一种针对1Cr18Ni9Ti脉冲焊补层结合强度的测量方法研究

1Cr18Ni9Ti以其良好的物理化学性能广泛应用于各种腐蚀介质储罐的制造,脉冲焊补技术是修复1Cr18Ni9Ti储罐缺陷的一种常用方法,而储罐的修复对于焊补层与基体的结合强度有着一定的要求。针对传统拉伸试验中采用的胶粘方式无法完成焊补层与基体结合强度测量的不足,本文通过改变试验中焊补区域设计,提出了一种改进的结合强度测量方法,并进行了有限元分析和实测试验。结果表明：改进后的测量方法大大扩大了试验的测量范围,为验证焊补层的结合强度提供了一种新方法。     

一种针对1Cr18Ni9Ti脉冲焊补层结合强度的测量方法

1Cr18Ni9Ti以其良好的物理化学性能广泛应用于各种腐蚀介质储罐的制造,脉冲焊补技术是修复1Cr18Ni9Ti储罐缺陷的一种常用方法;而储罐的修复对于焊补层与基体的结合强度有着一定的要求。针对传统拉伸试验中采用的胶粘方式无法完成焊补层与基体结合强度测量的不足,通过改变试验中焊补区域设计,提出了一种改进的结合强度测量方法;并进行了有限元分析和实测试验。结果表明:改进后的测量方法大大扩大了试验的测量范围,为验证焊补层的结合强度提供了一种新方法。     

激光熔覆技术修复局部腐蚀钢板后修复件的力学性能

为研究激光熔覆技术修复局部腐蚀钢板后修复件的力学性能，通过单轴拉伸试验研究了腐蚀方式、腐蚀界面处理方式、腐蚀深度以及激光熔覆扫描路径对修复件力学性能的影响规律，获得了局部腐蚀件和激光熔覆修复件的力-位移曲线以及力学性能折减系数。结果表明：通过激光熔覆技术修复的局部片腐蚀和局部点腐蚀钢板，其弹性模量、屈服强度和极限强度与完整件基本相当，极限伸长率可恢复到完整件的70%以上；柔化处理熔覆层侧面-基材界面或增加搭接区域可将修复件断裂位置从熔覆层侧面-基材界面转移到基材，进一步提升修复件力学性能；激光熔覆技术可修复不同腐蚀深度的腐蚀钢板，且修复件的力学性能对扫描路径不敏感。     

焊态镍铝青铜的空蚀腐蚀性能

利用钨极氩弧焊(TIG)在铸态镍铝青铜上制备了同种材料的堆焊层,分析了堆焊层的组织,并利用超声振动空蚀设备及电化学工作站对堆焊层的空蚀腐蚀性能进行了研究．结果表明,焊态镍铝青铜的空蚀腐蚀性能均优于铸态,采用TIG堆焊同种材料修复镍铝青铜螺旋桨,堆焊层不会发生优先空蚀腐蚀破坏．     

超声压紧对低能电子束分层固化复合材料质量的影响

针对低能电子束分层固化复合材料层间孔隙缺陷导致层间剪切强度较低的问题,设计了超声压紧装置。该装置通过压头将超声波作用于预浸带铺层上,配合低能电子束固化系统制作复合材料层合板,并研究了超声压紧参数对复合材料质量的影响。实验结果表明,超声振动在压紧过程中产生的机械效应和热效应可有效减少孔隙,增强纤维与树脂的界面结合性能,提高层间剪切强度,从而改善复合材料试件质量。其中,振幅对复合材料孔隙率及层间剪切强度影响最大,当超声振幅为7.5μm时,试件致密性明显改善,孔隙率降至1.80%,层间剪切强度提高11.7%;压紧力影响相对较小,当压紧力从100 N到220 N变化时,层间剪切强度只有3.64%的提高,孔隙率在2.62%以下。过大的振幅与压紧力都会引起压紧过程中预浸带温度升高,导致树脂固化度提高,渗透性变差,孔隙率增加,使复合材料质量降低。     

具有腐蚀坑缺陷的套管强度评估

近年来,油田套管腐蚀越来越严重,据统计,大港油田某区块套管腐蚀达到34.4%,造成了严重的套损、套漏等问题。基于上述问题,以弹性力学理论和球形腐蚀坑套管力学模型为基础,分别建立了具有两个腐蚀坑缺陷和一个腐蚀坑缺陷的套管-水泥环-地层三维有限元模型,通过具有两个腐蚀坑缺陷的模型对套管上的应力分布规律的研究,发现腐蚀坑之间的距离大于0.65 mm时,可以用具有单个腐蚀坑缺陷模型来评价套管的强度。基于单个腐蚀坑缺陷的模型,研究了腐蚀坑的半径、深度对套管强度的影响及其应力集中系数的变化规律,且研究了不同钢级在地层水化条件下对具有腐蚀坑的套管的受力影响。结果发现,有腐蚀坑缺陷的套管,其最大应力和应力集中系数随腐蚀坑深的增加而增大,且腐蚀坑半径越小,应力集中系数越大,最大达到2.0以上;其次,地层水化后加快具有腐蚀坑的套管的损坏。     

固态NaCl诱导的TiAlN多层涂层热腐蚀行为研究

采用高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)技术耦合多弧离子镀技术,在钛合金和304不锈钢基体表面沉积高致密TiAlN/Me多层纳米复合膜层,通过SEM、XRD、XPS等方法对涂层的宏微观结构进行表征,在500 ℃高温的固态盐膜环境下,研究不同金属子层种类对涂层高温热腐蚀能力的影响规律．结果表明:TiAlN/Ti多层涂层孔隙率低至0.049 %,以点蚀为主要腐蚀形式的涂层热腐蚀面积占比为2.948%,分别达到304不锈钢和Ti-6Al-4V钛合金基体耐腐蚀能力的24.046和23.041倍．TiAlN/TiAl涂层由于涂层表面缺陷和层间缺陷分布广泛,涂层腐蚀面积占比达到67.090 %．TiAlN/Ti比TiAlN/TiAl多层纳米复合膜层有更优的高温热腐蚀性能．      

基于有限元法的螺旋桨叶片强度计算

为了船舶的安全航行,必须保证螺旋桨具有足够的强度,使其在正常航行状态下不致破损或断裂。本文采用了一套新的螺旋桨强度预报方法,该方法中结合流体力学中的面元法和结构动力学中的有限元法进行螺旋桨强度预报。通过实桨的静强度计算,给出了民船螺旋桨静强度校核的安全系数,为该预报方法的实用化奠定了基础。     

集中冰载工况下的桨叶边缘强度校核方法

在冰区桨设计过程中,往往需要对其桨叶边缘区域进行强度校核,防止与冰块接触过程中桨叶边缘出现缺口,对螺旋桨的水动力、空泡、噪声等性能产生影响.为了能够快速实现桨叶边缘强度校核,基于IACS URI3规范和有限元法(FEM),建立了集中冰载工况下的桨叶边缘强度校核方法.针对螺旋桨几何结构特殊性,将桨叶沿径向、弦向以及厚度方向划分成一系列八节点六面体单元,发展了螺旋桨有限元网格自动剖分方法,可以根据加载位置合理地进行网格划分,以FEM计算集中冰载作用下的桨叶应力和变形分布.以PC3级冰区桨为例,开展了桨叶边缘强度的分析和校核.计算结果表明:在集中冰载作用下桨叶边缘区域有较大应力集中,容易造成桨叶边缘区域的损坏.     

湿法磷酸生产装置腐蚀磨损的防护措施探讨

分析了湿法磷酸生产装置的一般腐蚀、磨损特点．从搅拌装置的工作特点、腐蚀介质等因素出发，对几种可用于不锈钢材料防腐蚀、磨损的主要措施作了评述．指出抑制和调控界面层残余应力以提高其与基体金属间结合强度是关键环节．     

电爆炸喷涂过程中冲击波的理论分析

电爆炸喷涂可用于零件内孔耐磨涂层的制备,涂层具有光滑致密、孔隙率低、结合强度高的特点.通过对空气中进行电爆炸金属丝制备表面涂层时冲击波传播规律的研究,运用量纲分析的方法建立了计算电爆炸冲击波传播规律的工程模型,并对冲击波对喷涂过程的影响进行了分析,提出了可以估算冲击波位置、压力、传播速度以及波后物质速度的计算公式.结果表明:沉积能量线密度越高,冲击波的波阵面压力越大、传播速度越快、波后物质速度越高、到达同样喷涂距离时间越短.     

纤维增强材料在城市给排水管道修复中的应用研究

给排水管道性能劣化及其引发的严重城市内涝和次生灾害对现有城市给排水管道修复提出了更高的技术要求。近年来，纤维增强材料因具有比强度高、力学性能好、抗化学腐蚀性强和耐疲劳性能优异等优势，从各类修复材料中脱颖而出，在城市给排水管道修复中逐步得到应用。针对给排水管道纤维修复材料的基本性能、应用形式及修复效果评价等关键技术问题，分析了管道喷涂材料、纤维增强内衬管和刚性管道加固等三种应用形式及其修复机理；从试验测试、数值模拟和现场调查评估等角度总结了纤维增强材料的管道修复效果评价方法。最后，从新材料开发、纤维材料-管道界面粘结性能及纤维修复材料的环境效应方面展望了纤维增强材料在管道修复中的应用前景。     

超高强度钢耐腐蚀性能研究进展

 钢是应用最早、用量最大的重要结构材料,在航空工业领域,钢主要用于制造重要承力结构件、连接件、紧固件和传动系统零件等。一般认为凡室温屈服强度超过1300MPa,抗拉强度超过1400MPa,并具有较高的比强度（强度/密度）和一定韧性的钢称为超高强度钢。超高强度钢是在普通结构钢的基础上发展起来的一种超高强度、高韧性的合金钢,是制造国防尖端武器的关键材料,在航空、航天领域也得到广泛的应用。本文分别介绍了低合金超高强度钢和高合金超高强度钢耐蚀性能方面的研究进展。低合金超高强度钢300M等对腐蚀疲劳及应力腐蚀开裂往往非常敏感;高合金超高强度钢Aermet100具有优良的抗应力腐蚀开裂能力。新型超高强度不锈钢在耐蚀性能方面的优越性使其受到人们越来越多的关注。新一代航空用超高强度钢的未来发展方向应为：开发超高强度、内在耐蚀的钢以取代现有镉镀层防护工艺,达到良好的耐蚀效果。     

感应重熔对高速轧机轴承热喷涂层微观组织性能的影响

为了改善高速轧机轴承热喷涂层的微观组织性能,采用感应重熔技术对GCr15轴承钢表面预制备的高能火焰喷涂Ni60A涂层进行感应重熔处理,并利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计对感应重熔前后涂层的孔隙率、微观组织、显微硬度等进行对比研究,探讨感应重熔对涂层以及界面微观组织、显微硬度的影响。结果表明,高能火焰喷涂镍基涂层的孔隙率高达5.09%,且表面孔洞缺陷较多,涂层与基体结合的界面处存在较明显的界面裂纹和孔隙缺陷,呈现典型的机械结合,界面结合特性较差;而经感应重熔后其涂层组织致密,孔隙率仅为0.27%,涂层缺陷明显减少,与基体结合的界面处呈现出强冶金融合特性,且涂层中硬质相数量显著增多,涂层及界面的显微硬度均得到较大提升。因此,感应重熔技术可改善涂层的表面组织性能,在高速轧机轴承表面强化方面有一定的应用价值。     

热喷涂底层处理工艺的研究

火焰线材喷涂是基本的热喷涂方法之一，至今仍被广泛采用．在喷涂工艺中，界面底层的处理对涂层的结合强度有重要影响．采用低、中、高碳钢、黄铜及自制的镍合金在几种底层处理条件下进行试验，发现Ｎｉ拉毛和Ｎｉ／Ａｌ打底，对涂层结合强度有明显的强化效果     

高强度马氏体钢显微组织对腐蚀行为影响的研究进展

The high strength martensite steels are widely used in aerospace, ocean engineering, etc., due to their high strength, good ductility and acceptable corrosion resistance. This paper provides a review for the influence of microstructure on corrosion behavior of high strength martensite steels. Pitting is the most common corrosion type of high strength stainless steels, which always occurs at weak area of passive film such as inclusions, carbide/intermetallic interfaces. Meanwhile, the chromium carbide precipitations in the martensitic lath/prior austenite boundaries always result in intergranular corrosion. The precipitation, dislocation and grain/lath boundary are also used as crack nucleation and hydrogen traps, leading to hydrogen embrittlement and stress corrosion cracking for high strength martensite steels. Yet, the retained/reversed austenite has beneficial effects on the corrosion resistance and could reduce the sensitivity of stress corrosion cracking for high strength martensite steels. Finally, the corrosion mechanisms of additive manufacturing high strength steels and the ideas for designing new high strength martensite steel are explored.     

Effect of microstructure on corrosion behavior of high strength martensite steel——A literature review

The high strength martensite steels are widely used in aerospace, ocean engineering, etc., due to their high strength, good ductility and acceptable corrosion resistance. This paper provides a review for the influence of microstructure on corrosion behavior of high strength martensite steels. Pitting is the most common corrosion type of high strength stainless steels, which always occurs at weak area of passive film such as inclusions, carbide/intermetallic interfaces. Meanwhile, the chromium carbide precipitations in the martensitic lath/prior austenite boundaries always result in intergranular corrosion. The precipitation, dislocation and grain/lath boundary are also used as crack nucleation and hydrogen traps, leading to hydrogen embrittlement and stress corrosion cracking for high strength martensite steels. Yet, the retained/reversed austenite has beneficial effects on the corrosion resistance and could reduce the sensitivity of stress corrosion cracking for high strength martensite steels. Finally, the corrosion mechanisms of additive manufacturing high strength steels and the ideas for designing new high strength martensite steel are explored.     

胶层厚度对胶连接接头承载力的影响机理与控制

为了明晰胶层厚度对胶连接接头承载力的影响机理,采用试验、数值模拟和理论分析相结合的方法研究了胶连接接头承载力与胶层厚度的关系,据此提出了控制技术,并通过试验证明了该技术的有效性。试验发现,随着胶层厚度的增加,初期承载力增加,但是进一步增加胶层厚度,接头破坏模式由剪切破坏变为剥离破坏,承载力明显下降。研究表明,当胶层较薄时,剪应力是接头破坏的控制因素,胶层厚度增加会降低剪应力集中,故承载力提高;而当胶层厚度增加到一定程度时,剥离应力成为接头破坏的控制因素,剥离应力明显增加,故承载力下降。     

还原性保护气氛电弧喷涂技术研究

一般情况下,在电弧喷涂中利用空气作为雾化气体,空气作为雾化气体将导致熔滴的氧化,从而影响涂层的粒子尺寸、孔隙、结合强度和硬度,保护气氛电弧喷涂采用二次雾化的原理,使用还原性气体和压缩空气作为雾化气体,能够降低涂层中的氧化物质量分散,减少涂层中合金元素的烧损,实验结果表明,保护气氛电弧喷涂3Cr13涂层组织致密,氧化物的质量分数明显减少,硬度和结合强度显著提高,该技术在贵重零部件的修复领域具有广阔的应用前景。     

反应热喷涂Al2O3陶瓷涂层在造纸设备上的应用

通过热喷涂技术并引入放热组元，制备出金属陶瓷涂层，检测了该涂层的结合强度、硬度及耐磨性；研究了反应热喷涂Al2O3金属陶瓷涂层在涂布刮刀、烘缸上的耐磨性能，并将其与金属涂布刮刀及铸铁烘缸的耐磨性能进行了比较．结果表明，铝热反应热喷涂技术能够促进涂层结合强度和涂层耐磨性的提高，涂层平均结合强度达8MPa，其耐磨性与传统钢制刮刀相比提高了2倍，与铸铁烘缸相比提高了8倍．