DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 适应运监中心的分析方式 3.1. 运监中心分析业务特征 3.1.1. 延续性 运监中心分析业务是其业务链条的一部分，前端是监测业务，后端是协调督办，它们指向运营管理这一共同的对象。三项工作密不可分，前端监测为后续分析明确方向，后端督办为前端分析提供支撑与反馈。 3.1.2. 综合性 根据顶层设计，运监中心应该能够对公司主营业务活动、核心资源的全面监测，开展公司综合绩效、发展能力、竞争能力、风险管控等方面的运营分析。随着运监中心工作的不断深入，在分析的角度上应不限于以上类目，还应包括依法合规类、综合问题诊断类等。这些分析项目均为综合性、跨专业分析。 3.1.3. 系统性 作为公司运营业务的综合管理部门，在开展分析业务时，应以公司发展战略与整体经营目标为出发点，围绕关键流程和核心资源，明确与之相关的跨业务、跨部门管理环节与因素，形成全面的、系统化、逻辑化的分析体系架构，做到全业务覆盖、主流程在控。 3.1.4. 专业性 运监专业作为为公司领导全面掌握公司整体运营状况、进行决策部署提供支撑，为各部门提升专业管理提供支持的“辅助决策”部门，应该成为有效的支撑力量。在分析业务中，应具有其它专业部门没有的专业分析技能，在逻辑思路上应具有全局观点和系统思维，在技能应用上，应包括数学模型的准确运用、数据可视化展示等。 3.2. 运监中心分析业务组织方式 基于以上运监中心分析业务特点，运监中心的分析业务开展应采用集中式为主、协调式为辅的组织方式。 3.2.1. 集中式为主 集中式组织的主要特点是分析业务部门负责集中管理公司分析职能和资源。 从职能定位上，运监中心的核心业务包括全面监测、运营分析、协调督办、全景展示和数据管理，以上职责定位不但明确了运监中心在公司级分析业务的的权威地位，而且赋予了运监中心对数据，这一分析关键资源的管理职能，因此，运监中心具备集中式组织分析的条件。 从分析内容上，运监中心的分析业务具有全局性特征，集中式组织方式能脱离专业分析的狭隘性和片面性，便于从第三方角度审视公司运营中存在的问题。 从组织机构上，供电企业内部职能式组织架构，专业管理的壁垒在一定程度上依然存在，对于协调式分析方式并不完全适应。 3.2.2. 协调式为辅 在供电企业内部，除了运监中心外，各专业也掌握一定的分析资源，这使协调式组织方式成为可能。在进行综合性问题诊断分析时，采用协调式组织方式，便于了解问题的产生根源、发展趋势，并提出整改建议。因此，协调式组织方式是不可需少的补充。
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user: 4. 分析业务实践 4.1. 工作方式 石家庄供电公司运监中心采取集中式分析方式，在分析业务中主要依托本中心的分析力量和专业优势，实施“监测分析督办一体化”工作机制，各专责按专业条线实现闭环管控。随着工作的不断深入与拓展，形成了“1 + 1 + 3 + X”的分析体系，即日监测 + 周监测 + 3组常态月分析 + 专题分析，以日统计夯实数据基础，以周监测发现异动问题，以月分析反映公司运营全貌，及时全面反映公司运营状况，为公司领导决策及专业管理提升提供坚实支撑。 4.2. 分析实践 4.2.1. 日周监测 以日统计夯实数据基础，《运营日报》侧重积累数据，及快速发现异动问题，为周报提供数据支撑。涵盖电力供需、设备负载、主配网停电、投诉、举报和配网计划停电等12项监测业务，344项数据项，生成8张综合数据可视化图像。以周监测发现异动问题，《运营周报》侧重反映公司每周运营情况，主要包括外部环境、电网运行、经营服务、项目管理和线损监控5方面监测内容。同时每周开展专题监测，发挥周通报作用。 4.2.2. 综合绩效分析 综合绩效分析以《运营动态》为载体。 综合绩效分析以综合业绩指标、同业对标指标为统领，围绕量、本、利，对指标逐级分解，最终形成核心指标、分解指标、重点业务的分析层次。从公司运营的结果、特征、趋势，对未来发展形势进行研判，形成全局、客观、深刻的跨业务分析洞察和结论，为运营改进和绩效提升提供支撑。 目前，月度分析包括核心指标23项，从每一项因子判断其影响及趋势，对量、价、费、损、本等分解指标从18个角度分析其现状及趋势，对业扩、市场、服务等经营活动业务成效进行综合评估，预判后期售电市场发展。 4.2.3. 综合计划分析 综合计划执行分析报告以《计划与预算报告》为载体。 以综合计划下达的电网基建和其它专项项目的建设和实施进度监测为基础，对各项目的完成采取“事前导、事中控、事后督”的方式，提前10天开展提醒，提前3天开展预警，确保各环节紧密衔接、压茬推进。分析报告测重于项目进展中的问题发现与原因分析，并提出相关建议。 目前，月度分析中已发现物资招标、到货等问题5类、开工及受阻类问题3类、结算及转资类问题2项，针对以上问题均提出建议或提交公司领导。 4.2.4. 数据质量分析 数量质量分析以《运营数据管理月报》为载体。 围绕营配调贯通、PMS2.0建设、用电信息采集建管用、实物资产账卡物对应、同期线损管理、营财一体化等方面，全面客观分析公司主要业务数据质量及对业务的支撑能力。分析涉及六类22个监测点，重点在围绕同期线损质量的营配调贯通、PMS2.0建设、用电信息采集建管用上。在分析中发现了系统间数据的不对应、逻辑错误、不合规(如手工记帐)、不合理(如配变负载率极大)等异动问题。 4.2.5. 外部环境分析 访问40余个政府部门、权威媒体网站及官方微信公众号，及时了解并采集与公司运营相关的国家及地方政策信息、高新技术、规划部署等信息，积累国家、地方宏观经济指标及各行业关键数据，力争第一时间发现可能导致公司运营状况、指标数据、外部环境变化的影响因素。 对外部环境信息“每日收集信息、每周汇总提炼、每月形成线索”，按月在《运营动态》中进行专题分析，对与电网企业密切相关的电力体制改革、大数据产业发展、京津冀一体化协同发展等多个方面的政策形势进行脉络梳理、纵向延伸、横向展开，分析公司应对措施，提出关注提醒，为领导决策提供有力支撑。 4.2.6. 专题类分析 运用Tableau、SQL语句、spss等大数据工具开展综合性专题分析。 如为提升库存周转效率，减少流动资金占用，通过ERP系统获取52周次库存台账、2016年采购凭证及2013年至2016年3月物料凭证等海量数据，对获取的各类数据进行清洗、匹配、汇总、计算，针对2016年库存物资整体情况、积压消纳、物资新购、物资退库和物资利库等方面开展了专题分析，对积压物资消纳进度缓慢等问题提出建议。
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user: 5. 结语 随着运监中心工作的进一步深入，公司决策和专业管理对运监中心的需求会进一步提高。运监中心应在分析重点上突出公司整体运营，在分析成效上满足服务领导决策与专业管理，进一步提升分析与管理水平。
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user: 摘 要 国民经济与交通运输结构关系密切，其中产业结构的调整影响着交通运输结构的发展。重庆市近十年来发展迅速，产业结构发生了变化。通过分析产业结构与交通运输结构的发展现状，根据灰色关联理论，在货物运输中，与其关联度较高的是第二产业，水运与公路的关联度较大，说明如果不采取相应的措施，水运即将被公路所取代。重庆市今后各种交通运输方式应根据其自身的特点，各担其职，协调发展。 关键词 :产业结构，运输结构，灰色关联 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 交通运输结构体现了地区交通运输的发展程度，其中国民经济是影响区域交通运输结构的重要因素之一。国民经济产业结构的调整变化将引起交通需求的变化，交通运输结构也会随之做出调整。2013年全市实现地区生产总值12，656.69亿元，增幅高达12.3%。其中第一产业产值1002.68亿元，第二产业产值6397.92亿元，第三产业增加值5256.09亿元，7.9:50.5:41.6。近年来，重庆市经济社会持续快速发展，2017年实现地区生产总值19，500.27亿元，比2016年增长9.3%。按产业分，第一产业增加值1339.62亿元，第二产业增加值8596.61亿元，第三产业增加值9564.04亿，三次产业结构比为6.9:44.1:49.0。可以看出来随着经济的发展，产业结构发生变化。国民经济与交通运输结构密切相关，经济的发展必然引起交通运输结构相应的调整和变化。李伟达等人分析了各种因素对交通运输方式的影响，主要从定性的角度描述了交通运输结构的演变规律 [ 1 ] 。彭湘涛通过定性的分析方法探讨交通运输业与产业结构调整的关系，指出交通运输业是国民经济发展的基础，在经济社会不同的发展阶段，对经济结构产生不同的影响 [ 2 ] 。李崇良采用了相关性分析、灰色关联分析等方法从理论上探究了产业结构演变对交通运输的影响，并以西宁市为例从定性研究和定量研究两方面进行分析 [ 3 ] 。聂正英通过构建完全分解模型对产业结构对交通运输需求的影响进行了实证分析和预测分析 [ 4 ] 。初克波从灰色系统关联模式出发，初步分析了四川省客货运输发展与产业结构变化之间的关联关系 [ 5 ] 。冯旭杰等运用协整理论，研究了客货运量与三大产业间的长期均衡关系 [ 6 ] 。吴峰等通过检验产业结构与交通运输结构熵值的因果关系，从定量的角度来分析产业结构与交通运输结构之间的关系 [ 7 ] 。本文从重庆市产业结构规模变动现状出发，结合近年来交通运输结构变化状况，借助灰色关联理论分析方法，定量分析产业结构变化对交通运输结构的影响，从而为今后重庆市交通运输结构发展策略提供理论支撑。
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user: 2. 重庆市产业结构规模及其变化 2.1. 重庆市地区生产总值增长情况 近年来重庆市经济发展较快，地区生产总值呈现稳步上升趋势，从1998年1602.38亿元增长至2017年的19，500.27亿元，年均增长率达到12%，平均每年约增长737亿元。由此可见近年来重庆社会经济保持高速增长的态势，从而有力带动和促进区域内交通运输的发展。 2.2. 重庆市产业结构调整情况 从图1中可以看出重庆市三大产业均有所发展，其中第二、第三产业发展速度较快。但近年来第二产业增长速度放缓，与第三产业差距有所减小。这与近年来政府提出产业结构升级，转变经济增长方式有关。2017年第一产业占重庆市生产总值的6.9%，第二产业和第三产业占重庆市生产总值的分别为44.1%和49%。
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user: 3. 重庆市交通运输发展状况 3.1. 重庆市交通运输总量的变化 通过查阅数据我们可以发现货运量以及货运周转量整体上呈增长趋势，其中货物周转量增加幅度 图1. 重庆市历年产业结构比例 Table 1 Passenger and cargo transportation and turnover over the years in Chongqin 年份 货运量(万吨) 货物周转量(万吨公里) 2008 63，651 14，864，332 2009 68，491 16，442，995 2010 81，385 20，103，977 2011 96，782 25，302，835 2012 86，398 26，480，626 2013 87，115 22，932，580 2014 97，287 25，888，734 2015 103，739 27，063，382 2016 107，840 29，647，694 2017 115，346 32，232，006 表1. 重庆市历年客货运输量及周转量 注：以上数据来源于重庆市统计年鉴2017。 最大。同时，增长速度自2000年后有所加快。2017年重庆市完成货运量和货运周转量分别达到115，346万吨和3223亿吨公里，分别约为1998年的5.8倍和12.84倍，年均增长率分别为11.06%和18.32% (表1)。 3.2. 重庆市交通运输结构变动状况 重庆市直辖以后，公路、铁路、水运这3种主要运输方式所完成的客货运量及其周转量呈现出平稳的增长趋势。重庆境内长江和嘉陵江交汇，水系发达，水利资源得到进一步开发。水路运输货运周转量呈现出快速提升趋势，超过铁路运输，比重不断增加。而公路和铁路的货运周转量则平稳发展。铁路运输整体上成增长趋势，但增长幅度不及公路、水路和航空。民航作为先进的交通运输方式，已成为重庆市客货运中一支不可忽视的力量，在运输结构中比重日益增加。随着江北国际机场的扩建和黔江舟白机场的新建，再加上万州五桥机场，未来航空运输的优势和潜力将得到进一步体现(图2)。
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user: 4. 重庆市产业结构与交通运输结构的定量分析 4.1. 重庆市产业结构与交通运输结构关联度分析 国民经济与交通运输密切相关，随着国民经济持续快速发展，产业结构也呈现快速变化趋势。由于各个产业对交通的需求程度不同，因此不同的产业结构比例对交通运输结构将提出不同的要求，交通运输结构与产业结构发展相协调。由此可见分析运输与产业结构的关系，对于把握产业结构调整对交通运输需求变化趋势的影响，以及后期预测重庆市交通运输结构发展有着重要的作用。 灰关联分析法主要是通过对系统数据序列的几何关系进行比较来分析系统中各个因素的关联程度，从而定量地刻画两者之间的影响程度。因此，本文将采用灰关联度分析法定量分析重庆市产业结构与交通运输结构之间的关系。 1) 对参考数列和比较数列进行无量纲化处理 由于系统中各因素的物理意义不同，导致数据的量纲也不一定相同，不便于比较，或在比较时难以 图2. 重庆市历年货运量结构比例 得到正确的结论。为了保证指标间相同因素的可比性，对原始数据采用下面公式进行无量纲标准化处理。 x i ( k ) 值越大关联度越高。 x i ( k ) = x i ( k ) − min x i ( k ) max x i ( k ) − min x i (k) 其中： i 为年份； k 为相应的指标。 2) 求参考数列与比较数列的灰色关联系数 ξ i (k) ξ i ( k ) = min min i k | x 0 ( k ) − x i ( k ) | + ρ min max i k | x 0 ( k ) − x i ( k ) | | x 0 ( k ) − x i ( k ) | + ρ max max i k | x 0 ( k ) − x i ( k ) | 其中： ρ 为分辨系数，一般取0.5。 3) 通过计算，得出参考数列与比较数列的关联系数。由于关联系数 ξ i ( k ) 较多，信息过于分散，不便于整体性比较，因此有必要将各个时刻的关联系数集中为一个值，取其平均值，称之为关联度。 关联度的计算公式为： r i = 1 N ∑ k − 1 N ξ i (k) 3) 通过计算得到2008年至2016年8年间重庆市产业结构与交通运输之间的灰关联度，如表2所示。 由表2灰关联度分析可以看出，重庆市铁路、水运两种交通运输方式的货运量、货运周转量与第二产业关联度较高，第一、第三产业关联度相当，由此可知，第二产业的发展可以进一步刺激铁路与水路运输方式结构的增长。 4.2. 重庆市交通运输结构灰色斜率关联度分析 交通运输结构的变化不仅仅源于产业结构的调整，同时其变化特征主要是通过结构内各种运输方式的相对低位消长来表示的，本节运用灰色斜率关联度对重庆市铁路、公路、水运3种交通运输方式的相互作用及其未来发展趋势进行定量分析。通过计算，得到该3种运输方式客货运量之旬的灰色斜率关联度如表3所示。 Table 2 Relation between industrial structure and transportation structure in Chongqin 铁路 公路 水运 第一产业 第二产业 第三产业 第一产业 第二产业 第三产业 第一产业 第二产业 第三产业 货运量 0.42 0.79 0.78 0.71 0.67 0.81 0.64 0.71 0.68 货运周转量 0.58 0.57 0.57 0.74 0.74 0.77 0.71 0.74 0.75 表2. 重庆市产业结构与交通运输结构关联度 Table 3 Gray slope correlation between freight turnover of three modes of transpor 铁路 公路 水运 铁路 1.00 0.54 0.56 公路 0.54 1.00 0.96 水运 0.56 0.96 1.00 表3. 3种运输方式货运周转量之间的灰色斜率关联度 由表3可以看出，在货运周转量中，水运与公路的关联度较大，说明如果不采取相应的措施，水运正逐步被公路所取代。
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user: 5. 结论 重庆市交通运输的发展与地区经济中的三大产业有着密切的联系。总体来说，在货物运输中，与其关联度较高的是第二产业，水运与公路的关联度较大，说明如果不采取相应的措施，水运正逐步被公路所取代。这是由于目前重庆的货物运输中水路运输长距离运输低成本的优势没有发挥，造成了对公路运输过分依赖。因此，今后重庆市各种交通运输方式应根据其自身的特点，各担其职，协调发展。
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user: 摘 要 针对目前国内3D打印机数控系统发展缓慢，工程应用主要采用昂贵的进口数控系统等缺陷，本文采用PMAC运动控制器搭建开放式3D数控平台，介绍了3D打印机数控系统的实现过程，着重从硬件组成与软件设计方面给出系统的实现方法。 关键词 :3D打印机，PMAC，硬件设计，软件设计 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 目前，3D打印技术是国内制造业发展的一个潮流方向。虽然3D打印加工技术先进，操作简单，但是目前国内的3D打印系统存在打印数据处理缓慢、打印精度低、打印稳定性差的问题 [ 1 ] 。特别是在数控系统性能等方面和国外相比还有很大的差距。目前，国内的一些3D打印厂家在核心技术和零部件生产上仍需借鉴国外的技术，或是直接购买进口产品。 在比较国内外同类3D打印机后发现：由于打印控制的复杂性，在打印高精度异型零件时，国外由于控制系统先进，控制经验丰富，加工精度好；而国内在控制系统性能、控制经验等方面较为落后，为保证一定的打印精度而不得不采取整机进口或购买国外数控系统设计来组装的方式。这样不仅价格昂贵，也使得国内3D打印产业整体处于被动地位 [ 2 ] 。因此，开发一套具有自主知识产权的3D打印机数控系统，可以大大提高国产3D打印技术的竞争力。本文3D数控系统采用国际上较先进的开放式结构，以PMAC运动控制器为核心，以伺服电机为主驱动元件，目的在于全面提高该类3D打印机的控制效果。
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user: 2. 数控系统的硬件设计 3D打印数控系统的硬件组成是保证系统精度、可靠性和实时性的重要因素 [ 3 ] 。在本系统中，采用主从式控制体系结构，即“IPC + 运动控制器”结构的开放式数控系统结构，如图1所示。运动控制器通常以高速DSP作为CPU，具有很强的运动控制和PLC控制能力，它本身就是一个数控系统，可以单独使用。它开放的函数库可供用户在Windows平台下自行开发构造所需的控制系统。 图1. 系统结构框图 本系统硬件主要包括：工控机——研华610型工控机，运动控制卡——Clipper (Turbo PMAC2-Eth-Lite)运动控制卡、DTC-8B四通道转接接口板、PMAC附件ACC34 I/0板，伺服系统——松下A4系列交流伺服电机等 [ 4 ] 。在运动控制卡的控制下，3D打印机识取三维模型数据并转换成自身系统的运动代码。然后控制进给驱动系统，以控制伺服电机工作状态的方式来控制3D打印平台的X、Y、Z轴的运动情况，再协同打印喷头完成打印工作。 根据3D系统的控制轴数，选PMAC2 Clipper运动控制器作为下位机，其主要功能及特点如下： 1) 标准的PID，优化PID和极点配置伺服算法。 2) 动态的多程序段的提前计算，可以达到任意速度下的精确轨迹，能够有效的提高3D打印效率。 3) 48位的浮点和整数计算 [ 5 ] 。 4) 强大的倒退和原轨迹返回能力。 5) 二维和三维坐标系的转换，直角和极坐标系的旋转功能 [ 6 ] 。 通过插补运算看出，打印喷头和X、Y、Z轴的运动加工实际为四轴插补。其运动控制精度直接影响了产品打印精度，幅值精度影响产品的尺寸误差，相位精度影响产品的形状误差。跟踪精度由伺服系统的动态特性决定，由于3D打印机机械传动部分的惯量很小，所以选用小惯量伺服电机就可以得到较好的控制效果。整个硬件系统控制连接如图2。
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user: 3. 数控系统的软件设计 系统的软件是整个数控系统的核心，是关系到系统的精度、稳定性、可靠性和实时性的最重要的因素之一 [ 7 ] [ 8 ] 。因此，在设计中必须采用合理的开发平台和优化的算法来进行设计。以达到减少设计工作量、提高系统运行性能的目的，使系统具有开放性、多任务的特点，同时要有利于系统的升级换代。在本设计中，所采用的是基于Windows平台的VC++6.0开发环境，在VC++6.0中开发基于MFC的应用程序，具有开放性和多任务性，程序代码相对较少，运行可靠。限于篇幅，在这里仅对系统的软件结构进行介绍，如图3所示。 1) 文件管理：对零件打印程序进行编辑、程序导入、导出，以及STL文件转换成G代码程序等功能进行管理。 2) 参数设置：对打印参数进行管理与设置。包括打印速度参数、打印温度参数。 3) 机床设置：设置3D打印机打印时所需的参数数值。主要包括X、Y、Z轴运动速度、热床升降速度和打印喷头的走丝速度等。 4) 程序处理：对模型切片数据进行检错并翻译成运动控制卡能够直接识别和使用的代码。 图2. 硬件连接图 图3. 软件结构图 5) 系统调试：主要用于3D打印机的现场连接调试、性能测试等。 6) 系统管理：完成各种报警信号的清除。包括：伺服驱动器报警及各运动轴行程超出等情况处理。同时要对系统的紧急异常情况做出实时的处理，保证3D打印机和操作人员的安全。 7) 打印管理：对打印坐标进行实时显示，并以图形化形式实时显示打印路线。 8) 打印控制：读取打印程序信息与相关参数，输出信号控制各坐标轴完成打印工作，同时完成各PLC输出元件控制。 9) 故障与系统监控：对3D系统的运行状态进行实时监控，实时提取系统的错误信息和各种异常信息，便于系统的自我调整，保证产品打印精度和整个打印系统安全。 10) 电源控制：按照上位机软件设置好的脉冲电源参数传输给脉冲电源。在打印过程中，接收脉冲电源发送过来的间隙电压，从而判断打印过程中是否出现短路或者开路现象。 11) 通信程序：在硬件部分，PC与PMAC控制卡的连接是通过以太网来进行连接的 [ 9 ] 。软件部分，系统软件与PMAC控制卡的通讯是在Pcomm32驱动软件的支持下，通过编写通讯程序，利用Pcomm32函数库所提供的通讯函数从而实现了软件与PMAC控制卡之间的信息通讯。以下为部分软件与PMAC的通讯程序： //******初始化PMAC控制卡****** OpenRuntimeLink(); //默认0号设备 dwDevice =0; if (dwDevice >= 0 && dwDevice <= 7) { if (OpenPmacDevice(dwDevice)) { m_bDriverOpen = 1; } } Table 1 The performance parameters of 3D printing syste 打印层厚 软件要求 喷嘴直径 线料种类 线料直径 打印精度 0.1~0.2 mm Cura 0.4 mm PLA、ABS 1.75 mm >95% 表1. 3D打印系统性能参数 Table 2 Comparison of print data between two printing system 机型 打印时间 温度误差 打印精度 打印质量 MicroMake 186 min 波动24℃ 误差10% 一般 本系统 129 min 波动3℃ 误差3% 高 表2. 两种打印系统打印数据对比
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user: 4. 3D打印系统整体性能参数 根据上述对3D打印系统硬件和软件的选择和调试，设计出一套3D打印系统，其各项性能参数如表1所示。
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user: 5. 实验结果 为了验证该3D数控系统在性能上的优越性，实验将该系统与一台现在市场上常见的MicroMake打印机进行了打印对比，打印对象长 × 宽 × 高 = 3 cm × 3 cm × 6 cm的兔子模型。表2为两个系统打印数据的对比。 通过表格可以看出，本系统在打印过程中极大地缩短了打印时间，热床的温度波动幅度也降低为MicroMake的12.5%，模型的精度也提高到了MicroMake的三倍多，整体性能有了很大的提高。
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user: 6. 总结 本文着重论述了具有高性能的3D打印机数控系统的设计方法，给出了在硬件和软件上的设计模型。经过连机调试，该系统达到了设计目的，符合现在3D打印市场的要求。在电子技术迅速发展的今天，运用嵌入式系统体系结构重新设计该系统，以求得更高精度、可靠性、实时性和更高性能的数控系统。
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user: 摘 要 利用光合蒸腾仪、光度仪和荧光测定仪测定各个光合参数、光照强度和叶绿素荧光参数，分析金银花主要环境因子的日变化和净光合速率的关系、净光合速率和细胞间隙CO 2 浓度的关系、光照强度、温度与净光合速率的关系和叶绿素荧光动力学参数的日变化。研究表明，温度和光照强度都呈现出先上升后下降的趋势；金银花的净光合速率呈现出显著的双峰型趋势，即存在光合午休的现象；净光合速率和细胞间隙CO 2 浓度呈现出负相关性关系；金银花在正午会出现光抑制现象，并且具有光合保护机制。 关键词 :金银花，日变化，叶绿素荧光特性，光合特性 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 前言 植物的光合作用较复杂，是生物获得食物、能量以及氧气的根本途径，各种环境因子的变化在很大程度上会影响植物的光合作用。光照下，植物利用自身的光合色素，进行光合作用给自然界植物、微生物、动物提供了O 2 、有机物以及能量。 金银花(honeysuckle)又名忍冬，属于多年生灌木，夏季开花，花形为唇形，有淡淡的香味，外层有短柔毛，为对生植物。其分布范围较广，具有清热解毒药用观赏的功能。金银花的光合特性前人有研究过 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] ，但金银花光合特性日变化的系统研究以及对金银花叶绿素荧光参数的日变化研究甚少。 此次研究通过测定金银花的蒸腾速率、净光合速率、细胞间隙CO 2 浓度以及光照强度等光合参数和叶绿素荧光参数，分析金银花主要环境因子的日变化、净光合速率和细胞间隙CO 2 浓度的关系、光照强度、温度与净光合速率的关系和叶绿素荧光动力学参数的日变化，为金银花今后更好的生理学研究和栽培技巧提供方案。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 材料 本文采用的金银花为江苏师范大学(连云港校区)校园内生长良好的金银花。(连云港位于中国沿海地区，属于温带季风气候。) 2.2. 方法 2.2.1. 相关光合参数的测定 选取2016年10月晴朗天气从6:00到18:00用Yaxin-1102型便携式光合蒸腾仪(北京雅欣理仪科技有限公司)测定蒸腾速率(E)、细胞间隙CO 2 浓度(Ci)、净光合速率(Pn)等参数。另外，每个时间点测定之前，用光度仪测定光照强度。每2 h测1次，每次选择生长良好、长势一致的叶片测定，实验3次重复，最后取平均值。 2.2.2. 叶绿素荧光动力学参数的测定 选取2016年10月晴朗的天气从6:00到18:00采用Yaxin-1161型便携式荧光测定仪(北京雅欣理仪科技有限公司)测定金银花的最大荧光。在实验前，用黑袋子对选取的植株枝条生长良好的叶片进行暗处理的准备工作，暗处理20 min。预处理之后再进行叶绿素荧光动力学参数的测定。每2 h测1次，每次选之前暗处理过的5片叶子测定，最后取平均值。 2.3. 数据分析 采用Excel2010进行图表绘制以及数据分析。
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user: 3. 结果分析 3.1. 主要光合参数的日变化及相互关系 采用便捷式光合蒸腾仪，对主要环境因子进行测定，结果见表1。 3.1.1. 金银花主要光合参数的日变化 由图1得，一天中，净光合速率呈现出先升高后降低而后再升高再降低的“M”字形变化，即典型的双峰变化趋势。从6:00开始，净光合速率迅速增大，于8:00时达到最大值，为第一个峰值，此时，金银花的净光合速率为12.36 µmol/(m 2 s)，在 12:00至14:00期间，净光合速率有轻微的升高，14:00时到达第二个峰值，此时的净光合速率为9.76 µmol/(m 2 s)，14:00之后，净光合速率呈现出下降趋势。 由图2得，一天中，细胞间隙CO 2 浓度呈现出先降低后升高再降低再升高的“W”字形变化。从6:00开始，细胞间隙CO 2 浓度迅速降低，于8:00时达到最小值，此时，金银花的细胞间隙CO 2 浓度为223.2 μmol∙mol −1 ，在12:00至16:00期间，细胞间隙CO 2 浓度再次降低，浓度降到9.76 μmol∙mol −1 ，16:00之后，细胞间隙CO 2 浓度呈现出上升趋势。 由图3得，在一天中，蒸腾速率呈现出先升高后降低而后再升高再降低的“M”字形变化，即呈典型的双峰变化趋势。从6:00开始，蒸腾速率迅速增大，于10:00时达到最大值，即为第一个峰值，此时，金银花的蒸腾速率为4.51 mmol/(m 2 s)，随着时间的推移，12:00至14:00期间，蒸腾速率有轻微的升高，14:00时到达第二个峰值，此时的蒸腾速率为4.35 mmol/(m 2 s)，14:00之后，蒸腾速率呈现出下降趋势。表明金银花的日变化规律为中午前后蒸腾速率较弱，早间以及傍晚蒸腾作用较强。 Table 1 The diurnal variation of main environmental factor 时间 Time 光照强度 /µmol∙m −2 ∙s −1 Intensity of illumination 空气温度/℃ Ta 细胞间隙CO 2 浓度/μmol∙mol −1 CO 2 int 蒸腾速率 /mmol/(m 2 s) E 净光合速率/µmol/(m 2 s) Pn 6:00 700 23.9 324.1 2.10 4.45 8:00 7000 27.1 223.2 2.90 12.36 10:00 7500 30.3 248.0 4.51 11.34 12:00 7900 35.5 303.4 4.01 9.24 14:00 7300 30.5 274.8 4.25 9.76 16:00 4600 27.0 251.5 3.51 9.26 18:00 2000 23.0 348.0 2.49 2.00 表1. 主要环境因子的日变化 图1. 净光合速率的日变化 图2. 细胞间隙CO 2 浓度的日变化 图3. 蒸腾速率的日变化 3.1.2. 净光合速率和细胞间隙CO 2 浓度的关系 通过对金银花细胞间隙CO 2 浓度和净光合速率的数据分析，可以得出两者之间体现出多项式，对数，线性的关系，具体见图4。 由图4得，细胞间隙CO 2 浓度与净光合速率之间体现出多项式，对数，线性的关系，并且在三种关系中，多项式关系的拟合度最高，达到0.9134。从其线性关系可以看出，金银花的净光合速率和细胞间隙CO 2 浓度呈负相关性。 3.1.3. 光照强度和温度与净光合速率的关系 由表得，在一天中，随着时间的推移，温度和光照强度都是先升高后降低，在12:00时达到最大值，为倒“V”形。而净光合速率则在12:00时出现一个谷值。 3.2. 叶绿素荧光动力学参数的日动态变化 由图5得，一天中，最大荧光Fm先降低，最低达到345，12:00过后，又上升，逐渐恢复到早上8:00时的状态。 图4. 细胞间隙CO 2 浓度与净光合速率的关系 图5. 最大荧光的日变化
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user: 4. 结论与讨论 4.1. 主要光合参数对金银花光合作用的影响 光照强度对光合作用意义重大。在一天中，随着时间推移，光照强度增加，在到达光饱和点之前，植物的净光合速率增加，而到达光饱和点后，光照强度再增加，植物的净光合速率不会再增加，甚至可能会减弱，因此，净光合速率并不是随着光照强度的增加而增加的。 温度是影响植物光合作用的一个重要的环境因子 [ 4 ] 。正常情况下，植物净光合速率与温度呈现正相关关系，分析中得出，温度升高，净光合速率也升高，正午之后，净光合速率下降，出现光合午休的现象，之后净光合速率第二次升高，随后温度降低，净光合速率也呈现出下降趋势。总体表现为双峰型。 温度不仅会直接影响植物的净光合速率，也会通过影响其他环境因子间接影响净光合速率。如：蒸腾速率。植物蒸腾速率与温度呈正相关关系，从分析可得，随着温度的升高，与净光合速率的变化趋势相似，蒸腾速率升高，帮助植物降温，但在正午期间，温度继续上升，由于植物的气孔几乎全部闭合，蒸腾速率下降，而后温度气孔张开，蒸腾速率第二次升高，最后温度下降，蒸腾速率也随之下降。 胞间CO 2 浓度也是影响植物光合作用的一个重要环境因子，从分析可得，胞间CO 2 浓度与净光合速率呈显著的负相关性，但在有些条件下，胞间CO 2 浓度与净光合速率也会呈正相关性甚至无相关性，还有待研究。 综上所述，光照强度，胞间CO 2 浓度，温度都是能够引起植物光合作用增强或减弱的因素。其中，光照是植物能够进行光合作用必要条件，光照强度的增强可以带动叶片温度的上升，光照强度增加，气温增加，带动水分蒸发，叶片气孔开放，蒸腾速率增加，光合作用增强。光照强度，胞间CO 2 浓度以及温度的变化共同影响着植物的光合作用。 4.2. 金银花净光合速率日变化呈双峰型 植物的光合作用特性较复杂，一般条件下，植物的光合作用是有规律可循的，变化曲线呈现出单峰型以及双峰型，出现双峰型的原因是植物的午休现象。在夏季的中午大概12点，太阳的光照很强烈，植物叶片的蒸腾作用十分剧烈，叶片的水分很容易散失，植物为了减少水分的散失，会将部分的气孔闭合，从而导致二氧化碳的含量减少，光合作用受到抑制，植物为了保护自己更好的生存下来，其净光合速率会出现一个低谷，即出现光合午休现象 [ 5 ] 。 本研究中，金银花的净光合速率在中午出现一个低谷，上午和下午各存在一个高峰，是典型的双峰型，该现象表明金银花在光照良好且温度较高时，有光合午休现象。前人研究过好多植物都会出现光合午休现象 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 。 4.3. 金银花存在光合保护机制 最大荧光Fm即当植物的反应系统处于完全关闭状态时的荧光产量，Fm值的降低可作为植物受到光抑制 [ 9 ] [ 10 ] 的一个指标。金银花最大荧光Fm在中午前呈现下降趋势，说明金银花受到光抑制，中午过后，Fm又有些许上升，说明金银花受到光抑制后，系统又自己恢复，具有光合保护机制。
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user: 摘 要 为探究硫系易切削钢中镁处理控制夹杂物的可行性，本文从热力学上分析了Mg加入量对钢液成分及析出相的影响。热力学计算结果显示，Mg-Si-Mn-O-S钢液体系在1600˚C时的平衡相包括MgO-SiO 2 -MnO、2MgO∙SiO 2 、MgO和MgS。硫系易切削钢Si-Mn脱氧后进行镁处理，随着Mg加入量的提高，夹杂物的生成顺序为SiO 2 -MnO(l)或SiO 2 (s) → MgO-SiO 2 -MnO(l) → 2MgO∙SiO 2 (s) → MgO(s) → MgS(s)。精准控制钢中镁含量是硫系易切削钢镁处理的关键，若钢液中S含量为0.2%时，当控制钢液中溶解Mg含量低于0.0012%时，镁处理只变质氧化物夹杂；当控制钢液中溶解Mg含量高于0.0012%时，硫化物夹杂变质。 关键词 :镁处理，硫系易切削钢，夹杂物，热力学 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 镁处理技术是近年发展起来的新兴非金属夹杂物控制技术，通过向钢中加入金属镁或镁合金以达到净化钢液、变质夹杂以及合金化的效果。金属镁的添加可有效变质钢中非金属夹杂物为镁系夹杂，进而控制夹杂物以细小、弥散的状态分布 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 。此外，镁系夹杂物可诱导晶内针状铁素体的形成 [ 5 ] [ 6 ] ，有利于钢材焊接热影响区的组织控制和力学性能的改善。目前镁处理技术已经在船板钢、管线钢等焊接用钢中得到应用，但对于硫系易切削钢来说相关研究和技术应用的报道还较少。 硫系易切削钢是一种通过向钢中添加硫以降低切削抗力、改善切削性能的钢种，其切削性能主要取决于钢中存在的硫化锰夹杂物。但是硫化锰为塑性夹杂物，在轧制过程中易随钢材变形呈条状分布，进而导致钢材力学性能各向异性以及切削性能的恶化 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 。为提升硫系易切削钢的综合性能，控制夹杂物的形态和分布是关键，因此将镁处理技术引入到硫系易切削钢生产中。目前，镁处理技术还需要解决如下关键问题：1) 硫系易切削钢中镁处理能否有效变质夹杂物，这关系到镁处理是否适用于硫系易切削钢；2) 镁处理时钢液中镁含量应如何控制，这涉及到镁处理的效果。为此，本文以Si-Mn脱氧硫系易切削钢为例，通过FactSage热力学计算研究了Mg加入量对钢液成分及析出相的影响。本研究结果有助于扩展镁处理技术的应用领域，对于完善硫系易切削钢夹杂物控制理论具有重要意义。
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user: 2. 热力学计算方法 表1为国家标准GB/T 1371-2008中典型硫系易切削钢牌号及化学成分，由表可知易切削钢中S元素含量在0.08%~0.33%范围内。基于此，本文计算了S元素质量分数在0.01%~0.4%范围内Mg-Si-Mn-O-S钢液体系在1600˚C的夹杂物优势区域图。为避免FeS等低熔点相在奥氏体晶界析出并促进易切削相MnS生成，易切削钢中一般加入0.7%~1.2%的Mn元素，热力学计算时Mn元素含量取为定值1.0%。 由MnO-SiO 2 二元相图 [ 10 ] 可知，Mn-Si复合脱氧产物有SiO 2 固相夹杂物和MnO-SiO 2 液相夹杂物两类。由MgO-SiO 2 二元相图(见图1)可知，Mg-Si复合脱氧产物包括MgO、SiO 2 和2MgO·SiO 2 固相夹杂物以及MgO-SiO 2 液相夹杂物。此外，由于S的存在，Mg-Si-Mn-O-S钢液体系中析出相还包括MgS和MnS 图1. MgO-SiO 2 二元相图。Slag: MgO-SiO 2 -MnO， MO: MgO， Oliv: 2MgO∙SiO 2 ， MS: MgO·SiO 2 ， SO: SiO 2 Table 1 Chemical composition of sulfur free-cutting stee 牌号 化学成分，wt% C Si Mn P S Y30 0.27~0.35 0.15~0.35 0.70~1.00 ≤0.06 0.08~0.15 Y12 0.08~0.16 0.15~0.35 0.70~1.00 0.08~0.15 0.10~0.20 Y45 0.42~0.50 ≤0.40 0.70~1.00 ≤0.06 0.15~0.25 Y15 0.10~0.18 ≤0.15 0.80~1.20 0.05~0.10 0.23~0.33 表1. 硫系易切削钢牌号及化学成分 两类固相硫化物夹杂。通常钢液中夹杂物析出的热力学采用质量分数1%假想溶液为标态，瓦格纳近似式对钢液中的溶质元素活度进行计算，并以纯物质为标态将析出的固相夹杂物活度设定为1 [ 11 ] [ 12 ] 。此种方法适用于只有固相夹杂物析出的简单钢液体系，但对于有液相夹杂物析出的复杂多元多相钢液体系则需要借助FactSage软件进行计算 [ 13 ] [ 14 ] 。 与传统的瓦格纳近似式计算钢液中溶质元素活度不同，FactSage采用“缔合物”来表征溶质元素间的相互作用，然后选择以纯物质为标态的亨利定律对反应式的吉布斯自由能进行计算 [ 15 ] 。对于复杂的熔体，采用准化学模型进行热力学计算 [ 16 ] [ 17 ] 。借助计算机强大的数值计算和处理功能，FactSage能够对复杂多元多相平衡体系进行模拟计算并对钢液成分及析出相进行预测 [ 18 ] [ 19 ] 。 在下面的热力学计算中，基于FTmisc和FToxid数据库采用FactSage中Phase Diagram模块绘制Mg-Si-Mn-O-S钢液体系在1600˚C时的夹杂物优势区域图，通过Equilib模块研究镁处理对钢液成分及夹杂物析出相的影响。
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user: 3. 结果与讨论 图2为不同脱氧条件下Mg-Si-Mn-O-S钢液体系在1600˚C时的夹杂物优势区域图，其中红色线为氧化物夹杂和硫化物夹杂分界线。红色线左侧蓝色区域为氧化物夹杂优势区，红色线右侧黄色区域为 图2. 1600˚C时Mg-Si-Mn-O-S体系夹杂物优势区域图。SO: SiO 2 ， Slag: MgO-SiO 2 -MnO， Oliv: 2MgO∙SiO 2 ， MO: MgO， MS: MgS 硫化物夹杂优势区。与钢液平衡的氧化物相为SiO 2 -MnO (或SiO 2 )、MgO-SiO 2 -MnO、2MgO·SiO 2 和MgO，而与钢液平衡的硫化物相为MgS。随着钢液中S含量增加MgO稳定区缩小、MgS稳定区增大，而S含量变化对SiO 2 -MnO (或SiO 2 )、MgO-SiO 2 -MnO和2MgO·SiO 2 稳定区影响不大。由以上的分析可知，硫系易切削钢进行镁处理时，若要避免MgS的生成应控制钢液成分落在左侧氧化物夹杂稳定区，若要变质硫化物夹杂应控制钢液成分落在右侧硫化物夹杂稳定区。综上可知，精准控制钢中Mg含量是硫系易切削钢镁处理的关键。 为探究镁处理对硫系易切削钢成分及析出相的影响，进一步采用FactSage中Equilib模块计算了吨钢Mg加入量对Mg-0.2/1.0Si-1.0Mn-0.2S-0.01O钢液体系成分及夹杂物析出量的影响，计算结果如图3所示。图3(a)为Si含量为0.2%时，钢液成分及夹杂物析出量随Mg加入量的变化关系。根据钢液成分及析出相变化特点，硫系易切削钢镁处理过程可分为6个阶段。 第I阶段，吨钢Mg加入量低于0.01 kg/t，钢中溶解Mg含量在0.0001%以下，此时钢液中只存在MgO-SiO 2 -MnO液相夹杂物。随着Mg加入量的提高，钢液中溶解Mg含量增加，溶解O含量缓慢下降，发生反应(1)。此阶段与钢液平衡溶解O含量在0.0070%以上， [ Mg ] + [ O ] = ( MgO ) (1) 第II阶段，吨钢Mg加入量在0.01~0.025 kg/t，钢中溶解Mg含量在0.0001%~0.0002%范围，MgO-SiO 2 -MnO液相夹杂物与2MgO∙SiO 2 在钢中共存。随着Mg加入量的增加，MgO-SiO 2 -MnO 2 液相夹杂物向MgO∙SiO 2 固相夹杂物转变，发生反应(2)。此阶段与钢液平衡溶解O含量在0.0070%~0.0060%范围， (2) 第III阶段，吨钢Mg加入量在0.025~0.064 kg/t，钢中溶解Mg含量在0.0002%~0.0008%范围，钢中只存在2MgO∙SiO 2 固相夹杂物。随着Mg加入量的提高，钢液中溶解Mg含量快速增加，与钢液平衡溶解O含量从0.0060%降低至0.0020%，这主要是由于反应(3)的发生。 [ Si ] + 2 [ Mg ] + 4 [ O ] = 2MgO ⋅ SiO 2 ( s ) (3) 图3. Mg加入量对钢液成分及析出相的影响。SO: SiO 2 ， Slag: MgO-SiO 2 -MnO， Oliv: 2MgO∙SiO 2 ， MO: MgO， MS: MgS。(a) Si = 0.2%， Mn = 1.0%， T.O = 0.01%; (b) Si = 1.0%， Mn = 1.0%， T.O = 0.01% 第IV阶段，吨钢Mg加入量在0.064~0.125 kg/t，钢中溶解Mg和O含量保持不变，2MgO∙SiO 2 与MgO在钢中平衡共存。随着Mg加量的提高，2MgO∙SiO 2 的生成量减少而MgO析出量增加，这主要是因为发生了反应(4)。 2MgO ⋅ SiO 2 ( s ) + 2 [ Mg ] = 4MgO ( s ) + [ Si ] (4) 第V阶段，吨钢Mg加入量在0.125~0.155 kg/t，钢中溶解Mg含量在0.0008%~0.0012%范围，钢中只存在MgO夹杂。随着反应(5)的进行，与钢液平衡溶解O含量进一步降低至0.0006%。 [ Mg ] + [ O ] = MgO ( s ) (5) 第VI阶段，吨钢Mg加入量在0.155 kg/t以上，钢中溶解Mg含量维持在0.0012%，MgS从钢液中析出，发生反应(6)。随着Mg加入量的提高，MgS的析出量呈线性增加。 [ Mg ] + [ S ] = MgS ( s ) (6) 由以上的分析可知，随着Mg加入量的提高，夹杂物的生成顺序为MnO-SiO 2 (l) → MgO-SiO 2 -MnO(l) → 2MgO·SiO 2 (s) → MgO(s) → MgS(s)。 图3(b)为Si = 1.0%时，吨钢Mg加入量对钢液成分及析出相的影响。Mg加入到钢液后会将固相脱氧产物SiO 2 变质为MgO-SiO 2 -MnO液相夹杂物。与Si = 0.2%时类似，当钢液中溶解Mg含量在0.0002%~0.0008%时，2MgO∙SiO 2 与钢液平衡；当溶解Mg含量在0.0008%~0.0012%时，MgO与钢液平衡。当钢液中溶解Mg含量在0.0012%以上时，MgS从钢液中析出。
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user: 4. 结论 本文通过热力学计算探究了Mg加入量对硫系易切削钢成分及析出相的影响，得到如下结论： 1) 含S钢液体系Mg-0.2/1.0Si-1.0Mn-0.01O-0.2S中，当钢中溶解Mg含量在0.0002%以下时，与钢液平衡析出相为MgO-SiO 2 -MnO液相氧夹杂；当钢中溶解Mg含量在0.0002%~0.0008%范围内，与钢液平衡析出相为2MgO∙SiO 2 固相夹杂；当钢液中溶解Mg含量在0.0008%~0.0012%时，与钢液平衡析出相为MgO固相夹杂；当钢液中溶解Mg含量在0.0012%以上时，MgO和MgS与钢液平衡共存。 2) 硫系易切削钢镁处理时，随着钢中Mg加入量的提高，夹杂物生成顺序为MnO-SiO 2 (l)或SiO 2 (s) → MnO-SiO 2 -MgO(l) → 2MgO·SiO 2 (s) → MgO(s) → MgS(s)。
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user: 摘 要 本文对比了V微合金化2205双相不锈钢钢筋和不含V的2205双相不锈钢钢筋经过不同固溶处理的组织和电化学腐蚀性能，结果表明：含V的2205不锈钢钢筋在950℃固溶处理时组织中的脆性相比不含V的2205不锈钢钢筋组织中的脆性相显著减少，在1000℃~1050℃温度区间内，含V的2205钢筋和不含V的2205钢筋的微观组织中都没有σ相等脆性相析出，添加V有抑制脆性相析出的作用。含V的2205不锈钢钢筋的临界点蚀电位高于不含V的2205不锈钢钢筋的临界点蚀电位，添加V提高了2205双相不锈钢的耐腐蚀性能。 关键词 :微合金元素V2205，双相不锈钢，临界点蚀电位 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 2205双相不锈钢集良好的力学性能、优良的耐应力腐蚀开裂性能、可焊接性和相对的经济性于一体，使得其广泛应用于油气、石化、桥梁、建筑等领域 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。然而，2205双相不锈钢钢筋的研究报道很少，特别是在2205双相不锈钢中添加微合金元素轧制螺纹钢筋的文章还未见报道。本文重点以含V和不含V的2205双相不锈钢钢筋为研究对象，研究了不同固溶温度、保温时间对组织特征的影响和耐腐蚀性能的影响。
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user: 2. 实验方法 2205双相不锈钢钢筋的化学成分见表1。含V的钢筋来自江阴市西城钢铁有限公司，不含V的钢筋来自攀钢集团长城特殊钢有限公司。试样从热轧态2205双相不锈钢钢筋上横向截取。在实验室热处理炉中进行固溶处理，固溶处理温度为950℃、1000℃和1050℃，保温时间分别为1 h、2 h、3 h。试样进行金相样品制备，经过机械磨抛、电解腐蚀后采用光学显微镜(OM)场发射扫描电镜(SEM)对试样进行组织观察。采用273A电化学工作站对试样进行点蚀电位测试。
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user: 3. 实验结果及分析 3.1. 不同固溶处理制度的2205双相不锈钢钢筋的SEM观察 用10% KOH水溶液，电压6~10 V，电解腐蚀1 min。样品腐蚀后，在金相显微镜下观察，500倍放大倍数。含V2205双相不锈钢钢筋在950℃、1000℃和1050℃固溶不同时间下的组织特征如图1所示，不含V2205双相不锈钢钢筋的组织特征如图2所示。 图1. 含V固溶温度950℃不同保温时间的组织特征。(a) 固溶温度：950℃，保温1 h；(b) 固溶温度：950℃，保温2 h；(c) 固溶温度：950℃，保温3 h；(d) 固溶温度：1000℃，保温1 h；(e) 固溶温度：1000℃，保温2 h；(f) 固溶温度：1000℃，保温3 h；(g) 固溶温度：1050℃，保温1 h；(h) 固溶温度：1050℃，保温1 h；(i) 固溶温度：1050℃，保温3 h 图2. 不含V固溶温度950℃ 不同保温时间的组织特征。(a) 固溶温度：950℃，保温1 h；(b) 固溶温度：950℃，保温2 h；(c) 固溶温度：950℃，保温3 h；(d) 固溶温度：1000℃，保温1 h；(e) 固溶温度：1000℃，保温2 h；(f) 固溶温度：1000℃，保温3 h；(g) 固溶温度：1050℃，保温1 h；(h) 固溶温度：1050℃，保温1 h；(i) 固溶温度：1050℃，保温3 h Table 1 Chemical composition of the tested steels (wt% 编号 C Si Mn P S Cr Ni Mo N V 含V 0.011 0.41 1.3 0.0064 0.001 22.3 5.99 2.65 0.15 0.09 不含V 0.017 0.4 1.2 0.022 0.002 21.8 5.3 2.95 0.15 / 表1. 2205双相不锈钢钢筋主要化学成分(wt%) 对比含V的2205钢筋和不含V的2205钢筋经过不同固溶处理后的组织，可以看出，在950℃固溶处理，组织中有不同于奥氏体和铁素体相的其他相析出，且随着保温时间的延长，析出相数量增加 [ 4 ] [ 5 ] 。950℃下含V的2205钢筋的组织中奥氏体和铁素体相界处脆性相析出量比不含V的少很多，说明含V的微合金化2205不锈钢由于V的存在降低了自由能，抑制了脆性相的析出。在1000℃~1050℃温度区间内，含V的2205钢筋和不含V的2205钢筋的微观组织中都没有σ相等脆性相析出，只有深色的α相和浅色的γ相。随着保温时间延长，组织有长大的趋势。采用金相显微镜附带的Pro-imaging图像分析仪软件按照GB/T6401-1986标准测量并计算相比例(按灰度区分深浅颜色面积之比)。为获得更加准确的结果，每个试样在500倍下测量10个视场，计算相比例的平均值。其在不同固溶温度和保温时间下的相的具体含量见图3。当固溶温度为950℃时，脆性相比例随着保温时间延长而增加，铁素体含量减少，原因是随保温时间的延长，铁素体中发生了共析反应α → γ 2 + σ，σ相在界面处不断形核并向铁素体相内长大，使得其含量不断增加，铁素体含量不断减少。在1000℃~1050℃温度区间内，无σ相等脆性相析出，α相:γ相的比例接近为1:1。 3.2. 含V和不含V的2205不锈钢钢筋950℃固溶处理的SEM观察 分别选取含V和不含V的2205不锈钢钢筋在950℃保温3小时的固溶处理金相样品进行SEM观察，结果如图4、图5所示。950℃固溶处理的SEM观察到奥氏体和铁素体相界存在块状析出物，能谱扫描发现析出相中含有Fe、Cr、Mo、Ca、O等元素。推测析出物优先在相界面的夹杂物复合析出。 3.3. 含V的2205不锈钢钢筋和不含V的2205不锈钢钢筋的电化学腐蚀试验 分别选取含V和不含V的2205不锈钢钢筋固溶处理样品进行点蚀电位测试，根据GBT 17899-1999标准在3.5%的NaCl溶液中测得的点蚀电位如表2所示。实验装置采用经典的三电极体系(如图6)，将固溶处理完的两种2205不锈钢钢筋用线切割机切为尺寸为10 × 10 × 2.5 mm的样品，并且每一组准备3个平行试样。先将方形试样去除氧化皮和油脂，然后用在其一端焊上导线，用环氧树脂封样，放入真空箱静置72 h，固化后，打磨、抛光以备测量。从图7可以看出：含V的2205不锈钢钢筋的点蚀电位高于不含V的点蚀电位，说明含V的2205不锈钢钢筋由于V的存在，减弱了脆性相析出，提高了耐腐蚀性能 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 。
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user: 4. 结论 1) 含V的2205不锈钢钢筋在950℃固溶处理，组织中的脆性相比不含V的2205不锈钢钢筋组织中的脆性相显著减少。说明添加微合金元素V有抑制脆性相析出的作用。在1000℃~1050℃温度区间内，无σ相等脆性相析出，α相:γ相的比例接近为1:1。 2) 含V的2205不锈钢钢筋的临界点蚀电位高于不含V的2205不锈钢钢筋的临界点蚀电位。说明添加微合金元素提高了2205双相不锈钢的耐腐蚀性能。 3) 添加微合金元素抑制脆性相析出，将有利于降低固溶处理温度，对节能降耗发挥积极作用。 图3. 不同固溶温度下和保温时间下的相含量。(a) 含钒；(b) 不含钒 图4. 含V950℃固溶保温3小时的扫描照片。(a) 形貌；(b) 能谱 图5. 不含V950℃固溶保温3小时的扫描照片。(a) 形貌；(b)、(c) 能谱 图6. 电化学三电极体系 图7. 不同固溶处理条件下2205双相不锈钢点蚀电位 Table 2 Critical pitting point of 2205 duplex stainless steel under different solution treatmen 点蚀电位平均值/V 950-1 950-2 950-3 1000-1 1000-2 1000-3 1050-1 1050-2 1050-3 含V 1.186 0.956 1.165 1.153 1.155 1.157 1.157 1.156 1.171 不含V 0.895 0.739 0.964 1.070 1.126 1.155 1.145 1.106 1.110 表2. 不同固溶处理条件下2205双相不锈钢的临界点蚀电位