钟丽琼
,
严振
,
梁益龙
,
姜云
,
徐军
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易艳良
稀有金属材料与工程
采用化学腐蚀剥层的方法在X射线应力衍射仪上测定喷丸与未喷丸TC11钛合金表层残余应力场,并测试了此应力场下r=-1,0.1两不同应力比下1×107次的高周疲劳,拟合成疲劳S-N曲线.使用OM、SEM、EDS、超显微硬度仪对材料原始组织、表面形貌、断口形貌、源区成分及疲劳试验后表层硬度变化进行了观察和测定.结果表明,喷丸后在TC11钛合金表层形成一个“钩”形分布的残余压应力场,且层深0.122 mm处压应力值达-463 MPa.此应力场能显著改善其拉/压疲劳性能,而对其拉/拉疲劳性能几乎不起作用.拉/压和拉/拉疲劳试验后,TC11钛合金喷丸试样表层硬度梯度都有降低的趋势,但未喷丸试样却呈上升趋势.
关键词:
残余应力场
,
应力比
,
S-N曲线
,
TC11钛合金
严振
,
梁益龙
,
张泽军
,
徐军
,
易艳良
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.04.003
主要研究TC11钛合金喷丸前后高周疲劳性能的改变情况,并对比研究了喷丸前后宏微观影响因素的变化.在疲劳试验前后采用X射线应力衍射仪(XRD)、金相显微镜、扫描电镜(SEM)、超微小显微硬度计等分析研究了喷丸强化对TC11钛合金高周疲劳性能的影响,并结合升降法和成组实验法测试喷丸前后两种不同表面状态下TC11钛合金的高周疲劳性能,拟合成两种不同表面状态下的疲劳S-N曲线.疲劳试验结果表明喷丸后在表层形成明显的残余压应力场和喷丸硬化现象,将裂纹萌生驱赶至次表面,显著提高了TC11疲劳强度和寿命.经喷丸后TC11钛合金试样疲劳强度极限达到616.5 MPa,而未喷丸试样疲劳强度极限仅为448 MPa,与之相比喷丸后疲劳强度极限增加了168.5MPa,提升幅度达37.6％.喷丸不仅使得试样表面完整性更为良好,减少了表面应力集中区,还使得表层组织中α相分布的致密度增加.喷丸硬化致使表层显微硬度值发生变化,形成一个深度有近260 μm的梯度分布层,表面硬度达到HV433,较未喷丸相比也有近HV50的提升.喷丸后疲劳源深度达到258 μm,较未喷丸试样的38 μm相比增加达220 μm.
关键词:
喷丸强化
,
高周疲劳
,
TC11钛合金
,
S-N曲线
吴康
,
任静
,
蒋洪德
,
工程热物理学报
本文通过构建由一级动静叶组成的外流影响下的轮缘密封问题的实验和数值模型,针对燃气轮机透平转静轮盘间隙的封严与入侵问题开展了研究.其中第一部分主要关注燃气入侵的主要影响因素,入侵气体在腔室内部的分布规律和最小封严流量.结果表明:静叶尾缘的压力分布是造成燃气入侵的主要原因,即在主流的压力大于密封腔室内压力的区域会出现燃气侵入腔室,造成局部温度过高;主流压力小于腔室内部的压力区域,密封气体能够较好的封严转静间隙.入侵气体和封严气体的掺混主要发生在腔内高半径处并在高速旋转的动盘引发的夹带作用下深入腔室内部低半径处.因此在轮缘密封的结构设计中需要全面的考虑这些因素的影响.
关键词:
整级透平
,
转静轮缘
,
封严与入侵
,
动盘夹带效应
吴康
,
任静
,
蒋洪德
工程热物理学报
本文通过构建由一级动静叶组成的外流影响下的轮缘密封问题的实验和数值模型,针对燃气轮机透平转静轮盘间隙的封严与入侵问题开展了研究.其中第二部分主要关注不同封严结构的特性.结果表明:复杂的封严结构能够避免主流和腔室内部气体的直接接触,增大主流入侵的沿程阻力和削弱主流的切向速度分量的影响.在本文的实验条件下,径向封严所需要的最小密封流量相较于轴向封严能够减少50％以上.
关键词:
转静轮缘
,
轴向封严
,
径向封严
,
双封严结构
贾惟
,
刘火星
工程热物理学报
在涡轮转静叶片排之间喷入冷气可以阻止高温燃气进入盘腔,但是冷气与主流的掺混损失对涡轮气动性能不利.本文采用数值计算的方法,研究了转静叶片排之间封严腔轴向位置和轴向间隙的变化对涡轮性能和端区流动的影响.结果表明,封严出流与主流的剪切作用形成了诱导涡,诱导涡随后发展成为通道涡并占据了端区二次流的主导地位.封严腔轴向位置和轴向间隙的改变使等熵效率和封严效率产生了相反的变化,因此在设计时要兼顾气动性能和冷却要求进行综合考虑.
关键词:
封严腔
,
轴向位置
,
轴向间隙
,
通道涡
,
涡轮性能
孙杰
,
石超
,
赵丹
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.11.008
采用空气等离子喷涂工艺制备了NiAl/AlBN封严涂层.研究了NiAl/AlBN涂层在5％(质量分数)NaCl溶液中的电偶腐蚀行为.结合极化曲线、开路电位和微观形貌(SEM)观察,对封严涂层的腐蚀机理进行了探讨.通过计算出的平均电偶电流密度,评价了NiAl/AlBN封严涂层的电偶腐蚀敏感性.结果表明,AlBN涂层的腐蚀电位较NiAl涂层低,两者相差约70mV,电偶腐蚀过程中,腐蚀电位较低的AlBN涂层作为电偶对的阳极发生腐蚀,NiAl涂层作为阴极得到保护.NiAl/AlBN涂层的电偶电流密度为3.5331μA/cm2.电偶腐蚀后,电偶对的阳极、阴极的自腐蚀电位均降低了,阳极电位从-808mV负移到-883mV,阴极电位从-740mV负移到一800mV;电偶电位为-814mV.随着腐蚀时间的延长,AlBN涂层的防护性能逐渐减弱.
关键词:
AlBN封严涂层
,
NiAl封严涂层
,
电偶腐蚀
王永涛
,
臧勇
,
吴迪平
,
秦勤
钢铁
对轧机振动性质、致振机理进行了研究,通过对连轧机组中发生振动的F2、F3轧机进行的现场测试和分析发现,轧机振动以水平方向为主,轧辊和轧件上的振纹频率和振动频率相同,并且将最终振纹折算到轧制界面上后其长度与接触弧长相等.这说明振纹与接触弧有直接的联系.提出了CSP轧机的辊面振纹扩展致振机理,即轧机振纹是工作辊初始振纹在轧制过程中逐渐在辊面扩展形成,轧辊表面振纹引起并加剧了轧机的非正常振动.该理论对同类轧机振动抑制具有重要理论和应用价值.
关键词:
CSP轧机
,
振动
,
振纹
,
轧制界面
王永涛
,
臧勇
,
吴迪平
,
秦勤
钢铁
对轧机振动性质、致振机理进行了研究，通过对连轧机组中发生振动的F2、F3轧机进行的现场测试和分析发现，轧机振动以水平方向为主；轧辊和轧件上的振纹频率和振动频率相同，并且将最终振纹折算到轧制界面上后其长度与接触弧长相等。这说明振纹与接触弧有直接的联系。提出了CSP轧机的辊面振纹扩展致振机理，即轧机振纹是工作辊初始振纹在轧制过程中逐渐在辊面扩展形成，轧辊表面振纹引起并加剧了轧机的非正常振动。该理论对同类轧机振动抑制具有重要理论和应用价值。
关键词:
CSP轧机;振动;振纹;轧制界面
