FV520(B)不锈钢叶轮焊后热处理工艺探讨

本文研究热处理工艺对FV520(B)钢焊接接头机械性能、断裂机理及显微组织的影响.结果表明:焊后固溶化较焊前固溶化好,不仅简化工序、节约能源,而且焊接接头得到了明显强化和韧化.文中着重论述了焊后固溶化的强韧化效果及强韧化机理.     

带叶片扩压器离心压缩机模型级内流研究

通过对在研工业用带翼型叶片扩压器离心压缩机模型级的内部流动进行数值模拟,以及对模型级外特性进行了实验研究,分析了模型级内部流动特点、损失机理及其对级性能的影响。研究发现:该离心压缩机模型级性能较好,工况范围内效率曲线非常平坦,稳定运行范围较宽,整级效率高达82%;设计流量下叶轮出口轮盖与叶片吸力面的角区有明显的尾迹区存在,小流量下进入叶片扩压器内的气流在叶腹的流动没有得到有效滞止,大流量下气流以冲击叶片扩压器叶腹为主,同时在叶背上出现了较大的旋涡区;不同工况下叶片扩压器内的流动损失和扩压效果由不同工况下的流动特性决定。数值模拟和实验研究获得的模型级外特性曲线一致,表明所采用的数值模型能够准确预测模型级内部的流动特性。     

离心压缩机叶轮叶片疲劳断裂故障的数值分析

采用有限元方法计算了离心压缩机叶轮叶片的前14阶模态和离心力作用下的静应力,并采用单向流固耦合方法计算了叶轮叶片在非定常气动力载荷下的等效交变应力．为了节省计算成本,离心叶轮采用满足循环对称条件的单扇区模型．计算结果表明：非定常气动力载荷的主频率落入叶轮叶片第6阶固有频率的共振区,导致在叶轮叶片的前缘附近区域形成局部共振,使该区域的等效应力最大;离心叶轮叶片在离心力和非定常气动力共同作用下形成的交变应力小于工作条件下的屈服应力,不会形成叶片的塑性破坏,但交变载荷的长期作用导致了叶片前缘区域的高周疲劳破坏．预测的叶片应力集中位置和实际断裂位置一致,表明了该方法在工程实践中的有效性．     

离心压缩机叶片扩压器噪声的理论和实验研究

利用随机脉动调制理论,建立了离心压缩机谐波噪声和宽频噪声的通用计算模型,对叶片扩压器的声源及其辐射理论进行了深入的理论研究．还对离心压缩机整机声功率级及声功率频谱进行了测量,计算结果与实验结果比较吻合．利用本文提出的方法可以预测离心压缩机的噪声频谱,为设计低噪声离心压缩机、通风机提供了理论依据．     

FV520B钢在H_2S/CO_2环境下的应力腐蚀

采用慢应变速率应力腐蚀拉伸试验方法,开展了FV520B钢在模拟管道压缩机叶轮腐蚀介质环境中的高温、高压应力腐蚀开裂(SCC)研究,探讨了H2S浓度、CO2浓度、温度、压力等环境参数对FV520B钢应力腐蚀开裂的影响规律和作用机制.试验结果表明,H2S起主要腐蚀作用,应力腐蚀敏感指数随H2S浓度的增加而增大,而压力在一定范围内对应力腐蚀敏感指数影响不大.通过试样断口微观形貌观察分析,研究其应力腐蚀行为和机理,并计算不同环境参数下的应力腐蚀敏感指数,运用回归分析方法建立了FV520B钢在H2S/CO2环境中应力腐蚀敏感指数与介质浓度、温度、压力等环境参数之间的数学模型,表明H2S浓度、温度对应力腐蚀敏感指数的影响较为显著,同时,4种参数对应力腐蚀敏感指数产生交互作用.     

离心压缩机喘振以及防喘过程的分析

离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机（即透平式压缩机）。本文主要针对压缩机机组发生喘振与防喘机理作了讨论分析与阐述。     

变厚度叶片对离心压缩机结构强度和性能影响

以国内某大流量离心式压缩机首级叶轮为研究对象,采用数值模拟方法研究了变厚度叶片对离心压缩机结构强度和性能的影响.应用CAD软件Solidworks对9种变厚度叶片的闭式叶轮进行三维实体造型,运用有限元软件ANSYS进行静态应力分析,并利用计算流体动力学软件CFX进行叶轮内部流场分析.重点比较分析了叶轮最大von Mises应力的差异,以及叶轮内部流场性能的不同.计算结果表明：叶片厚度分布对离心压缩机的结构强度和性能具有较大影响,且叶片后缘厚度的适当增加可以显著提高压缩机闭式叶轮的结构强度和气动性能.分析结果可为大流量离心压缩机及大型核主泵叶轮结构的优化设计与性能提高提供理论依据.     

谢一矿5121B10工作面B10煤层河流冲蚀规律探讨

本文就谢一矿5121B10工作面掘进过程中所揭露的B10煤层的薄化现象,在充分分析现场及以往资料的基础上抓住沉积环境,进而从沉积相与沉积旋回的角度论述了古河流冲蚀是该工作面煤层变薄的主因,最后对薄煤带的规模作了预测。     

离心压缩机环列叶栅叶片不稳定脉动力的确定

考虑了近叶片相互作用，首次推出了周期非定常来流作用下环列叶栅叶片上不稳定脉动力计算公式．利用此方法可确定在叶轮叶片粘性尾迹作用下扩压器叶片上所受的不稳定脉动力．由计算公式可计算出叶轮结构参数、气流参数、扩压器叶片几何参数、扩压器叶片气流攻角等对扩压器叶片上不稳定脉动力的影响，为设计低噪声离心压缩机、通风机提供理论依据．     

谢一矿5121B10工作面B1O煤层河流冲蚀规律探讨

本文就谢一矿5121B10工作面掘进过程中所揭露的B1O煤层的薄化现象，在充分分析现场及以往资料的基础上抓住沉积环境，进而从沉积相与沉积旋回的角度论述了古河流冲蚀是该工作面煤层变薄的主因，最后对薄煤带的规模作了预测。     

三元叶片型面造型对离心压缩机叶轮气动性能影响的数值研究

以某一离心压缩机中的任意曲面叶轮为研究对象,将其"直纹面化"以降低制造成本,同时研究发现,直纹面化处理后任意空间曲面三元叶轮的气动性能下降。为了提升直纹面叶轮的气动性能,通过设计8+1套改型设计方案、调整叶片型线控制点、改变叶片前缘及尾缘坐标,并借助流体计算软件Numeca进行了数值模拟,由此求得了性能曲线及内部流场。结果显示:当直纹面叶轮叶片进口安装角扩大时,气动性能明显下降,反之亦然;当直纹面叶轮叶片出口安装角扩大时,压比的提升较为明显,叶片出口安装角缩小时,效率的改善更为显著;综合改进叶片前缘与尾缘的型线,可使直纹面叶轮的气动性能显著提高。研究表明,直纹面叶轮气动性能对叶片型线变化非常敏感,通过适当地改进型线可以有效提升直纹面叶轮的气动性能,使之不低于原任意曲面叶轮的气动性能。     

离心铸造梯度功能材料凝固过程的数值模拟

介绍对离心铸造梯度功能材料的成形过程中的温度场、浓度场的计算方法，实现凝固过程中温度和初生相浓度变化的数值模拟。     

高品质轴承钢LF--VD过程非金属夹杂物演变规律

对国内一钢厂EAF→LF→VD→CC工艺生产的高品质GCr15轴承钢进行系统取样,针对DS类非金属夹杂物随机性强的特点,利用能够进行大面积试样检测的ASPEX自动扫描电镜分析统计钢中非金属夹杂物的成分、尺寸、数量等信息。研究发现：GCr15轴承钢冶炼过程中非金属夹杂物主要为MgO- Al2 O3- CaO复合夹杂物和MnS,同时有少量的SiO2- Al2 O3和MgO-Al2 O3复合夹杂物;夹杂物尺寸主要集中在3~8μm,并有少量DS类夹杂物出现且尺寸范围波动很大,最大可以达70μm以上,形貌为圆形或近似圆形;VD有较强的去除夹杂物功能,经过VD真空精炼,夹杂物中CaO含量有增加趋势;吊包至铸坯过程,夹杂物成分向Al2 O3含量增多的区域移动,最终轴承钢铸坯中夹杂物成分位于高Al2 O3含量(≥80%),少量MgO (<20%)和低CaO(<5%)的区域;DS夹杂物的生成和去除具有较强的随机性。     

低碳微合金钢回火过程的组织演变规律

采用膨胀实验和差式扫描量热实验,结合SEM、TEM和显微硬度测试,研究了低碳微合金钢700L在回火过程中的组织演变规律。结果表明,700L钢回火过程包括5个阶段:渗碳体I的析出(50～200℃)、残余奥氏体的分解(200～300℃)、渗碳体II的析出(250～400℃)、合金碳化物的析出(450～580℃)和Mn的分配(580～650℃)。在2℃/min的升温速率下,钢中渗碳体析出、合金碳化物析出及Mn分配三个阶段存在明显的硬度改变,而且合金碳化物析出阶段试样的体积改变最显著,这可能是影响钢中残余应力演变的重要阶段。     

无烟煤热解过程中微晶结构的演变规律

无烟煤是生产多种炭材料的优选原料,研究其在热解过程中的结构演化规律对调控其衍生炭的性能具有重要意义。以西山无烟煤(XSA)为原料,在不同温度(500～1 400℃)进行热解炭化,利用XRD和Raman光谱等分析手段,结合分峰拟合方法,计算各样品碳微晶的结构参数(L_a、L_c、N、d₀₀₂)和芳香层片的有序性/无序性结构占比(A_G/A_T、A_D1/A_T、A_D2/A_T、A_D3/A_T、A_D4/A_T),进而在纳米尺度下研究XSA的热致结构变化规律。结果表明,低于1 000℃时,L_a增加缓慢,而L_c和N却略有减小,当超过1 000℃后,三者均迅速增大。d₀₀₂随温度升高呈先减小后增大再减小的变化趋势,1 400℃的d₀₀₂仍大于0....     

轧制过程中钢板表面划痕的演变规律

为提高冷轧带钢产品质量,利用四辊轧机对表面刻有划痕的钢板进行横向冷轧变形实验,通过观察划痕横向轧制变形过程中断面及表面的形貌变化,分析了划痕的演变规律。结果表明,钢板划痕主要由中心沟槽区、两侧鼓凸区和两侧翻展区组成。经过横轧变形后,划痕向轧制方向延伸,划痕侧壁相互贴合,在钢板表面形成两条折痕,在皮下形成一条折叠,表面折痕与皮下折叠均造成钢板表面质量缺陷。     

纳米SiTi3材料的制备及相演变过程

利用机械合金化方法制备Si－Ti合金时，发现样品经历了一个固溶→非晶→晶化的过程；X射线衍表明，晶化后的样品为首次发现的新相；利用计算机进行理论模拟，确认这个新相是具有立方结构的金属间化合物SiTi3，给出了其结构示意图，对SiTi3的相演变过程及反应机制进行了探讨。     

软土卸荷过程孔隙结构演变规律及损伤定量描述

以宏观卸荷试验及此过程的微(细)观结构分析为基础,定义了卸荷软土损伤变量w/wc,采用分形理论定量描述结构性软土卸荷过程中微(细)观结构演变规律。结果表明:土体开挖卸荷实际上是一个渐进并伴随损伤的过程,其损伤演化可以用分形维数D定量描述;软土卸荷过程在整体上呈现分维数减小的趋势,反映了软土损伤趋于增大的演化规律;软土卸荷过程中,随着卸荷等级的增大,软土在横纵断面的颗粒分布分维数和孔径分布分维数都越来越小,但纵断面的变化速度明显低于横断面。因此,颗粒分布分维数和孔径分布分维数可作为描述软土卸荷损伤的定量指标。     

取向硅钢常化过程析出物和组织演变规律

使用透射电镜(TEM)和电子背散射衍射技术(EBSD)对取向硅钢热轧板常化过程中析出物和组织的变化进行了研究。结果表明,热轧及常化过程中都有大量细小的析出物析出,其中热轧板中主要是MnS和少量MnS与AlN的复合析出物;常化板中主要是AlN和少量MnS与AlN的复合析出物;且常化板中析出物数量比热轧板中析出物的数量高1~2个数量级,平均尺寸减小约16nm。热轧板的组织沿着厚度方向存在较大不均匀性,高斯织构主要存在于热轧板次表层的变形组织中,且强度约为2;常化热处理后试样厚度方向组织的均匀性变大且次表层可以得到细小均匀的晶粒组织,高斯织构依然存在于试样次表层但强度减小约为0.8。