复杂构件精密锻造技术的新进展--

第一篇：复杂构件精密锻造技术的新进展--

塑性体积成型与控制

论文题目：复杂精密锻造技术新进展

导师：袁林学号：姓名：王娜娜专业：材料加工工程—锻压 14S009112

复杂精密锻造技术新进展

摘要：随着科学技术的不断发展，钛合金构件的应用越来越广泛，大型化、精密化将成为必然发展趋势。传统的自由锻及模锻形式，由于存在较多飞边并留有大量切削，造成材料浪费，增加产品成本。因此，本文在深入研究钛合金材料的基础上，分析并阐述有关钛合金复杂构件的精密塑性成形技术，以降低生产成本、提高锻件承载力[1]，推动钛合金复杂构件的应用与发展。复杂构件精密锻造是一种先进的热加工工艺，结合课题研究与成果应用，国内钛合金的精密锻造从简单圆盘件[2]到复杂结构件，从中小锻件到大型整体锻件，从均质锻件到功能梯度锻件等研究进展情况，并讨论锻造技术未来的发展方向。关键词：钛合金，精密锻造，超塑性

前言：当前，我国航空工业所取得的发展成就举世瞩目。伴随着航空工业的崛起

[3]和快速发展，钛合金复杂构件的整体化和有效的应对，研究钛合金复杂构件精当明显，作为的现实意义。钛合金之所以在航空工业中倍受青睐，主要是因为钛合金具有耐高温、高比强度、低密度、高抗腐蚀性以及能够焊接处理等优点，所以航空飞行器和航天飞行器在提升自身的综合性能、降低自身重量时，会优先考虑钛合金材料。由于钛合金及其构件的合成制作具有相当高的技术含量，因此，钛合金材料使用数量的多少目前已经成为衡量航空(航天)飞行器[4]先进程度的重要指标之一。但是为了实现航空(航天)飞行器总性价比的最优化，需要对钛合金的使用比例进行必要的控制。当前航空航天领域对于航空(航天)飞行器的总体要求是，安全。使用寿命长、性能优秀、速度高、自重轻，其中降低航空(航天)飞行器的自身重量对于增加燃料、提高飞行器性能而言是至关重要的。锻造是将模具与锻坯[5]加热到一定的温度，是一种先进的热加工工艺，具有的优点（1）显著减小材料的抗变形能力，从而大大提高锻造设备的实用能力；（2）提高锻造材料的塑性，使低塑性材料的锻造成为可能；（3）工艺条件易于控制，产品质量稳定。（4）避免模具激冷，大大提高材料的充填能力及充满型腔[6]的能力，减少锻造残余应力，使得少无余量锻造成为可能，使锻件流线非常合理。

一、钛合金材料的流变特性及超塑性

锻造技术主要包括锻造过程模拟技术，锻件设计技术，模具设计技术，模具材料技术，模具真空熔铸技术，模具机加工及电加工技术，电坯技术，润滑技术，等温超塑成型技术，锻件组织性能与控制技术，防止精锻件翘曲变形[7]技术，精锻件数控锻造技术。TA15钛合金属于高铝含量近a型合金是飞机和发动机结构的重要钛合金材料。钛的趟塑成形适用于航用球形燃料罐、机体构件、V2500 发动机前缘整流罩[8]等部件的加上。该方法是将扳材放置在真空热装置巾加热，上型压F，氩气氛中进行加压，用气体压力控制变形速度超成形 n J 进行复杂形状的深拉加工，比用锻造切削 广，L占的金属利率高。接合加工包括熔焊及固相接合，是板、管、棒材绀合成部件的必要方法。由于焊接变形[9]、焊接质的离散件、焊接区的铸造组织等会使焊接接头的性能下降，仅限于框架类、静翼组装、燃烧器、排气管道等静止部件的焊接。但是，随着焊接技术自动化程度的提高，焊接的可靠性提高，因而也扩大r，其中，被用于高应回转部件的焊接。钛制航部件的 TIG 焊应置于氙气气氛的容器内进行。在氩气中JJI J入氦气，由于

[10]热收缩效应町提高焊枪的能量密度，是一种低入热、深焊透的技法。另外，对高价的钛压缩机动翼尖端部在受到磨耗、损伤时，也可用 TIG 焊修复。钛的电子柬焊接是一种高可靠性的精密焊接，对用于钛合金缩机间隔金筒等重要回转部件的焊接，以及 F 14 战机机翼中央 F i一 6A l一4V 合金部件的焊接。由丁钛的吸光和焊接性好，激光焊已应用于钛的航空发动机重要部件 V2500 风机架、风机壳体的焊接，采用的是10kW CO 激光器，钛的电阻焊由于焊接区与氖气接触机会少，没有像点焊、缝焊那样F焊接设备和设施[11]的限制，有电阻高，可实现低电流的焊接，已用 f 风机架外支撑的外强筋的焊接、襟翼迭板的焊接等钛的摩擦焊是使部件回转，由复运动的磨擦热热接的办法。惯性焊是使部件同

[12]转达定速度后力推力，回转部南惯性能量变为摩擦热达到接合的 日的。适用于发动机盘件、套筒、轴食等旋转部件。由于航空发动机是高可靠性飞轮式，大多采用惯性焊。钛的扩散焊有钛合金精加 I 部ft：直接接合的方法和在接合部中间夹中间金属，由其产生的瞬间液相达到液相扩散接合 的方法两种。直接接合已用于一 70发动机的中空风机盘焊接，Rolls． Royce[13] 公刊正在开发中空翼，其内部为液相扩散接合 I 艺制造的钛蜂窝结构，中间金属为 Ni、cu 两层镀层，由 r r i— Cu— Ni j 元共晶反应进行接合，适用于RB 211— 534GH、V 2500[14] 发动机。TRE NT 发动机采用的第二代中窄翼也是由扩散焊 + 超塑成形技术制造，是由3张板件重叠进行扩散接合而成。

二、钛合金复杂构件精密塑性成形技术分析

目前钛合金复杂构件精密塑性成形技术主要包括三种即粉末冶金技术、等温锻造技术以及精密铸造技术。这三种技术的钛合金材料利用率能够达到70％至90％的水平，拥有较好的生产经济性，并可以实现净形生产。因为钛合金材料是公认的非常昂贵的材料，并且废弃材料难以回收和加工，增加了钛合金[15]材料的加工成本，因此，选择利用率高的加工技术是提高钛合金构件性价比的关键。1． 钛合金粉末冶金技术

MLM(金属粉末注射成形)技术是当前公认的优势最为显著的成形技术之一，它属于近净成型技术，在制造高精度、高质量的复杂零件方面拥有独特的优势。在制备形状复杂的部件方面，钛合金热等静压粉末冶金技术相对比较容易操作，并且制备完成的钛合金部件几乎都是净形，并且其材料性能和原先基于锻材加工技术制备的钛合金构件不相上下。并且，利用热等静压粉末[16]冶金技术固结的粉末钛合金能够实现全部程度的致密，不仅微观结构良好，而且组织均匀、晶粒细小，没有偏析和织构问题，其性能不低于锻件水平。当前，外国的航空航天领域在高性能钛合金粉末冶金[17]技术的研究方面已经达到了相对较高的水平，某些已经得到了商业应用。我国虽然也在钛合金粉末冶金技术进行了大量的研究工作，但是在高性能钛合金粉末冶金技术尤其是关键构件的高性能钛合金粉末冶金技术方面的研究还要落后于国外先进水平。

2． 等温锻造技术

关于钛合金等温锻造技术的相关研究已经有三十几年的历史 基于此技术的大型钛合金锻件类型也有不下数十种。资料显示，目前钛合金锻件[18]投影面积最大为0.4 ．8平方米。国外在该技术的研究和应用方面均早于国内，其中一些技术也颇具代表性，例如，德国G K SS 研究中心研发的等温锻造加工近一 Ti A I合金零件的技术便是典型代表之一。其他的一些欧美国家在该技术的研究方面也取得了一定的成就，并且已经具备了成熟的硬件设施，例如，反馈系统设备、常应变率控制设备以及温控设备等等。我国在钛合金等温锻造技术方面虽然起步较晚，但是也获得了显著的成就，例如，我国的宝钢公司利用等温锻造技术成功试制出了直径为500毫米的TC 17钛合金整体叶盘[19]和高压压气机盘。结果显示，该锻件的金属流线分布合理，并且具备良好的组织和性能。化工信息为了促进等温锻造技术获得更深程度地发展，在今后的研究当中需要重点解决以下关键技术： 首先，大型件的组织性能控制技术；其次，复杂形状零件的多向加载成形模具结构的设计技术；再次，大型薄壁件整体成形省力技术；最后钛合金零件精密成形金属流动控制技术。

3． 精密铸造技术

近年来，钛合金精铸技术发展德陕，如开发了钛精密铸造 + 热等静压-I-热处理技术，可保证钛合金铸件质量接近于 B 一退火的钛合金锻件；开发了浮熔铸造技术，采用减压吸引法进行铸造，浇注时很少产生紊流，基本无气泡夹杂，很少产生铸造缺陷。在美国，真空压铸法作为新的钛铸造方法已进入实用阶段，这种方法不会产生铸件表面污染，质量比较稳定，也省去了后续的酸洗工序。美国H ow met公 司、波音公司与美国空军研究实验室联合进行薄壁钛铸件[20]的开发，选择了C 一 17军用运输机发动机挂架的鼻帽和防火封严件为对象，各用一个整体铸件取代由17个Ti 一 6A 1 — 4V 合金钣金件组成的鼻帽和由多个零件、紧固件组成的防火封严件。经过努力，目前已达到 l_ 27m m 厚度的要求，并在新生产的C一 17飞机中得到应用。国内方面，北京航空材料研究院曾成功浇铸出尺寸为630nlm ×300 r a n1×130 m m、最小壁厚仅为2． 5 m m 的复杂框形结构。该技术存在的问题，首先，大型钛合金构件将越来越多地应用在易疲劳断裂的关键部位，但大型复杂薄壁钛合金浇铸[21]时液态金属流将部分造型材料卷入金属流冷却后形成的夹杂容易导致裂纹的产生与扩展，尤其是钛合金铸件中大于10m m 的缩孔，很难在热等静压中压扁焊合。其次，熔模铸造的充型凝固过程容易产生许多如卷气、夹杂、缩孔、冷隔等铸造缺陷，从而影响铸件性能。最后，虽然真空压铸法不存在以上问题，但它仅适于制造形状简单的零件，铸件最大质量为18 k窖，最大尺寸为61 cm x 46 cm × 25 cm，一次最多可铸造12个零件。

三、锻造产业在航空制造领域的发展方向

随着先进锻造技术埘优质、精密、高效、环保、低成本曰标的断追求，锻造产业在航空制造领域的发展应从5个方面进行考虑。第一，应满足新一代航空装备制造大型化、整体化的需求；第二，臆发展低成本、高可靠锻造技术；第三，应考虑低碳、环保的制造方式；第四，针对新型制造技术的特点，结合锻造技术，发展高效率的复合制造技术；第五，应在锻造产业巾发展循环经济制造 1 发展低成本、高可靠的锻造技术在航空制造领域锻造技术主要用于飞机及发动机零件的制造，根据其结构特点，主要有自由锻技术、模锻技术和环轧技术，而自南锻技术除在新号飞机[22]试制部分零件选朋之外，很少直接应用于零件的制造，往往是作为给模锻制坯的T序。因此，发展先进的模锻技术和环轧技术是锻造技术在航空制造领域发展的方向。（1）发展等温精密锻造技术等温精密锻造技术是模锻技术的一种，该技术要求自始至终模具与工件保持相同的温度，以低应变速率进行变形的一种锻造方法。为防止锻件和模具的氧化，常在真空或惰性气体保护的条件下进行。能够生产出锻后不需机加 r的净型锻件或是仅需要少量加的锻件[23]，材料利用率高，锻件组织性能比普通锻件优异。近年来等温精密锻造技术在 国内航空制造领域发展较快，但还远远未达到大量推广应的一业化技术水平，这主要是为模具由特殊材料制造，费用比普通模具高得多；且需要温度均匀可控的模具加热系统；润滑剂要求高，能在高温下充分使用； 为防止T 件和模具氧化，需要额外的真空或惰性气体保护装置[26]。针对这些问题，后续应开发低成本高温合金模具材料； 进行高温模具保护涂层和模具修复技术研究； 进行真空或保护气氛下的等温锻造技术研究； 进行高温合金模具结构设计、模具精密铸造[27]等研究。（2）发展精密环轧技术

[28]目前，我国在研和批产的各种型号航空发动机和其他军T 项目中，高温合金、钛合金等难变形材料环件的应用非常广泛。但国内现生产的航空航天难变形材料环件多为矩形或简单异形截面。材料利用率低，约5％～10％，且尺寸精度差、组织不均匀、加一 变形严重等问题较突出。针对上述问题，如何在提高材料利用率、环件尺寸精度的同时，满足新型发动机对环件组织性能、组织均匀性及批次稳定性等要求，并降低生产成本、缩短研制J吉 J期、节约贵重材料和战略资源是发展环轧技术的方向。根据中航重机股份有限公司[29](以下简称 “ 中航重机”)的 J贵州安大航空锻造有限责任公司前期研究成果，可以从环件胀形一 r艺研究、异形环坯料设计与制备T 艺研究、辗轧、胀形校正、热处理一 r 艺研究；封面文章件产批次[30]稳定研究4方面推动精环轧技术的发腱，重点突破环件辗轧胀形忡技术、异形坯料设计优化技术、环什残余应力测试控制技术等火键技术，最终满足先进发动机和其他武器装备对环形零件的离性能、低成本、精确化、轻醚化、命和用制造的需要，使我国的生产技术达到国际先进水平。

四、结束语

在飞机，发动机和航空材料快速发展的推动下，锻造先进技术在国内发展很快但还未达到大量发展应用的水平，主要在航空钛锻件，高温合金锻件中得到越来越多的应用，今后应更多的开发高温合金模具材料开展热模锻研究进一步降低模具费用，开展高温模具保护涂层和模具修复研究技术，提高模具寿命，开发高温应变速率超塑性，开展真空或保护气氛下的等温锻造研究。为了实现降低飞行器自重的目标，航空航天工程人员通常采用整体结构形式而非原先利用小锻件连接成为大部件的方式，此举在提高飞行器刚性的同时也显著降低了飞行器的自重。对于钛合金材料而言，因为焊接难度较大，采用整体成形技术使其一次性成为整体构件是当前航空、航天飞行器用的钛合金结构件制造技术的发展趋势，特别是大型、薄壁、复杂、整体、精密制造技术更是代表。

参考文献

[1]SHEN gang shun,FURRERD.Manufacturing of aerospace forgings [J].Journal of Materials Processing Technology,2000，98：189-195 [2]庞克昌.钛合金特大型锻件生产的新途径[J].宝钢技术,2005(5)：66-69 [3]ZHAO Zhang long,GUO Hongzhen,CHEN Li,YAO Zekun.Super plastic behavior and micro structure evolution of a fine grained TA15 titanium alloy[J].Rare Metals,2009,28(5):523-527 [4] 曹静，王永锋，刘锐 精密成形技术在汽车工业中的应用 叭 现代零部件，2008。(09)：125— 126．

[5]陈广森，昊国华，王迎新，丁文江． 镁合金精密成形技术的国内外研究现状[J]材料导报，2008。(07)：103—104． [6] 李宝辉，侯正全，邱立新，陈斌 Ti A I合金精密成形技术研究进展[J] 宇航材料工艺，2008(05)： l52— 153 [7] 杨红霞 ．钛合金熔模精密铸造技术分析[J]中国高新技术企业，2008,(20)：125 — 126 [8]谢华生，刘时兵，苏贵桥，汪志华，赵军． 我国钛用[J]特种铸造及有色合金，2008，(S1)： 203— 204 [9]D W zhang,H Yang,Z C Sun Analysis of lacal loading forming for titanium alloy method[J].Journal of Materials Processing Technology.2010.210(2)258-266 [10]王凤喜.大锻件生产行业与锻造技术发展 [J].锻压机械,2002,(4):3-6.[11]林峰, 颜永年, 吴任东, 等.重型模锻液压机承载结构的发展 [J].锻压装备与制造技术, 2007,(5):27-30.[12]陈火红.Marc 有限元实例分析教程 [M].北京:机械工业出版社, 2002.[13]林道盛.锻压机械及其有限元计算 [M].北京:北京工业大学出版社, 1998.[14]余心宏, 张盛华, 权晓惠等.快锻液压机机身模态分析[J].重型机械, 2005,(1):34-37.[15]侯永超, 房志远, 张营杰.大型自由锻造油压机上横梁的有限元分析 [J].锻压装备与制造技术, 2008,(1):32-33.[16]方钢, 康达昌.万吨水压机下横梁强度的有限元分析 [J].塑性工程学报, 1999, 6(2):78-81.[17]侯晓望, 童水光.基于有限元分析的液压机结构优化 [J].重型机械, 2005,(4):46-48.[18]史宝军, 鹿晓阳.开式压力机床身有限元分析与结构改进[J].力学与实践, 2000, 22(2):35-38.[19]X G F A N，H Y A N G ． Internal — state variable based self-consistent constitutive modeling for hot working of two-phase titanium alloys coupling micro structure evolution． International Journal of Plasticity，2011．27：1833— 1852 [20]N IN G L i n-xin，Y A N G Dai-jun，J I i n，eta1． Effect of laminar cooling on phase transformation evolution i n hot rolling process[J]． Journal of iron and steel research，International，2010．17(10)：28—32，4 4 [21]Z C S U N，H Y A N G，G J H an，eta1 ． A numerical model based on internal-state-variable method for t h e micro—structure evolution during hot-working process of T A 15 titanium alloy [J]． Materials Science and Engineering A，2010．527 ： 3464—3471 [22]M ark F Horstemeyer，Douglas J B am man n． Historical review of internal state variable theory for i n elasticity[J]． International Journal of Plasticity，2010． 26： 1310—1334 [23]H A L L B E R G H，W A L L IN M，R IS T IN M A A M ．Simulation of discontinuous dynamic recrystallization in pure Cu using a probabilistic cellular automaton EJ]．Com put Mater Sci，2010，49(1)： 2534 [24]J IN Z hao— yang，C U I Z h en — sh an．Investigation on strain dependence of dynamic recrystallization behavior using an inverse analysis method EJ]．M at Sci Eng ： A，2010，527(13／ 14)：31l1— 3119．

[25]H A L L B E R G H，W A L L IN M，R IS T IN M A A M ．Simulation of discontinuous dynamic recrystallization in pure C u using a probabilistic cellular autom at on EJ]．Com put Mater Sci，2010，49(1)： 25-34 [26]Jiao LU O，Miaoquan LI，X i aoli LI，eta1 ． Constitutive model for high temperature deformation of titanium alloys using internal state variables [J]． Mechanicas of Materials,2010 ． 4 2 ： 157-165 [27]X i aoli L I，Miaoquan I I．A set of micro structure-based constitutive equations i n hot form i n g of a titanium alloy[J]． Journal of University of Science and Technology Beijing，2006．(13)： 435 [28]MToloui，S Serajzadeh．Micro structure evolution on stream lines during hot strip rolling using internal state variables[J]． Journal of Materials Processing Technology，2009．209 ： 1717-172 8 [29]F R oters，D R aab e，G G o T tstein ．Work hardening in heterogeneous alloys a micro structure approach based on three internal state variables[J]． ActaMater．，2000．4 8 ：4l8l-4l89 [30]R P G arrett，S X U，J L IN，et a1． A m odel for predicting austenite to bainite phase transformation in producing dual phase steel s[J]． International Journal of Machine Tool s & Manufacture，2004． 44 ： 831— 837

第二篇：病理技术的新进展

病理技术的新进展

放射自显影技术（autoradiograph)是利用放射性同位素的电离辐射对乳胶（含AgBr或AgCl）的感光作用，对细胞内生物大分子进行定性、定位与半定量研究的一种细胞化学技术。放射自显影术用于研究标记化合物在机体、组织和细胞中的分布与代谢径路，包括定位、排出以及合成、更新、作用机理、作用部位等等。

其原理是将放射性同位素（如14C和3H）或放射性同位素标记的化合物导入生物体内（注入动物体内或加入培养基中），间隔一定时间取材,制成标本（如切片或涂片），在暗室中涂上液体原子核乳胶（卤化银乳胶），置暗处经一定时间的放射性曝光，组织中的放射性即可使乳胶感光。数日后再经显影、定影处理，或经染色后光镜观察，在放射性同位素或其标记物存在的部位，溴化银被还原成黑色的微细银颗粒，即可得知标本中标记物的准确位置和数量，放射自显影的切片还可再用染料染色，这样便可在显微镜下对标记上放射性的化合物进行定位或相对定量测定。这种技术与电镜样品处理，则为电镜放射自显影术(electron microscope autoradiography)。

在生物学研究中，常用的放射性同位素主要是能量低、射程短、电离作用强β的射线如3H，14C，32P，35S，125I，45Ca，等或其它化合物。

放射自显影优点：定位精确，灵敏度高，分辨率好，能保存相当长时间；操作简便，无需复杂设备；可供定量研究和双同位素示踪；将形态、机能和代谢地研究统一起来；研究某些大分子在体内地动态变化过程。原位杂交 原位杂交的概念

原位杂交是用标记的核酸探针与细胞和组织切片中的核酸进行杂交并对其进行检测的方法。即使用DNA或者RNA探针来检测与其互补的另一条链在细菌或其他真核细胞中的位置。分细胞原位杂交和组织切片原位杂交。

原位杂交技术(In situ hybridization，ISH)是在研究DNA分子复制原理的基础上发展起来的，由分子生物学、组织化学及细胞学相结合而产生的一门新兴技术。原位杂交的发展简史

ISH始于20世纪60年代。由于分子生物学技术的迅猛发展，特别是20世纪70年代末到80年代初，分子克隆、质粒和噬菌体DNA的构建成功，为原位杂交技术的发展奠定了深厚的技术基础。原位杂交的基本原理 两条核苷酸单链片段，在适宜的条件下，能通过氢键结合，形成DNA-DNA、DNA-RNA或 RNA-RNA 双键分子，应用已知碱基序列并具有标记物的（有放射性同位素，如3H、35S、32P、荧光素生物素、地高辛等非放射性物质)RNA或DNA片段作为核酸探针，与组织切片或细胞内的待测核酸互补配对，结合成专一的核酸杂交分子，通过标记物的显示（例如放射自显影等方法），在光镜或电镜下观察目的mRNA或DNA的存在与定位。为显示特定的核酸序列必须具备3个重要条件：组织、细胞或染色体的固定、具有能与特定片段互补的核苷酸序列(即探针)、有与探针结合的标记物。原位杂交的实践应用

原位杂交技术可在原位研究和检测细胞合成某种多肽或蛋白质的基因表达，进一步从分子水来探讨细胞的功能表达及其调节机制。随着相继建立的生物素和地高辛等非放射性标记技术，并结合应用免疫组织化学的显示技术，使原位杂交技术迅速推广应用于基础理论研究和临床诊断。如在肝炎病毒，肾综合征出血热病毒，人乳头瘤病毒，结核菌等检测中该法被迅速推广应用。由于其存在的不足，国外用微波加热技术进行改良，在节省杂交时间和蛋白酶K方面取得了良好的效果。

经研究表明，微波加热的原位杂交可以取代普通原位杂交而用于石蜡标本的基因表达检测。目前在国内已逐步开展荧光标记原位杂交技术，能在荧光显微镜下更加简便，清晰地观察结果。

原位杂交的优点和缺点

优点：(1)高特异性及灵敏性：抗原和抗体之间的特异识别及结合的特点，决定了荧光原位杂交的高度特异性，同时使检测的结果具有很高的灵感度；原位杂交技术因其高度的灵敏性和准确性而日益受到许多科研工作者的欢迎，并广泛应用到基因定位、性别鉴定和基因图谱的构建等研究领域。(2)结果直观：其结果在荧光显微镜下可直接观测。

缺点：(1)费时：实验步骤较多，周期长；(2)成本高：蛋白酶K需要量大，所以成本较高。

几种原位杂交技术

1、基因组原位杂交技术

基因组原位杂交(Genome in situ hybridization，GISH)技术是20世纪80年代末发展起来的一种原位杂交技术。它主要是利用物种之间DNA同源性的差异，用另一物种的基因组DNA以适当的浓度作封阻，在靶染色体上进行原位杂交。GISH技术最初应用于动物方面的研究。

2、荧光原位杂交技术

荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization，FISH)技术是20世纪80年代末在已有的放射性原位杂交技术的基础上发展起来的一种非放射性DNA分子原位杂交技术。

FISH的基本原理是利用荧光标记（取代了同位素标记）的核酸片段为探针，将DNA(或RNA)探针用特殊的核苷酸分子标记，然后将探针直接杂交到染色体或DNA纤维切片上，再用与荧光素分子偶联的单克隆抗体与探针分子特异性结合来检测DNA序列在染色体或DNA纤维切片上的定性、定位、相对定量分析。

FISH技术检测时间短，检测灵敏度高、安全无污染、探针能长期保存、能同时显示多种颜色等优点, 不但能显示中期分裂相,还能显示于间期核。同时在荧光原位杂交基础上又发展了多彩色荧光原位杂交技术和染色质纤维荧光原位杂交技术，已广泛应用于染色体的鉴定、基因定位和异常染色体检测等领域。

3、多彩色荧光原位杂交技术

多彩色荧光原位杂交(Multicolor fluorescence in situ hybridization，mFISH)是在荧光原位杂交技术的基础上发展起来的一种新技术，它用几种不同颜色的荧光素单独或混合标记的探针进行原位杂交，能同时检测多个靶位，各靶位在荧光显微镜下和照片上的颜色不同，呈现多种色彩，因而被称为多彩色荧光原位杂交。它克服了FISH技术的局限，能同时检测多个基因，在检测遗传物质的突变和染色体上基因定位等方面得到了广泛的应用。

4、原位PCR

原位PCR技术是常规的原位杂交技术与PCR技术的有机结合，即通过PCR技术对靶核酸序列在染色体上或组织细胞内进行原位扩增使其拷贝数增加，然后通过原位杂交技术进行检测，从而对靶核酸序列进行定性、定位和定量分析。原位PCR技术大大提高了原位杂交技术的灵敏度和专一性，可用于低拷贝甚至单拷贝的基因定位，为原位杂交技术的发展提供了更广阔的发展前景。PCR

PCR的概念： 聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction，PCR)是一种在体外由引物介导的DNA酶促合成反应，也叫基因扩增技术。是在体外模拟自然DNA复制过程的核酸扩增技术，即无细胞分子克隆技术。它的出现使人们对微量甚至单个细胞DNA的分析成为可能，并且表现出了前所未有的敏感性和特异性。

聚合酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）是利用DNA聚合酶依赖于DNA模板的特性，在离体条件下模仿细胞内DNA复制过程，用两种与相反链杂交并附着于靶DNA两侧的寡核苷酸引物经酶促反应合成特异的DNA片段的体外方法。包括模板变性、引物退火和用DNA聚合酶延伸退火引物在内的重复循环，使末端被引物5‘端限定的特异性片段成指数形式积累。这种由Mullis发现的方法最早被美国Cetus公司的人类遗传学部的一个小组用于球蛋白DNA的扩增及镰刀形红细胞贫血病的产前诊断。近十几年来，PCR技术得到了迅速发展，并日益完善，在医学生物科学研究的许多不同领域中简化了分析工作。该技术在分子生物学、医学、法医学、考古学等领域中都有重要的应用价值，并且对已建立的基因克隆、DNA序列分析等现代分子生物学技术的发展起到巨大的推动作用。PCR的基本原理：

类似于DNA的体内复制。首先待扩增DNA模板加热变性解链，随之将反应混合物冷却至某一温度，这一温度可使引物与它的靶序列发生退火，再将温度升高使退火引物在DNA聚合酶作用下得以延伸。这种热变性-复性-延伸的过程就是一个PCR循环，PCR就是在合适条件下的这种循环的不断重复，前一轮扩增的产物又充当下一轮扩增的模板，目的DNA以2的指数方式积累，使皮克水平的起始物达到μg数量级。

PCR的应用：

近2O年来，分子生物学突飞猛进，也开拓了分子病理学领域。分子病理学应用分子生物学一些基本技术，结合病理形态学的特点，将核酸原位分子杂交、聚合酶链反应(PCR)、核酸测序等应用于病理研究和诊断。

PCR技术已广泛应用于分子生物学各个领域，并成为分子病理学的一个强有力的手段，被列为20世纪90年代生物学技术十大热点之首，已被广泛应用于分子克隆、DNA序列分析、癌相关基因的检测、遗传病和分子病理诊断等多个领域。它不仅可用于基因的分离、克隆和核酸序列的分析，还可用于突变体、重组体的构建、基因表达调控研究、遗传病、传染病的诊断及肿瘤发生机理的探讨等。如应用PCR技术检测瘤细胞的基因重排诊断淋巴瘤，检测相关病毒、细菌等诊断结核、SARS等感染性疾病。荧光定量PCR技术利用荧光素标记探针，PCR扩增时会发出荧光，通过检测荧光的强度可实时(real time)监测PCR反应，定量准确，易于标准化。该技术解决了PCR产物的污染和PCR模板定量的问题，在临床观察患者病情发展及预后，判断药物疗效等方面的用途和前景十分广阔。在肿瘤细胞基因组DNA的PCR实验中，应用显微切割技术在显微镜下将单个肿瘤细胞与正常组织细胞或瘤旁细胞中分离出来，避免非肿瘤细胞基因组DNA的干扰。

新鲜组织和福尔马林固定石蜡包埋的病理组织切片或细胞涂片、培养细胞、血、痰液、乳汁和各种体液及尿液均可应用PCR技术进行DNA水平的相关研究。PCR技术的发展：

RT-PCR，即 Reverse transcript反转录PCR。

原位PCR(In situ PCR)技术是继PCR技术之后又发展起来的一门新技术。是将PCR的高效扩增与原位杂交技术的细胞定位相结合，在组织切片或细胞涂片上原位对特定的DNA或RNA进行高效扩增再用特异性的探针作原位杂交检测。既能检出细胞内单拷贝及低拷贝的核酸序列，又能对含靶序列的组织细胞进行形态学分析。极大提高了在细胞原位检测核酸及抗原的敏感性。

原位逆转录PCR(In situ RT-PCR)是将逆转录反应和PCR结合，检测细胞内低拷贝mRNA．以mRNA为模板合成cDNA，再以cDNA为模板在DNA聚合酶作用下进行扩增，rTth逆转录酶具有分别依赖RNA或DNA的耐热I)NA聚合酶活性。可同时执行RT和PCR，使反应时间缩短。

实时荧光定量PCR：

开始阶段的PCR只局限于DNA的定性研究，随着科技的发展，定量PCR应运而生。然而，其精确性与特异性也不是绝对的，直到实时荧光定量PCR的出现，人们才真正实现了PCR从定性到定量的飞跃。

基本原理：聚合酶链式类似体内的DNA复制过程，主要是利用DNA聚合酶依赖DNA模板的特性，在一对引物诱发聚合酶反应。整个过程包括模板变性、模板与引物的结合和引物延伸3个步骤。而实时荧光定量PCR是在常规的PCR反应体系中加如入荧光标记探针，通过荧光信号积累实时检测整个PCR进程，来实现其定量功能。

实践应用：实时荧光定量PCR在肿瘤学方面应用较广泛。(1)检测微量残渣疾病：目前血液肿瘤患者的高度复发是痊愈的一个主要障碍，而微量残渣疾病的检测是提供血液肿瘤患者有效治疗方案的关键一步，可以根据不同患者在分子水平的不同反应来指导个性化治疗；(2)检测单核苷酸多态性(SNP)：单核苷酸是第3代遗传标记，即每一个核苷酸在任何一代人群中大约每1×lo9个个体就会发生一次变异，此种方法可以检测其差异，将在未来分子诊断中起重要的作用；(3)监测基因表达：实时荧光定量PCR技术即可以定量又可以定性的监测基因表达的变化，从而确定其是否有差异性表达；(4)甲基化的研究：实时荧光定量PCR在检测DNA甲基化方面更具有优越性，它避免了反应后的凝胶电泳，因而增加了灵敏度和通量；(5)实时荧光定量PCR技术还可以与显微镜切割技术或石蜡固定标本提取DNA技术相结合，使从石蜡固定的少量标本中提取完整的DNA并进行检测基因表达成为可能。

优点和缺点：优点：(1)高特异性与准确性：由于其对模板DNA的定量是在PCR反应的指数增长期进行的，所以准确性很高。而不同的模板DNA需要不同的探针，则决定了它的高特异性；(2)污染小：一般PCR产物都需要通过凝胶电泳，染色剂染色，紫外线观察，不仅费时费力，并且染色剂对人体有害，且过多的实验操作大大增加了污染的机会，而如果利用实时荧光定量PCR整个过程只需在加样时打开一次盖子，其后的过程完全是封闭的，并且不需要凝胶电泳PCR后操作，这样就大大减少污染的机会，高灵敏度、高通量，能够同时检测多样样品。缺点：实时荧光定量PCR最大的缺点在于价格昂贵。流式细胞技术(FCM)

基本概念：

流式细胞仪(Flow Cytometer):是集光电子物理，光电测量，计算机，细胞荧光化学，单抗技术为一体的高科技细胞分析仪。

流式细胞术(Flow Cytometry):是利用免疫或荧光细胞化学的原理，以激光激发荧光，结合计算机处理信息和快速分拣系统进行定量检测。

利用流式细胞仪对处于快速流动的单细胞或生物颗粒进行多参数、快速（每秒可达1000-10000个）的定量分析和分选（纯度可达99%以上）的检测技术。它可以高速分析上万个细胞，并能同时从一个细胞中测得多个参数，与传统的荧光镜检查相比，具有速度快、精度高、准确性好等优点，成为当代最先进的细胞定量分析技术。

优点： 1.测量速度快 2.高通量：一次可以检查上万个细胞，PCR的测量是以整个样品为单位，FCM的测量是以样品中的每一个细胞为单位。

3.可进行多参数测量

4.是一门综合性的高科技方法（FCM综合了光学，电子学，流体力学，细胞化学，免疫学，激光和计算机等多门学科和技术）；

5.既是细胞分析技术，又是精确的分选技术。局限性：

1.需要新鲜没有固定过的样品；

2.样品采集和样品制备的过程中可能有选择性的细胞丧失； 3.得到的形态学信息很有限。工作原理：

将待测细胞染色后制成单细胞悬液。用一定压力将待测样品压入流动室，不含细胞的磷酸缓冲液在高压下从鞘液管喷出，鞘液管入口方向与待测样品流成一定角度，这样，鞘液就能够包绕着样品高速流动，组成一个圆形的流束，待测细胞在鞘液的包被下单行排列，依次通过检测区域。

流式细胞仪通常以激光作为发光源。经过聚焦整形后的光束，垂直照射在样品流上，被荧光染色的细胞在激光束的照射下，产生散射光和激发荧光。荧光信号的接受方向与激光束垂直，经过一系列双色性反射镜和带通滤光片的分离，形成多个不同波长的荧光信号，再转换为数字信号通过计算机处理、分析。可以单独显示每个参数的直方图，也可以选择二维的三点图、等高线图、灰度图或三维立体视图。

应用范围：

可用于白血病的分型、肿瘤细胞染色体的异倍性测定，以及免疫学研究，并已开始用于细菌鉴定，病毒感染细胞的识别合爱滋病感染者T4、T8细胞的记数。

自70年代以来，随着流式细胞技术水平的不断提高，其应用范围也日益广泛。流式细胞术已普遍应用于免疫学、血液学、肿瘤学、细胞生物学、细胞遗传学、生物化学等临床医学和基础医学研究领域。

FCM可以发挥最大优势的领域是细针穿刺(FNA)以及各种体液、血液和骨髓的检查。组织芯片 生物芯片技术包括基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片、组织芯片以及元件微阵列芯片、生物传感芯片等新型生物芯片，对DNA、RNA、多肽、蛋白质、细胞、组织以及其它生物成分进行高效快捷的测试和分析。组织芯片概念

组织芯片(tissue chip)又称组织微阵列(tissuemicroarray，TMA)，是一种新兴的生物高科技技术。是将数十甚至数千个不同个体的小组织标本整齐地排放在一张载玻片上而制成的组织切片。可以了解组织形态、组化特性、蛋白和核酸(RNA和DNA)在组织细胞中的定位和分布 组织芯片发展简史

1986年Battfora 多组织块和多组织片，是组织芯片的前身。他制备多组织片的目的是提高测试抗体的效率。

20世纪90年代初西方国家如丹麦也用手工方法制出多组织片，其目的是为了测试各级病理医师的诊断水平和进行免疫组化的质量检控。

1998年Kononen等采用机器(组织芯片机，tissue arrayer)通过钻洞取样，将645个直径0．6 1TITI组织从不同的蜡块转移到一个新的蜡块中，并井然有序地排列在一起，然后切片制成了乳腺癌的组织芯片，并应用荧光原位杂交、免疫组织化学和mRNA原位杂交技术研究了6种基因及其表达产物的表达状态。他们制作组织芯片的目的是为了高效地检测肿瘤组织中相关基因及其表达，从而建立肿瘤的分子文库。

目前组织芯片主要用于肿瘤特异性基因的筛选和功能基因组的研究。

组织芯片的应用领域

包括与生命科学相关的基础研究、临床研究、应用研究和新药开发等。组织芯片可用于常规苏木素-伊红染色(HE)、组织化学、免疫组织化学（IHC）染色、原位杂交（ISH）、荧光原位杂交（FISH）、原位PCR、原位RT-PCR和寡核苷酸启动的原位DNA合成（PRINS）等。可以广泛地与核酸、蛋白质、细胞、组织、微生物相关技术相结合，分别在基因、转录和表达产物的生物学功能这三个水平上进行研究，可对病人的疾病诊断，预后和治疗相关的标志物的分析。组织芯片的广泛应用将会极大地促进现代医药学、基因组学和蛋白组学研究的深入发展。

在掌握组织芯片基本应用范围的基础上可以演绎出很多种用途。有的已成为现实，如：①HE 染色：其目的是展现组织细胞的形态，据此，可以做成正常组织芯片、肿瘤组织芯片、炎性病变组织芯片、心血管疾病和神经疾病等系统性疾病组织芯片、疑难疾病组织芯片、少见病组织芯片、寄生虫组织芯片、基本病理改变组织芯片等等。这些组织芯片可用于教学、水平测试，亦可作为缩微的组织学和病理学图谱。②组化染色和免疫组化染色：目的是了解组织细胞和病原中的组化成分或抗原表达，可以根据需要做成各种组织芯片，研究各种组织细胞以及病原的表型和表达，在这方面有很大的科研潜能。另一方面，可以通过已知的组织细胞和病原了解各种试剂和／或抗体的特异性和敏感性。根据需要做成各种组织芯片测试新试剂和新抗体，进行组化染色和免疫组化染色的质量监控，也可用于常规组化染色和免疫组化染色阴性和阳性对照。与HE染色片配合，亦可用于教学、水平测试和作为缩微的图谱。③原位杂交和荧光原位杂交：目的是了解组织细胞的基因或基因表达，可以根据需要做成各种组织芯片，如乳腺癌组织芯片、膀胱癌组织芯片、肾癌组织芯片等，研究各种组织细胞的基因情况。

组织芯片的优点

优点是：①体积小，信息含量大，一次实验可获得大量结果。②实验误差小：组织芯片中的众多组织都处在相同条件下进行实验，因此较传统的1个病例1张切片的实验误差小，试验结果可比性强；③对原始组织蜡块损坏差小；④成本低：组织块较小，试剂的用量较少，故成本低廉；⑤连续性：可以将病变的许多不连续过程集中到一起，使之连续化并微型化，由此可了解病变的整个过程； ⑥应用范围广泛。⑦高效，快速。

局限性：由于构成组织芯片的组织很小，因此必然会出现一个问题，即这些小组织是否能够代表其原来的组织?特别是在对有多种组织起源组成的肿瘤进行研究时，这个问题是很难避免的。

芯片技术的出现是生物信息分析领域的一个革命性的里程碑，它使以往的繁多、复杂的基因序列分析和基因检测研究工作变得省时、省力、准确、高效率，该技术的广泛应用必将使人类对生物体的生长、发育、分化、遗传、疾病等重大生命问题，有更加本质的认识。

组织芯片的制作方法：(1)收集和选择病例。

(2)复查组织切片，审查病理诊断，(3)收集相应组织蜡块(称为供体蜡块donor)、标记相应靶点。可采用打点或画圈法。(4)制作空白蜡块(即受体蜡块recipient)：

(5)用组织芯片制作机(Beecher Instnnnents，usA)在受体蜡块上打洞。(6)获取供体蜡块组织芯(7)用距离调节器准确地将打洞针前后或左右移动适当的距离，再重复上述(5)(6)的操作方法，如此反复即可将数十至上千的组织芯整齐地安插于受体蜡块中。最后，用三张载玻片叠放在一起将所有组织芯按平，使制成的组织芯片蜡块表面平坦光滑。

(8)将制成的组织芯片蜡块再放入蜡块制作模具，放入60℃ 烤箱内1 h，使组织芯与受体蜡块的蜡融为一体。冷却后取出。组织芯片蜡块便制做成功。(9)制作好的芯片蜡块，可进行切片或放入4℃冰箱内保存备用。(10)对组织芯片蜡块进行切片。

用于免疫组织化学染色或原位杂交。

组织芯片技术目前仍处于不断完善的过程中，但已显示了重要的科研和应用价值，也具有很大经济价值，不仅为人类基因组研究发挥作用，也将为病理学的发展起重大推动作用。现在，已有公司生产出自动组织芯片打孔仪、点样仪等仪器，有助于提高组织芯片的制作速度。诊断细胞学技术

诊断细胞学的涂片制作和染色技术是一直使用传统的方法，脱落细胞学检查通过采集病变处脱落的细胞，涂片染色后进行观察。其作用可以普查肿瘤；为细胞培养提供标本；并测定激素水平。

然而，传统的宫颈涂片制作有近80％以上的细胞包括异常的细胞未能收集在玻片上，而且制片质量不佳，有诊断价值的细胞重叠严重，或被炎症细胞、血细胞和黏液等遮盖而影响诊断。近年来液基薄层细胞学制片技术的应用使细胞学涂片，特别是宫颈涂片制作技术有了很大的发展。

液基薄层细胞学制片技术包括膜式液基薄层细胞技术(Thih．prepCytolosy Test，TCT)和离心沉淀式液基薄层细胞学制片技术(AutoCyte Prep)，制作出的涂片几乎可以收集到取样器上的所有细胞，细胞呈单层平铺，背景清晰少有血细胞和黏液等的干扰。与传统涂片相比，异常细胞的检出率有了显著提高。液基薄层细胞制片技术与TBS(The Bethesda System)报告方式结合在宫颈病变筛查及诊断中起着越来越大的作用。该技术还可用于非妇科标本，如尿、痰、体腔渗出液、支气管冲洗液、食管拉网标本以及细针穿刺的标本检测。但是该技术仪器和耗材成本较高，在一定程度上影响了该技术的推广和普及。图像分析技术与网络技术

图像分析技术在病理学中的应用标志着我国已进入定量病理学的新阶段。在对组织细胞或细胞的微小结构定性和定位的形态基础上，利用图像分析仪能较客观而精确地以数字表达存在于标本中的各种信息，进行半定量或定量分析。如在研究和诊断中应用该技术对胃肠粘膜上皮重度增生和腺癌细胞核中DNA含量进行测定，以及开展定量免疫组织化学研究。其结果较人工观察计算更客观、精确，重复性好，可比性强，但也受到制片质量不均

一、采集图像是否恰当、不同厂家的分析软件系统的差异诸多因素的影响。

同时，在病理教学中多媒体技术广泛应用，大大地提高了教学改革的进行。随着网络技术的飞速发展，促进了病理专业网站的建立，网上的病理读片，疑难病理讨论，技术论坛，诊断经验交流，极大地方便了病理学工作者之间交流、沟通和共同提高。医院局域网的建立，使各科室间能方便快捷地交流信息，共享资源。全自动显微镜系统及超强计算机技术的应用，成就了病理远程会诊。

其它技术

20世纪80年代初激光扫描共聚焦显微镜问世，它在显微镜高分辨率成像的基础上加装激光扫描装置对组织内或细胞内部微细结构进行光学非侵入式分层扫描，然后通过计算机进行图像处理，迅速完成对图像立体、多层面、动态的全面观察，再转换成具有三维效果的图像从屏幕上显示并拍摄。是当今生物组织形态学研究的先进手段之一，在整个生物学研究领域都有着广阔的应用前景。

新近由Microbright Field开发的虚拟切片技术，可使整张切片的图像存储在固定媒体上，实现了无切片无显微镜的病理时代，开创病理诊断及教学新模式。

第三篇：基于插件及构件技术的软件工程

基于插件及构件技术的软件工程听课心得

今天我们上了王斌老师的课，王老师对基于插件及构件技术的软件工程做了详细的讲解，使我对这个领域也有了一些粗浅的认识，有了一些自己的理解。

软件工程(Software Engineering，简称为SE)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。它涉及到程序设计语言，数据库，软件开发工具，系统平台，标准，设计模式等方面。在现代社会中，软件应用于多个方面。典型的软件比如有电子邮件，嵌入式系统，人机界面，办公套件，操作系统，编译器，数据库，游戏等。同时，各个行业几乎都有计算机软件的应用，比如工业，农业，银行，航空，政府部门等。这些应用促进了经济和社会的发展，使得人们的工作更加高效，同时提高了生活质量。

而软件体系结构则是具有一定形式的结构化元素，即构件的集合，包括处理构件、数据构件和连接构件。处理构件负责对数据进行加工，数据构件是被加工的信息，连接构件把体系结构的不同部分组组合连接起来。这一定义注重区分处理构件、数据构件和连接构件，这一方法在其他的定义和方法中基本上得到保持。

随着计算机技术的发展，软件体系结构和开发方法也在发生着重大变化。为了高效率地进行软件研发，开发出高质量的软件产品，人们一直在寻求更好的软件体系结构和开发方法。插件式体系结构是一种非常灵活的组件式结构，它把程序的功能分散在插件中来完成。插件是可独立开发的程序模块，它能够动态地插入到系统中，并且可以被自由地删除和替换。因此它能够提高软件开发的并行性和开发效率，降低设计开发难度，缩短开发周期，增强应用程序的可运行性、可测试性和可维护性。文章以蓝星多媒体教学软件为对象，对基于插件技术的软件架构的设计、实现及应用进行了分析研究。首先，分析了基于插件技术的软件系统的原理与运行过程，找出插件软件系统的五个关键之处，并对这五个关键点的设计模型进行了说明。其次在基于这些设计模型的基础上提出了一种新的设计方案，并将此设计方案应用到蓝星多媒体教学软件的开发设计之中。最后通过一个实验证明了此技术的可行性与实用性。实践证明，基于插件技术的软件架构可以有效地解决软件开发过程中的需求不确定问题，减少软件的研发与维护的成本，可以让复杂度高的软件项目的管理和开发变得更加容易。总之，上了这节课之后，我对软件工程也有了一个新的认识，知道了软件工程也有很多很深的研究内容，使我对软件产生了浓厚的兴趣，说不定以后我也可能成为一名出色的软件工程师！

第四篇：铝合金的精密挤压技术

铝合金精密零件的挤压技术

凯福精密制造的黄教授说了：每当型材的壁厚最小的只有0.4 mm，其公差要求为±0.04mm.挤压生产过程对设备、工模具、工艺要求相当严格。通常他把这种挤压技术称为精密挤压技术。

因为现代许多工业设备仪器如精密仪器、弱电设备中的部分零件要求小型的、薄壁的、断面尺寸非常精确的铝型材，对其尺寸公差要求非常严格。型材的壁厚最小的只有0.4 mm，其公差要求为±0.04mm.挤压生产过程对设备、工模具、工艺要求相当严格。通常把这种挤压技术称为精密挤压。精密铝精密加工的特点

有一些小型精密铝型材的公差比JIS标准中特殊级的公差还小一半以上，一般精密铝型材要求的尺寸公差在±0.04～±0.07mm之间。

电位差计用的精密铝型材断面为“︼”型材重量30 g／m，断面尺寸公差范围为±0 07 mm.织机用的精密铝型材断面为“■”，断面尺寸公差为±0.04mm，角度偏差小于0.5°，弯曲度为0.83×L.A1050、A1100、A3003、A6061、A6063（低、中强度合金）小型精密挤压型材的最小壁厚0.5mm，最小断面积20mm2.A5083、A2024、A7075、（中、高强度铝合金）小型精密挤压型材的最小壁厚0.9mm，最小断面积110mm2.精密铝型材尺寸公差举例

尺寸/mm 尺寸允许公差/mm

JIS特殊级 小型、精密

A 2.54 ±0.15 ±0.07

B 1.78 ±0.15 ±0.07

C 3.23 ±0.19 ±0.07

精密挤压技术要求

一般说，铝合金热挤压变形程度大，挤压温度和速度的变化、挤压设备的对中性、工模具的变形等都容易对型材尺寸的精度产生影响，而且它们相互影响因素很难克服。图3列出精密挤压的影响因素。

2.1 对工模具的要求

模具是影响挤压制品尺寸精度最直接的因素，要保证挤压制品在生产中断面尺寸不变或变化很小，必须使模具的刚性、耐热性、耐磨性达到一定的要求。

首先要保证模具在高温高压下不易变形，有很高的耐热性，对精密挤压而言更为严格，要求在工作温度（500℃左右）下，模具材料的屈服强度不小于1200N/mm2.其次需要有高的耐磨性，这主要决定于氮化层硬度和厚度，一般要求氮化层的硬度在1150HV以上，氮化层深度在0.25 mm～0.45mm之间，而氮化后模具尺寸的变化应在0.02mm以内。

对于断面有悬壁的实心型材和空心型材，还要考虑模具的弹性变形，为了使模具保证一定的刚度，可以考虑适当增加模具的厚度或配形状相似的专用垫。

为控制型材开口尺寸的变化，可以在模子上开导流槽来控制金属的流动。

2.2 对挤压工艺要求

挤压方法对制品的精度有影响。正向挤压一般容易出现前端（开始挤出部分）比后端的壁厚较大的现象，反向挤压制品的前后端壁厚变化很小，如图5所示。因此采用反相挤压较容易控制制品尺寸的精度。

挤压制品在热状态下冷却会产生收缩变形。其变形量S%

沿挤压方向的位置／m 中：

s％——收缩率；

lt——热状态的断面尺寸；

l0——冷却后的断面尺寸；

a——热膨胀系数；

Te——挤压温度；

Ts——周围环境温度。

可知，温度的变化会引起制品尺寸的变化，温度变化越大，其变形量越大，因此要保证制品尺寸的精确，挤压机应有Tips控制系统（等温挤压系统）。即采用等温挤压。如挤压机没有这种装置，对铝棒可采用梯度加热，做到近似等温挤压，总之要保证制品前后端温度一致或相差较小。

另外，可以看出，挤压温度越高，产生的变形越大，因此在保证制品力学性能情况下，尽可能来用较低的挤压温度。

挤压速度的变化也会使制品的尺寸发生变化，特别是有开口的制品易引起开口尺寸的变化，应采用等速挤压、现代挤压机一般都有Fi控制系统（等速挤压控制系统）。

制品从挤压模孔出来的冷却至关重要，必须保持均匀、恒定的冷却速度，使制品的收缩保持一致。

2.3 对设备的要求

挤压机的品质影响挤压制品的精度。一般要求挤压机张力柱为预应力的整体结构，设备的刚度和对中性要好，一般挤压轴、挤压筒、模具、送料机械手之间最大允许偏差小于1.5mm，通常控制在1.2mm以内。对于精密挤压而言，模具、挤压筒、挤压杆中心偏差应小于0.2mm用于精密挤压的挤压机应有等温挤压控制系统和等速挤压控制系统，至少应有等速挤压控制。

除此之外，模具应有冷却装置，确保模具在一定温度下的刚性、耐磨性和尺寸的稳定性。

2.4 对铸棒材质的要求

铸棒的成分、组织不均匀，有夹杂、偏析、晶粒粗大等缺陷都会影响金属的流动和变形，使制品的尺寸发生变异。对于精密挤压而言，对铸棒的材质要求更为严格，必须经过均匀化处理，晶粒应控制在一级以内。结束语

唉 说白了，精密挤压是一项综合性技术。要求模具的材质、设计、制造非常严格；挤压机必须是先进的设备；根据不同的制品断面选择[考试|大|不同的挤压方法和工艺；铝棒需经均匀化处理，其组织、性能必须均匀。只有这样才能满足精密挤压的要求。

所以呢，我们要抱着持之以恒的态度去整事，想挣钱去实现自己的理想，都需要脚踏实地滴，老板也是从点滴做起。

第五篇：过程装备制造技术的新进展（范文模版）

过程装备制造技术的新进展

班级：装控11-

52014年3月

摘要 当前随着化工、石油、能源、制药等工业的迅速发展, 过程装备制造技术也得到了相应发展。在21世纪的今天，过程装备制造技术的应用已经得到普及。

关键词过程装备制造技术发展装备制造业早期存在的问题

装备制造业作为“工业的心脏”和制造业的核心要件,不仅是为国民经济各部门提供技术装备的物质生产部门,还是维护国家安全和提高国家综合竞争力的战略产业。我国已经成为装备制造业大国,但产业大而不强、自主创新能力薄弱、基础制造水平落后、低水平重复建设、自主创新产品推广应用困难等问题依然突出。振兴装备制造业是我国在国际金融危机之后的一项重大产业政策,对装备制造业先进水平的实证研究具有重要的理论价值和现实意义。

2过程装备制造方法的发展

近年来过程装备朝着大型化发展的趋势日趋明显, 为了适应压力容器向大型化的发展, 其制造方法也都得到了迅速发展。过程装备的制造方法除了传统的锻造式、卷焊式、包扎式、热套式等方法外, 蒂森公司在1981年埃森国际焊接博览会上首次提出了容器的焊接成型技术, 采用多丝埋弧焊法制造压力容器筒体。过程装备用材的发展

过程装备的发展离不开高性能、高水准的金属材料, 目前过程装备新金属材料的开发在于对传统材料的改进, 其技术核心是在金属中添加所需的合金元素和改善发展新的制备工艺。复合材料具有重量轻、比强度高、机械性能可设计性好等普通材料不具有的显著特点, 其既保持了组成材料的特性又具有复合后的新性能, 并且有些性能往往大于组成材料的性能总和, 是过程装备材料选择的主要趋势。当前复合材料的发展趋势为由宏观复合向微观复合发展, 由双元复杂混合向多元混杂和超混杂方向发展, 由结构材料为主向与功能复合材料并重的局面发展[。纳米科学技术是20世纪80年代末刚刚诞生并正在崛起的新技术, 鉴于纳米材料的诸多优势, 与纳米相关的技术也逐渐运用于过程装备中, 如粉体设备技术是化工机械技术的主要分支, 而纳米粉体的制备技术则是其前沿技术。目前中国首创的超重力反应沉淀法(简称超重力法)合成纳米粉体技术已经完成工业化试验。4 过程强化技术

随着过程工业的进一步发展, 如何能使过程设备朝着越来越节能、高效、优质的方向发展, 一直是国内外学者关注的课题。因此, 对于过程装备而言过程强化技术依然是当前过程装备技术的重要研究内容。过程强化是指能显著减小工厂和设备体积、高效节能、清洁、可持续发展的过程新技术 , 它主要包括传热、传质强化以及物理强化等方面, 其目的在于通过高效的传热、传质技术减小传统设备的庞大体积或者极大地提高设备的生产能力, 显著地提升其能量利用率, 大量地减少废物排放。

结束语世纪是一个知识经济、信息经济的时代,，经济增长更多地依赖于知识和信息的生产、传播和使用。过程装备制造技术未来的重要技术

应该适应不断加快的全球化进程的发展、适应可持续发展的要求、适应用户不断增长的需求。展望未来, 过程装备制造技术的发展将在新能源技术和节能技术、新材料技术、生物技术与生物化工计算机计算技术、环境技术等领域中体现他们的重要性和预见性。

参考文献

[1] 朱献镭．过程装备技术的新近展[J]．轻工机械，2005，3：11-14．

[2] 伍广．过程装备技术的发展[J]．淮南师范学院学报，2004，25（6）：16-17．

[3] 黄仲涛, 李雪辉, 王乐夫.21 世纪化工发展趋势[J].化工进展, 2001, 20(4): 1-5.[4] 涂善东, 王正东, 顾伯勤.新世纪的化工机械技术展望[J].化工进展, 2003, 22(3): 258-265

[5] 徐滨士，刘世参．发展装备再制造工程促进循环经济建

设[J]．建设机械技术与管理，2006，01：51-55

[6]吴亚东.化工时刊, 2002,(11): 18~ 22