进一步证实(图1、2、4)。通过这一实验结果，推测机械外力导致患者猝死可能机制：①T波同步撞击，即发生在易损期的撞击，可直接诱发室速室颤;　　上述所阐述的内容是瞬时机械外力对心脏的影响。而临床上，各种原因引起心肌张力升高所致的机械性心律失常并不少见。举例说明。

　　首先，在一些腔内介入手术中，当具有一定张力的导管或电极接触心室壁时，常伴有室性早搏出现;导管后撤脱离心室壁，早搏消失。这就是一个典型的机械牵张引起的心律失常。其次，二尖瓣脱垂患者，心脏收缩中晚期二尖瓣脱入左房，腱索和乳头肌拉力达到最大，故此类患者室性早搏常发生在收缩晚期，心电图表现为室早落在T波降支终末或紧随T波之后。二尖瓣前叶脱垂，室早起源前乳头肌，同理后叶脱垂室早起源后乳头肌。从某种程度上而言，我们可以通过心电图室早形态，大致估测脱垂瓣叶。临床上假腱索也是一种常见的心脏解剖学异常，由于机械牵拉引发早搏。

　　【参考文献】

　　[1]吴慧慧，龚丛芬，周建华.远程实时传输12导联心电图对老年急性心肌梗死患者的院前诊断价值[J].实用临床医学，2015，16(9)：8-11，56.

　　[2]万学红，卢雪峰.诊断学[M].8版.北京：人民卫生出版社，2013：483-527.

　　[3]程姝娟，罗平.院前心电图远程实时快速网络传输模式建立[J].中国循证心血管医学杂志，2009，1(3)：148-150.

　　[4]屠艳梅，王秋池，李蕙，等.远程心电监测在院外患者中的应用及护理干预[J].护理实践与研究，2015，12(1)：