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锻造对零件含碳量的影响研究论文

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锻造对零件含碳量的影响研究论文

31603材质锻造前和锻造后含碳量不同。31603是不锈钢,锻造前的含碳量比锻造后的含碳量高一点。

锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其一定形状和尺寸锻件的加工方法,下面是由我整理的锻造成型技术论文,谢谢你的阅读。 锻造成型技术论文篇一 GH4169合金涡轮盘锻造成型的数值模拟和分析 摘要: 利用Gleeble3500型热模拟试验机研究GH4169合金在不同温度和变形速度下的热变形行为,建立该合金的高温流变应力模型.用Deform3D对GH4169镍基高温合金涡轮盘锻造成型过程进行数值模拟,比较不同变形速度和不同变形温度下工件的变形行为.结果表明:相对于变形速度,变形温度对锻件性能的影响更加明显;较高的变形温度有利于材料的动态恢复和再结晶,使组织均匀,但过高的终锻温度会使晶粒尺寸变大,进而影响涡轮盘的机械性能. 关键词: 航空发动机; 涡轮盘; 镍基高温合金; 锻造成型; 变形温度; 晶粒尺寸; 数值模拟 中图分类号: V232.3;TB115.1文献标志码: B Abstract: The thermal deformation of GH4169 alloy is studied by the thermal simulation testing machine of Gleeble3500 under the condition of different temperature and deformation velocity, and the high temperature flow stress model of the alloy is built. The numerical simulation is performed on the forging deforming of GH4169 nickelbase superalloy turbine disc by Deform3D, and the different deformation behaviors of a workpiece are compared under different deformation velocity and temperature. The results show that, comparing with the deformation velocity, the effect of deformation temperature on the performance of the forging piece is more obvious; the higher deformation temperature is helpful for dynamic recovery and recrystallization of the material, which makes the organization more uniform; but the grain size becomes larger if the final forging temperature is too high, which weakens the mechanical performance of the turbine disc. Key words: aeroengine; turbine disc; nickelbase superalloy; forging deforming; deformation temperature; grain size; numerical simulation 引言 GH4169作为一种常见的航空发动机用镍基高温合金,在-253~650 ℃下具有高强度、高疲劳性能和良好的塑性,是目前应用广泛的一种高温合金,占世界上高温合金产品的35%~40%.[1]但是,GH4169合金在锻造成型时,具有高温塑性低、变形抗力大、可锻温度范围窄、导热性差等缺点,且锻件的晶粒尺寸无法由后期热处理工艺进行改善,主要靠锻造成型工艺进行控制.所以,GH4169合金锻件的成型工艺直接决定锻件的机械性能.[2] 本文利用Deform3D对某型号航空发动机涡轮盘锻造成型过程进行仿真模拟研究,为优化涡轮盘锻造工艺、研究GH4169的热塑性变形行为提供理论依据. 模拟模具的初始温度设置为980 ℃.在变形初始,模具与工件直接存在60 ℃的温度差.在变形过程中,工件不断向模具散热,接触表面温度下降,同时塑性变形使工件的变形功转化为热能.模具和工件之间的摩擦也随着接触面积的增加而不断增大,由摩擦引起的热效应也增强,从而使工件温度不断上升,尤其是飞边和轮缘这些变形最激烈的区域.变形速度的增加,使模具和工件的接触时间缩短,热传递时间也缩短,工件整体温度升高.因此,在实际锻造生产过程中,要合理选择变形速度,避免局部温度过高,从而产生局部粗晶现象,影响涡轮盘的机械性能. 当摩擦因子为0.3,温度为1 040 ℃时不同变形速度对等效应力的影响见图5,可知,随着变形速度的增加,轮盘的等效应力明显增加 由图6可知,随着温度的升高,工件的等效应变不断增加.当变形温度从980 ℃升高到1 100 ℃时,等效应变也从4.55增加到7.21,即材料的流动性得到显著改善. 当摩擦因子为0.3,变形速度为20 mm/s时不同的变形温度对工件等效应力的影响见图7,由图7可知,等效应变随变形温度的升高而显著降低.在变形结束时刻,当变形温度为980,1 000,1 040和1 100 ℃时,工件的最高等效应力分别为496,426,407和370 MPa.等效应变和应力随温度的升高不断发生变化,这些都可以看做是材料变形能力的变化,其原因是:温度的升高增强原子的扩散能力,增加晶界的迁移能力,使材料更容易发生动态回复和再结晶,抵消由位错产生的加工硬化,提高材料的塑性,使变形更容易. 通过对上述不同加工条件的分析可以看出,温度对GH4169合金的变形影响更大.虽然当变形速度不同时,工件的等效应变、等效应力存在差异,但通常造成这种差异的原因除变形速度不同造成的温度降不同以外,则是高应变速率使工件组织的回复和再结晶过程不够充分.在本次模拟过程中,工件与模具都处在较高的温度中,散热很少,导致工件的温度降低和高应变速率的硬化机制不能发挥主导作用,从而显著地影响工件的变形抗力. 因此,在GH4169合金涡轮盘的锻造过程中,首先应考虑合理的锻造温度区间的选择.温度的选择一方面要保证组织能够发生普遍明显的动态再结晶,使组织晶粒度均匀,避免出现混晶现象;另一方面要考虑晶粒的尺寸,避免温度过高,使晶粒过分长大.其次,虽然变形速度对加工过程的影响相对变形温度产生的影响较小,但因变形速率过高而造成工件局部过热,从而产生局部粗晶现象却是GH4169合金涡轮盘加工过程中的常见现象,因此,在合理选择变形温度的基础上,选择适当的变形速度能进一步改善变形的均匀性,提高工件的性能. 4结论 (1)通过GH4169合金的等温恒应变速率压缩试验,确定该合金在高温下的双曲正弦流变应力模型,并通过实例模拟验证该模型在数值模拟过程中能够准确反映GH4169合金在不同加工条件下的变形规律. (2)较高的变形速度可以减少工件与模具的接触时间,使工件的散热减少,温度场分布更均匀;但过大的变形速度会使工件产生局部温度过高,造成局部粗晶现象. (3)较高的变形温度使材料的恢复与再结晶变得更容易,使工件塑性更好,变形更均匀充分;但过高的终锻温度会使再结晶后的晶粒增大,影响工件的机械性能.参考文献: [1]王会阳, 安云岐, 李承宇, 等. 镍基高温合金材料的研究进展[J]. 材料导报, 2011(25): 482486. WANG Huiyang, AN Yunqi, LI Chengyu, et al. Research progress of Nibased superalloy[J]. Mat Rev, 2011(25): 482486. [2]刘润广, 蒋浩民, 姜勇, 等. GH4169合金超塑性变形及其力学行为的研究[J]. 航空材料工艺, 1998(2): 3638. LIU Runguang, JIANG Haomin, JIANG Yong, et al. Study on superplastic deformation and mechanical behavior of alloy GH4169[J]. Aerospace Materials & Technol, 1998(2): 3638. [3]SELLARS C M, MCTEGART W J. On the mechanism of hot deformation[J]. Acta Metallurgica, 1966, 14(9): 11361138. [4]Mc QUEEN H J, RYAN N D. Constitutive analysis in hot working[J]. Materials Science and Engineering A, 2002(322): 4363. 锻造成型技术论文篇二 试论自由锻造 【摘要】自由锻造是利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形,不受任何限制而获得所需形状及尺寸和一定机械性能的锻件的一种加工方法,简称自由锻。 自由锻造所用工具和设备简单,通用性好,成本低。同铸造毛坯相比,自由锻消除了缩孔、缩松、气孔等缺陷,使毛坯具有更高的力学性能。锻件形状简单,操作灵活。因此,它在重型机器及重要零件的制造上有特别重要的意义。 【关键词】自由锻,基本工序,特点 【中图分类号】TG316.2 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)01―0194-02 自由锻造的基本工序 自由锻工序分:基本工序,辅助工序,精整工序。 一、基本工序 主要是使金属产生一定程度的属性变形,以达到所需要的形状及尺寸。 如,镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转等 二、辅助工序 是为基本工序的操作方便而进行的一些预先变形工序。 如,压钳口、压肩等。 三、精整工序 在终端温度下进行。如清理锻件表面的凸凹不平及整形等,主要用来减 少锻件表面缺陷的工序。 【拔长】也称延伸,它是使坯料横断面积减小、长度增加的锻造工序。拔 长常用于锻造杆、轴类零件。拔长的方法主要有两种: 1、在平砧上拔长。 2、在芯棒上拔长。锻造时,先芯棒插入冲好孔的坯料中,然后当作实心坯料进行拔长。拔长时,一般不是一次拔成,先将坯料拔成六角形,锻到所需长度后,再倒角滚圆,取出芯棒。为便于取出芯棒,芯棒的工作部分应有1:100左右的斜度。这种拔长方法可使空心坯料的长度增加,壁厚减小,而内径不变,常用于锻造套筒类长空心锻件。 镦粗 【镦粗】是使毛坯高度减小,横断面积增大的锻造工序。镦粗工序主要用于锻造齿轮坯、圆饼类锻件。镦粗工序可以有效地改善坯料组织,减小力学性能的异向性。镦粗与拔长的反复进行,可以改善高合金工具钢中碳化 物的形态和分布状态。 镦粗主要有以下三种形式: 1、完全镦粗。完全镦粗是将坯料竖直放在砧面上,在上砧的锤击下,使坯料产生高度减小,横截面积增大的塑性变形。 2、端部镦粗。将坯料加热后,一端放在漏盘或胎模内,限制这一部分的塑性变形,然后锤击坯料的另一端,使之镦粗成形。用漏盘的镦粗方法,多用于小批量生产;胎模镦粗的方法,多用于大批量生产。在单件生产条件下,可将需要镦粗的部分局部加热,或者全部加热后将不需要镦粗的部分在水中激冷,然后进行镦粗。 3、中间镦粗。这种方法用于锻造中间断面大,两端断面小的锻件,例如双面都有凸台的齿轮坯就采用此法锻造。坯料镦粗前,需先将坯料两端拔细,然后使坯料直立在两个漏盘中间进行锤击,使坯料中间部分镦粗。 为了防止镦粗时坯料弯曲,坯料高度h与直径d之比h/d≤2.5。 冲孔 【冲孔】是在坯料上冲出透孔或不透孔的锻造工序。冲孔的方法主要有以下两种: 1、双面冲孔法。用冲头在坯料上冲至2/3-3/4深度时,取出冲头,翻转坯料,再用冲头从反面对准位置,冲出孔来。 2、单面冲孔法。厚度小的坯料可采用单面冲孔法。冲孔时,坯料置于垫环上,一略带锥度的冲头大端对准冲孔位置,用锤击方法打入坯料,直至孔穿透为止。 弯曲 【弯曲】采用一定的工模具将坯料弯成所规定的外形的锻造工序,称为弯曲。 常用的弯曲方法有以下两种: 1、锻锤压紧弯曲法。坯料的一端被上、下砧压紧,用大锤打击或用吊车拉另一端,使其弯曲成形。 2、模弯曲法。在垫模中弯曲能得到形状和尺寸较准确的小型锻件。 切割 【切割】是指将坯料分成几部分或部分地割开,或从坯料的外部割掉一部分,或从内部割出一部分的锻造工序。 错移 【错移】是指将坯料的一部分相对另一部分平行错开一段距离,但仍保持轴心平行的的锻造工序,常用于锻造曲轴零件。错移时,先对坯料进局部切割,然后在切口两侧分别施加大小相等、方法相反且垂直于轴线的冲击力或压力,使坯料实现错移。 锻接 【锻接】是将坯料在炉内加热至高温后,用锤快击,使两者在固态结合的锻造工序。锻接的方法有搭接、对接、咬接等。锻接后的接缝强度可达被 连接材料强度的70%-80%。 扭转 【扭转】是将毛料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角度的锻造工序。该工序多用于锻造多拐曲轴和校正某些锻件。小型坯料扭转角度不大时,可用锤击方法。 自由锻工艺规程的制定 1、分析零件图设计绘制锻件图 锻件图即是在零件图的基础上+锻件余量+锻件公差+余块所组成的图纸 2、坯料质量的计算 锻件坯料体积包括锻件的体积和锻造过程中的各种体积损失,如加热时的表面氧化、烧损等。 锻件坯料质量的计算可以按下公式计算M坯=M锻+M烧损+M切+M芯 3、坯料尺寸计算 根据已算得锻件质量和截面积大小定:坯料质量÷材料的比重=坯料体积。 4、选择锻造工序、确定锻造温度。 5、选择确定锻造设备。 6、规定有关技术要求、编写工艺卡等。 自由锻造特点 1)软件自动计算功能极大地提高工作效率: 软件可自动给出下料重量、锻件重量、及零件重量,十分迅速,使您省 去繁琐的计算和查询手册的工作,极大地提高您的效率,60秒就可以轻松完成一张完整的工艺卡。 软件还具有的锻件锻前加热规范、锻后热处理工艺,给工艺人员在做热处理工艺时一个很好的参考依据。一个工艺工程师可以做几个人的工作量,可以节约很多人力资源成本。 2)特殊图形和工艺: 任何复杂图形及特殊的工艺都可以利用软件的制图功能进行自行制作并可以储存,锻造工艺却可以自动生成,也可以自行修改工艺。 3)准确的材料利用率: 锻前就可以准确地给出热耗和工艺损耗(函数程序准确计算的),可以使您在锻打产品前就可以给出材料的成本核算,利于您的准确报价。 4)多级台阶轴的优化和法兰胎膜制作功能: 多级台阶轴可以预先模拟出几种各级的锻件图形进行比较,可以很直观地观察出哪一种方案最佳,取最佳方案进行锻打,法兰胎膜制作功能,在实际使用中效果也很显著,锻件还列有锻打工步可作为工人师傅的锻打依据。 5)减少了材料的浪费: 避免新产品的反复试验工艺而造成损失;避免人为因素的失误和错误而造成损失;准确的材料重量计算可以提高材料利用率。 6)强大的自动计算和数据功能: 软件包含的几十类数千种锻件的工艺、数万种材料牌号、各类技术要求、所有吨位的锻锤和水压机、图形的参数化都会给您带来极大的方便(避免繁琐的手册查询工作)。 7)方便管理及有利于提高企业形象: 工艺卡片可以根据您的客户分类而自动存贮在软件里,可以随时调用,不用另存其他地方,便于管理者和工艺人员查看。规范化的设计和管理,也利于提高企业形象。 8)软件具有很强的升级功能: 随着贵公司的工艺水平的改进、或者各个时期不同工艺都可以取精华编制在软件里,使公司里锻造工艺具有连续性和升级性,不至于使工艺人为流失。 9)操作简单: 使用十分方便,即使不熟悉计算机的人,也能很容易掌握;不用另制作工艺卡,可以直接用打印机打出和分类保存在电脑里。 结论 锻造是机械制造中常用的成形方法。通过锻造能消除金属的铸态疏松及焊合孔洞,锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。机械中负载高、工作条件严峻的重要零件,除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外,多采用锻件。 锻造按坯料在加工时的温度可分为冷锻和热锻。冷锻一般是在室温下加工,热锻是在高于坯料金属的再结晶温度上加工。有时还将处于加热状态,但温度不超过再结晶温度时进行的锻造称为温锻。不过这种划分在生产中并不完全统一。 参考文献 [1]刘润广,锻造工艺学,哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2002. [2]林法禹,特种锻压工艺,北京:机械工业出版社,1991. 看了“锻造成型技术论文”的人还看: 1. 材料成型控制技术论文 2. 材料成型新技术论文 3. 材料成型论文 4. 粉末冶金件成型技术论文(2) 5. 论材料成型及控制工程专业建设论文

含碳量对铸坯质量的影响研究论文

碳含量对灰铸铁硬度影响很大,灰铸铁硬度、强度对碳比较敏感。 高了强度、硬度变低,低了白口和缩松倾向变大。

铁碳合金组织变化6的基本规律:随含碳量的增加,工n业纯铁中4的三q次渗碳体的量增加;亚共析钢中1的铁素体量减少0;过共析钢中6的二b次渗碳体量增加;亚共晶白口z铸铁的珠光体和二t次渗碳量也b减少3,共晶渗碳体量增加;过共晶白口s铁中3的一d次渗碳体和共晶渗碳体量增加。

这个c是一h向铁碳合金的力m学性能的根本原因。并且随着冷却和加热的条件不i同,铁碳合金的组织、性能都会大b不q相同。

组织中含有较多的游离渗碳体,具有很高的硬度(一般在HB500以上),但性脆,多用作抗磨 损零件,如农具、磨球、磨煤机零件、抛丸机叶片、泥浆泵零件、铸砂管以及冷硬轧辊的外表层等。

扩展资料:

在普通白口铸铁中添加少量合金元素,可以提高碳化物显微硬度,强化金属基体,从而可以提高耐磨性。含铬、钼、铜等元素的白口铸铁通常用冲天炉熔炼,大多在铸态下使用,因此成本较低。

但这种白口铸铁金相组织中的碳化物仍为连续网状,因而脆性仍较大,适用于对耐磨性和韧性要求不太高的场合。加入硼0.15%~0.55%,硼主要进入碳化物中,也可以提高耐磨性。

钢在淬火后得到的马氏体组织硬而脆,且工件内部有很大的内应力。回火的目的是消除内应力,适当降低硬度,改善加工性能。根据不同的工艺要求,回火分为高温回火,中温回火和低温回火三种工艺方法。

冷却是淬火的关键工序。它直接影响淬火后的钢的性能。淬火的冷却速度要大于临界冷却速度,以获得过冷马氏体组织。同时在冷却过程中还要控制结晶过程中内应力的产生,防止变形和开裂的发生。

参考资料来源:百度百科--白口铸铁

参考资料来源:百度百科--碳钢

含碳量对淬火温度的影响研究论文

钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,硬度增加,但塑性、韧性下降,延展性下降和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过 0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,硬度增加,但塑性、韧性下降,延展性下降和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过 0.20%。

碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。淬火是将工件加热保温后,在水、油或其他无机盐溶液、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬,但同时变脆。

扩展资料:

热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来说,它可以保证和提高工件的各种性能 ,如耐磨、耐腐蚀等。还可以改善毛坯的组织和应力状态,以利于进行各种冷、热加工。例如白口铸铁经过长时间退火处理可以获得可锻铸铁,提高塑性。

齿轮采用正确的热处理工艺,使用寿命可以比不经热处理的齿轮成倍或几十倍地提高;另外,价廉的碳钢通过渗入某些合金元素就具有某些价昂的合金钢性能,可以代替某些耐热钢、不锈钢;工模具则几乎全部需要经过热处理方可使用。

参考资料来源:百度百科-金属热处理

当碳含量在能完全溶在铁中的范围内,含碳量越高淬火后形成的马氏体越多,硬度越高,刚性越好。淬火时:温度必须比临界温度高出20-50C°才能发生组织变化。太高了过火,变脆!回火时:(温度从低到高)变化透切,组织均匀。(硬度更高,刚性更好)——马氏体开始兑变(变软,弹性增加)——(超过临界温度)马氏体消失,软,弹性也没了,切削性能好,——完全退火。全软,弹性也几付没了。 详细请看《金属热处理》。

水的含量对砂浆的影响研究论文

用水量,决定了砂浆的流动度。用水量还对砂浆的强度以及抗渗性有影响。如果用水量过高,则流动度过大,成型较难。并且水分蒸发后,在砂浆内部留下大量的气泡,严重影响了强度与抗渗性。

对于吸水性不同的基层砌筑砂浆,其强度的影响因素有何不同对于吸水性不同的基层砌筑砂浆,其强度的影响因素有何不同砌筑砂浆的粘结力随其强度的增大而提高,砂浆强度等级越高,粘结力越大。砂浆的粘结力与砖石的表面状态、洁净程度、湿润情况及施工养护条件等有关。所以,砌筑前砖要浇水湿润,其含水率控制在10%~15%左右,表面不沾泥土,以提高砂浆与砖之间的粘结力,保证砌筑质量。粘结力指粘结剂与被粘结物体界面上分子间的结合力。目前应用有限元方法模拟钢筋锈蚀影响的方法大体可分为两种,一种是模拟钢筋锈蚀时的体积膨胀引起的内力,另一种则是模拟膨胀时的位移量。本文试从温度角度出发,即施加于钢筋一定的温度模拟其膨胀过程对构件粘结力及承载力的影响,对试验结果进行对比分析

含水量对农作物的影响研究论文

浅谈农业节水灌溉技术 摘 要 本文简要的介绍节水灌溉技术的概念, 分别介绍了几种节水技术, 并分析利弊, 反映当前农业节水新观点、思路, 为农业节水更好的发展提供参考。 关键词 节水 灌溉技术 节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法、措施和制度等的总称。是否节约灌溉用水, 用水是否高效是以单位作物产量总耗水量(从水源算起直到田间)多少来衡量, 或者, 以单位耗水量所取得的产值多少来衡量。现在我国采用过的和正在研究或推广使用的节水灌溉技术有数十种之多。各种技术都各有利弊, 各有不同的适用条件。节水灌溉技术大致可分为灌水方法、输水方法、灌溉制度和田间辅助措施等四大类别。 1 灌水方法 灌水方法即田间配水方法, 就是如何将已送到田头的灌溉水均匀地分布到作物根系活动层中去。按灌溉水是通过何种途径进入根系活动层, 灌水方法可分为地面灌溉、喷灌、微灌和地下灌溉。 1.1 地面灌溉水是从地表面进入田间并借重力和毛细管作用浸润土壤, 所以称为重力灌水法。地面灌溉是古老的传统的灌水方法, 一般说来它是作为比较是否节水的基点。但是地面灌溉技术也在不断发展不断完善, 所以最近也有许多比传统地面灌溉技术更节水的方法。 1.2 喷灌利用专门设备将有压水送到灌溉地段, 并喷射到空中散成细小的水滴, 象天然降雨一样灌溉。突出的优点是对地形的适应力强, 机械化程度高, 灌水均匀, 灌溉水利用系数高, 尤其适合于透水性强的土壤, 并可调节空气湿度和温度。但基建投资高, 而且受风的影响大[1]。 1.3 微灌利用微灌设备组成微灌系统, 将有压力的水输送到田间, 通过灌水器以微小的流量湿润作物根部附近土壤的一种灌水技术。主要特点是灌溉时只浸润作物周围的土壤, 远离作物根部的行间或棵间的土壤保持干燥, 一般灌溉流量都比全面灌溉小得多, 因此又称为微量灌溉, 简称微灌, 其中包括渗灌、滴灌、微喷灌、涌灌和膜上灌等。主要优点是: 灌水均匀, 节约能量, 灌水流量小, 对土壤和地形的适应力强, 能提高作物的产量, 增加耐盐能力; 便于主动控制,明显节约劳力。比较适合于灌溉宽行作物、果树、葡萄、瓜果等[1]。 1.4 地下灌溉地下灌溉是用控制地下水位的方法进行灌溉。在要灌溉时把地下水位抬高到水可以进入根系活动层的高度, 地面仍保持干燥, 所以非常省水, 不灌溉时把地下水位降下去。这方法的局限性很大, 只有在根系活动层下有不透水层时才行, 不适于普遍推广。 2 输水方法 渠道渗漏水量占渠系损失水量的绝大部分, 一般占渠首引水量的30%~50%, 有的灌区高达60%~70%。渠系水量损失不仅降低了渠系水利用系数, 减少了耕地面积, 浪费水资源, 并且引起地下水位抬升, 招致农田渍害。渠道防渗工程和管道输水可以减少水量损失。 2.1 渠道防渗工程就是杜绝或减少由渠道或渠床而流失的水量的各种工程。有以下突出的优点: 减少渠道渗漏损失, 节省灌溉用水量, 更有效的利用水资源; 提高渠床的抗冲能力, 防止渠坡坍塌, 增加渠床的稳定性; 减少渠道渗漏对地下水的补给, 有利于控制地下水位和防止土壤盐碱化。 2.2 管道输水灌溉以管道系统代替田间渠系, 通过低能耗的机泵和管道系统, 将低压水输入田间, 并可用末级软管直接浇地来满足作物需水要求的输水方式。灌溉管道系统有以下几个突出优点: 由于输配水部分( 管网) 大部分或全部埋在地下, 一般可以少占7%~13%耕地, 提高了土地利用率, 并减少了对交通和耕作的影响; 在工程完好的情况下, 可以基本没有输水损失( 渗漏损失和蒸发损失) , 节约了用水, 提高了灌溉水利用系数; 杂物不易进入管道, 减少了清淤工作量, 也不存在杂草问题[1]。 3 灌溉制度 3.1 充分灌溉制度当作物在各个生育阶段所需的水分都得到充分满足, 即作物生长发育处于最佳水分环境, 配合相应的农业管理技术, 使作物产量达到最高, 这种灌溉制度则称为充分灌溉, 即称为充分灌溉[2]。所谓的充分灌溉条件下的灌溉制度是指灌溉供水能够充分满足作物各生育阶段的需水量要求而设计制定的灌溉制度。长期以来, 人们就是按充分灌溉制度来规划、设计灌溉工程, 显然不节约水量。 3.2 非充分灌溉制度所谓非充分灌溉制度就是可供水资源不能充分满足作物各生育阶段的需水量要求, 实施非充分灌溉条件下的灌溉制度[1]。目前非充分灌溉理论研究比较薄弱, 应用也不广泛, 主要是由于非充分灌溉具有一定的风险性和条件性, 需要在水源、雨情和墒情的监测、传感和信息处理方面具备一定条件及相应管理权限, 把这些技术配套成模式化技术还需要时间[2]。 4 田间辅助措施 4.1 秸秆覆盖蓄水保墒 所谓秸秆覆盖系指利用农业副产品如茎秆、落叶、糠皮或以绿肥为材料进行的地面覆盖。农田覆盖一层秸秆后, 一方面可使农田土壤表面免受风吹日晒和雨滴的直接冲击,保护土壤表层结构, 提高降水入渗率; 另一方面可隔断蒸发表面与下层毛细管的联系, 减弱土壤空气与大气之间的乱流交换强度, 可以起到抑制土壤蒸发的目的。 4.2 塑料薄膜覆盖保墒 塑料薄膜覆盖栽培技术早期主要用于蔬菜、瓜类和经济作物, 随着超薄膜的出现及其成本的降低, 塑料薄膜覆盖在玉米、冬小麦、薯类等作物得到广泛应用。塑料薄膜覆盖栽培应包括田间覆盖和温室大棚两大类, 这里主要讨论地膜覆盖节水技术。地膜覆盖的主要优点是, 具有显著抑制田间土壤水分无效蒸发, 集水、保墒、提墒; 提高耕作层地温,改善作物中下部光照条件, 促进作物生长发育, 缩短作物生长期, 避免冷冻灾害; 抑制杂草生长等作用。地膜覆盖比秸秆覆盖更具有节水增产的效果。 4.3 机械蓄水保墒措施 机械蓄水保墒措施主要包括: 深翻( 深松) 、早耕、耙耱、中耕松土、雨后( 灌后) 适时锄地松土、少耕和免耕等, 是千百年来行之有效的蓄水保墒措施。近年主要推广了深松中耕等措施。所谓早耕是指农作物收获以后适墒早耕; 所谓深耕是提高土壤调控水分能力和管理农田生态系统的重要措施; 所谓耙耱是指翻地后用齿耙或圆盘耙进行碎土、松土、平整地面, 实行翻地—— 耙地—— 耱地的“三连贯”作业, 可以进一步耱碎表土、耱平耙沟, 使田面更加平整, 并具有轻压作用, 使地面形成一个疏松的覆盖层, 减少蒸发; 所谓雨后( 灌后) 适时锄地是指一场透雨或一次灌水之后的农田土壤水分无效蒸发消耗速率最大, 这时锄地松土或中耕松土都可以达到破坏毛细管, 减少土壤水无效蒸发, 提高对降水量的纳蓄能力的作用[3]。 当前缓解农业用水紧张的各类节水措施基本上都被采用了, 也取得了良好的效果, 但是在我国农业节水还是存在一些争议, 如: 节水灌溉应以什么为中心, 如何操作达到节水的目标? 农业节水的潜力到底有多大? 部分灌溉专家认为灌溉工程节水改造节水潜力大, 部分专家认为节水是一种错觉, 实际上增加耗水量; 如何来考核节水量的? 考核标准合理全面吗? 关于农业节水的问题还有很多, 值得我们更深入的研究。 参考文献 [1] 郭元裕, 农田水利学[M].北京: 中国水利水电出版社,1999. 33- 133. [2] 陈亚新, 康绍忠, 非充分灌溉原理[M].北京: 中国水利水电出版社, 1994.3- 10. [3] 沈振荣等, 节水新概念[M].北京: 中国水利水电出版社,2000.77- 88.

节水农业,作好用水文章农业高效利用水资源的目标就是农作物高产与高水分利用效率相结合的节水型农业。节水农业的中心问题是提高水分(包括降水和灌溉水)利用效率。我国是农业大国,农业用水量占全国总用量的80%左右,其中90%的种植业用水都需经过土壤水的转化而被植物吸收利用。如何充分利用土壤水分,提高土壤水高效利用的综合农艺措施,已成为当前农业用水可持续发展的紧迫任务。下面介绍节水农业中调节干旱的几项措施:一、减少不必要的降水流失,保住天上水。丘陵山区要大力加强工程措施和耕作技术措施建设,工程措施主要有兴修水平梯田,沟坝,水窖等。耕作技术措施有水平沟种植、垄沟种植、蓄水聚肥种植等。通过深耕或深松,耕深15-20厘米,打破犁底坚硬土层,降低了土壤容量,增加了孔隙度,从而增加了降雨的入渗速度和土体的蓄水容量。少耕免耕对减少风蚀、水蚀、增强土壤蓄水保墒能力,减少地表径流起到良好作用。免耕可使降水流失量减少,土壤流失量减少,土壤含水量增加。二、选择避旱和适应土壤干旱的措施,巧用土壤水。根据不同地区土壤特点,选耐旱优良品种。通过一些耕作措施,减缓干旱时期的旱情如延长蹲苗时间以错过旱情期;在限水灌溉条件下,磷肥集中深施效果最好。有地表水源的地区,限额灌溉,以水防旱。三、防止不必要的蒸发,减少消耗,多用土壤水。防止不必要的水分蒸发可采取覆盖、应用抗旱保水剂等措施。(1)覆盖。有麦糠覆盖、生物覆盖、地膜覆盖、秸秆覆盖、留高茬覆盖、沙石覆盖等几种方式 ,保墒增温效果好。生产实践证明,麦田采用麦糠覆盖蓄水量提高20-44.6毫米,比对照增产23.2%。覆盖栽培具有明显而稳定的聚水、保墒、增温作用,改善土壤理化性状,提高土壤肥力及其有效性,提高作物有效耗水比,抑蒸减耗,节水抗旱,促进早熟和增产等作用。(2)利用抗旱保水剂,延长土壤水分持续供应。抗旱保水剂可直接改善土壤理化性质,明显提高土壤水分含量,在旱作大田上,全生育期土壤水分平均可高出5 个百分点以上,在灌溉地上,可明显可提高土壤抗旱能力,延缓灌水时间,减少灌水1—2次。四、提高土壤现有水分的利用效率,用好土壤水。土壤深层贮水具有较高的稳定性和有效性,它在作物生育期降水不足时,可通过毛管运动或根系的吸收调节水分的供应。采用轮作平衡调水,推广良种,间作套种,铺膜提高地温增加水分的有效性,增加施肥量,合理利用N、P配合,无机肥与有机肥配合提高土壤水的利用,增施P、K肥,“以肥调水,以水调肥”充分利用深层水。

土壤含水量与光合作用强弱的关系:植物光合作用是指吸收阳光,将二氧化碳、水、无机盐转化成有机物的过程。植物光合作用是在叶绿素内完成,因此叶绿素的含量直接影响这植物的光合作用过程。植物光合作用过程还受土壤水分、环境温度等因子的影响。土壤水分亏缺,直接(光合原料减少)或间接(气孔关闭、酶失活等)地影响光合作用下降,成为光合作用最大的限制因素

高粱既抗早又耐涝,水的利用率高。根部柔软,吸水力强。当整个植物缺水后,它可以进入休眠的状态,并且在获得水分后,它可以恢复生长植物的表皮有蜡质,叶子有更多的气孔以防干旱。高粱虽然抗旱性较强,但在干旱缺水情况下要及时灌水。播种后如果干旱,要保证出苗水。拔节后营养生长与生殖生长并进时期,需水多,干旱影响穗大小,要保证穗水。

地里有墒情的情况下才能完成出苗,前期少水,中期加大水肥供,结籽成熟后减少用水量。水分是生命之源,无论是人也好,动物也好,植物也好,都离不开水的,没有水生命就结束,农作物更是要水分来养护的,水稻一时三刻的都离不开水,其他农作物也更需要水分来养护。水是植物有机体的重要组成部分,是植物体进行光合作用制造有机物的重要原料。

植物生长点的细胞,只有在充满水分的时候才能进行细胞的分裂和增大,植物才能正常生长。植物生长发育各个时期对水分的要求有很大的差异。枝梢旺盛生长,果实膨大期,对水分最为敏感;:萌芽期与果实成熟期次之;花芽分化期再次;休眠期需水最少。植物的一切正常生 命活动,只有在一定的细胞含水量下才能进行,否则将会受阻, 甚至死亡。

植物从环境中不断吸收水分,以满足正常的生命活动 需要,同时,又不断散失水分到大气中。水这个东西无论是对人还是生物都很重要的。举个简单的例子,对我们人而言是宁可七天不吃饭,也不能三天不喝水,足以见得水是多么重要的。没有水大多数蔬菜都不能正常生长。水是生物体的组成成分;是生物营养元素的良好溶剂,帮助生物体运输营养物质;参与新陈代谢等等,农作物的生长离不开水。

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