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焊接热循环及时效处理对一种Ni-Fe基高温合金的组织和力学性能的影响

吴栋 , 王鑫 , , 陆善平

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00355

采用焊接热模拟实验,研究了焊接热循环对一种700℃超临界火电机组高温部件候选材料-Ni-Fe基高温合金组织和力学性能的影响.结果表明,固溶态Ni-Fe基高温合金在经过峰值温度为1249℃的焊接热循环后,25和700℃屈服强度和抗拉强度都降低,延伸率升高.对经过焊接热循环后的合金再进行时效处理发现,在25℃时,焊接热循环后再时效样品的屈服强度和抗拉强度与母材时效态相当;在700℃时,焊接热循环后再时效样品的强度高于母材时效态的强度.Ni-Fe基高温合金在高温焊接热循环过程中,强化相γ'以及难溶相MC发生溶解,导致强度下降.经过时效处理后,强化相γ'再次大量析出,同时晶界析出了M23C6.M23C6存在于晶界,并没有造成拉伸性能的弱化.高温焊接热循环使MC发生部分溶解,为M23C6的时效析出提供了C元素.

关键词: Ni-Fe基高温合金 , 焊接热循环 , 时效 , γ' , 碳化物 , 力学性能

汽车电泳涂装泳透力现场测量方法

华云 , 王辉 , 周磊 ,

电镀与涂饰

介绍了3种汽车车身电泳涂装现场测量泳透力的方法,即电位仪测量法、一米钢条测量法和泳透力盒测量法.比较了这3种测试方法的优缺点.其中,泳透力盒测量法以检测结果能够量化,有较高的精度,重复性和再现性好,对车型结构没有特殊要求,有合理的判定标准以及能够在生产现场灵活使用等优点而被确定为较佳的泳透力现场测量方法.

关键词: 汽车车身 , 电泳 , 泳透力 , 现场测量

微量活性组元氧对焊接熔池 Marangoni对流和熔池形貌影响的数值模拟

, 陆善平 , 李殿中 , 李依依

金属学报

针对SUS304不锈钢的定点钨极惰性气体保护焊过程,建立三维瞬态定点热源作用下的焊接熔池数学模型,系统研究了不同氧含量下的熔池温度场、速度场以及熔池形貌演变过程。结果表明:随着熔池中活性组元氧的增加,熔池内的对流模式经历了以外对流为主、内外对流共存到以内对流为主的演变过程,熔池形貌由浅且宽形、“勺”形变成深且窄形。熔池中微量活性组元氧直接影响熔池表面张力温度梯度系数,改变熔池表面Marangoni对流模式和熔池最终形貌。当氧含量低于80ppm时,熔池表面以外向Marangoni对流为主,熔池形貌宽且浅;当氧含量超过120ppm时,熔池表面以内向Marangoni对流为主,熔池形貌窄且深;当氧含量处于80ppm~120ppm之间时,熔池形貌为“勺”形,并且随时间的增加,熔池内外对流区域逐渐变小,内对流区域逐渐变大。定点联合保护焊实验结果表明,熔池形貌变化规律的模拟结果与实验结果相吻合。

关键词: 微量活性组元 , Oxygen , Marangoni convection , Weld shape

微量活性组元氧对焊接熔池Marangoni对流和熔池形貌影响的数值模拟

, 陆善平 , 李殿中 , 李依依

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.02.023

针对SUS304不锈钢的定点钨极惰性气体保护焊过程,建立三维瞬态定点热源作用下的焊接熔池数学模型,系统研究了不同氧含量下的熔池温度场、速度场以及熔池形貌演变过程.结果表明:随着熔池中活性组元氧的增加,熔池内的对流模式经历了以外对流为主、内外对流共存到以内对流为主的演变过程,熔池形貌由浅且宽形、"勺"形变成深且窄形.熔池中微量氧直接影响熔池表面张力温度梯度系数,改变熔池表面Marangoni对流模式和熔池最终形貌.当氧含量低于80×10-6时,熔池表面以外向Marangoni对流为主,熔池形貌宽且浅;当氧含量超过120×10-6时,熔池表面以内向Marangoni对流为主,熔池形貌窄且深;当氧含量处于(80-120)×10-6之间时,熔池形貌为"勺"形,并且随时间的增加,熔池内外对流区域逐渐变小,内对流区域逐渐变大.定点联合保护焊实验结果表明,熔池形貌变化规律的模拟结果与实验结果吻合.

关键词: 微量活性组元 , , Marangoni对流 , 熔池形貌 , 数值模拟

不锈钢材料的高效率焊接新工艺

陆善平 , , 李殿中 , 李依依

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00437

针对不锈钢材料钨极惰性气体保护(TIG)焊熔深浅、焊接效率低的缺点开发了大深宽比高效率TIG焊接新工艺,包括活性剂焊接工艺、混合气体联合保护焊工艺和双层气流保护焊工艺.与涂覆活性荆法相比,混合气体法不仅可获得深熔深,而且操作方便,易于实现工业化;双层气流法可有效避免混合气体法中电极氧化烧损现象.实验和模拟结果表明:熔池中活性元索O含量变化导致的Marangoni对流方向的变化是TIG焊熔深增加的主要因素,焊接过程中调整液态熔池中活性组元含量可获得大深宽比焊缝.高效率TIG焊接工艺对焊接规范(焊接速度、焊接电流和电极间距)不敏感,有利于在工业生产中推广应用.

关键词: 不锈钢 , 高效率焊接 , 活性元素 , , Marangoni 对流 , 熔池形貌

CRH2A型动车组缓冲梁结构焊接残余应力的有限元模拟

朱瑞栋 , , 林化强 , 陆善平 , 李殿中

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2013.00832

建立了缓冲梁结构焊接有限元模型,利用有限元法分析了焊接残余应力分布规律.结果表明:应力模拟结果与采用压痕应变法实测结果吻合较好,模型可靠;缓冲梁下翼板边部和工艺孔区域存在较大且分布不均匀的焊接应力,工件挂的焊接对下翼板边部应力分布影响较大;采用A6N01铝合金代替A7N01铝合金作为母材可有效降低缓冲梁结构应力,当角补板和缓冲梁整体成型时,原焊缝附近的残余拉应力明显降低,采用双人对称同时施焊能显著降低缓冲梁下翼板的残余拉应力.

关键词: CRH2A型动车组 , 缓冲梁焊接结构 , 残余应力 , 有限元法 , 数值模拟

中原油田23气田气井腐蚀原因分析

郑家燊 , 傅朝阳 , 刘小武 , 彭芳明 , 黄先球 , 赵景茂 , 吴灿奇 , 徐卫东 , 王选奎

中国腐蚀与防护学报

采用XRD、XPS和EPMA对中原油田23-1、23-8气井油管腐蚀产物和管材进行分析,并试验了碳钢在CO_2介质中的腐蚀。研究结果表明,天然气中的CO_2及凝析水是气井腐蚀的主要原因。管材的非金属夹杂物(MnS、Al_2O_3)含量超标,是加速油管在CO_2环境中局部腐蚀穿孔破坏的另一原因。还探索了应用缓蚀剂防止气井CO_2腐蚀的可能性。

关键词: 气井 , Oil pipe corrosion , Failure analysis , Inhibitor

O-去甲基拉法辛合成的新方法

史兰香 , 张宝华

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2013.20351

拉法辛为原料,分别以新的脱甲基试剂半胱氨酸钠盐和青霉胺钠盐制备了O-去甲基拉法辛,收率为86%和82%.一锅中分别完成了半胱氨酸钠盐、青霉胺钠盐的制备与拉法辛脱甲基反应,简化了操作步骤.最优反应条件为溶剂N-甲基吡咯烷酮,反应温度175℃,产物析晶pH值9.5.

关键词: O-去甲基拉法辛 , 拉法辛 , 脱甲基化 , 半胱氨酸钠盐 , 青霉胺钠盐

哈贝壳螺旋微结构研究

陈斌 , 彭向和 , 孙士涛 , 季金苟 , 陈松

稀有金属材料与工程

对丽哈贝壳的微结构进行了扫描电镜(SEM)观察,观察显示它是由无机霰石层和有机胶原蛋白组成的一种生物陶瓷复合材料,其中无机霰石层平行于贝壳表面整齐排列.观察也显示这些霰石层是由长而薄的霰石片所组成,不同霰石层中的霰石片具有不同的方向,构成螺旋等铺层形式.更仔细的观察显示每一霰石片又是由长而细的霰石纤维所组成,最细的霰石纤维具有纳米的尺度.根据在贝壳中观察到的螺旋结构,进行了螺旋结构和平行结构最大拔出力的比较实验研究,结果显示螺旋结构的最大拔出力大于平行结构的最大拔出力,它使贝壳具有高的强韧性.研究结果对高性能仿生陶瓷复合材料设计提供了有益指导.

关键词: 哈贝壳 , 生物陶瓷复合材料 , 螺旋微结构 , 最大拔出力

丘里燃烧器结构对浓淡分离影响的数值模拟

沈思苇 , 杨茉 , 蒋燕华 , 王治云

工程热物理学报

本文通过对不同收缩比和收缩段形线结构下的丘里管内气固两相流的数值模拟,给出了丘里燃烧器浓淡分离效果和阻力特性与丘里管结构的关系.结果表明,丘里燃烧器的阻力损失主要发生在收缩段,并且随着收缩比的增大,燃烧器的浓淡分离效果将变差,阻力损失减小;当收缩段采用圆弧形形线结构时,可使丘里燃烧器单位压降的浓淡比增加,且在弯曲弧度相同的情况下,“内凹”弧形与“外凸”弧形燃烧器相比,其单位压降浓淡比更大;收缩段形线弯曲弧度增大,单位压降浓淡比随之增大.

关键词: 丘里管 , 浓淡燃烧器 , 气固两相流 , 数值模拟

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