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预变形对X90管线钢显微组织和力学性能的影响

黄少波 , 胡强 , 李沙沙 , 冯斌 , 吴康 , 张军磊 , 周志民 , 杨眉

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.10.023

采用拉伸试验、冲击试验、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、显微硬度测试仪等研究了0.5％～6％预拉伸变形对X90管线钢显微组织及力学性能的影响.结果表明:随着预拉伸变形量的增加,X90管线钢晶粒增大,位错塞积导致强度增加,均匀延伸率下降,呈现典型的加工硬化特点,抗拉强度的增幅要小于屈服强度,屈强比增大;随着变形量的增加冲击吸收功逐渐由291 J减小至235 J,冲击试样断口的韧窝减小,伴随第二相粒子析出;显微硬度中间层较边缘区增加少,预拉伸在6％时边缘显微硬度为325HV.X90管线钢的预拉伸在4％以内能保证管线钢的正常服役.

关键词: X90管线钢 , 预变形 , 力学性能 , 组织 , SEM

回火温度对X90管线钢焊接接头组织性能的影响

张军磊 , 杨眉 , 胡强 , 冯彬 , 黄少波 , 吴康 , 周志民

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.16.017

对X90管线钢埋弧焊焊接接头在500～600℃高温回火处理,之后进行拉伸、硬度和冲击测试,并利用扫描电镜对焊接接头显微组织及断口进行分析.结果表明,回火处理后的试样组织多边形类晶粒增多,且M/A组织逐渐分解;其中抗拉强度在回火温度为600℃时下降幅度最大;冲击韧性在550℃时达到峰值208.70 J,提高了41.9％;回火温度在500～600℃时,试样呈软化-硬化的规律.试验结果表明,经过550℃热处理后的焊接接头塑韧性得到明显改善,其具有良好的综合性能,这一好的性能归因于组织内M/A淬硬相的分解、位错的重组合并及较少的析出相.

关键词: 回火温度 , X90 , 焊接接头 , 组织性能

间断伽辽金方法在燃机空气系统中的应用

谭勤学 , 林立 , 吴康 , 任静 , 蒋洪德

工程热物理学报

间断伽辽金方法(DGM)对守恒变量及梯度变量具有一致的任意高阶计算精度,因此该方法也具有较高的热流计算精度.本文搭建了二次空气系统单元机理实验台,并采用DGM对中心进气转静系开展了数值计算,取得了误差小于10％的对流换热系数计算结果.此外本文结合SST-γ-Reθ转捩模型,应用有限体积方法(FVM)及DGM,对燃气轮机旋转盘腔内流动与传热进行了预测,并取得了与实验结果吻合较好的传热预测结果.此两转转系及转静系典型问题验证了DGM对燃气轮机二次空气冷却流动传热预测具有一定优势,展现了DGM在燃气轮机二次空气系统中广阔的应用前景.

关键词: 间断伽辽金方法(DGM) , 二次空气系统 , 中心进气转静腔室 , 轴向通流转转腔室

ZCuSn10Zn2Fe凝固过程中原位自生纳米铁颗粒推移距离及影响因素

丁丁 , 王自东 , 王丽丽 , 吴康 , 陈晓华

材料热处理学报

利用真空熔炼—离心铸造技术制备出ZCuSn10Zn2Fe合金试样,通过透射电镜和小角X射线散射研究了铁含量对合金凝固组织的影响,得出了纳米铁颗粒被界面俘获或推移的热力学条件及颗粒推移距离的表达式.ZCuSn10Zn2Fe合金在凝固过程中纳米Fe颗粒的大小随着Fe添加量的增加而增大;纳米颗粒被推移的距离随Fe添加量的增加和凝固速度的加快以及推移临界速度的降低而减小.理论分析与实验结果一致,并提出了改善原位自生复合材料组织均匀性的主要途径.

关键词: 纳米铁颗粒 , 金属凝固 , 推移距离

整级透平中转静轮缘封严问题研究PartⅠ:封严与入侵

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

整级透平中转静轮缘封严问题研究Part Ⅱ:不同封严结构的特性

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