含弧坑缺陷压力钢管的安全评定

对含弧坑缺陷的引水压力钢管，基于有限元计算分析结果，运用我国提出的在用含缺陷压力容器安全评定标准进行了安全评定。采用了简化评定和凹坑评定两种方法对管壁上的弧坑缺陷分别进行了评定，并给出了失效评定图。计算结果表明，评定点落在曲线定义的范围内。评定结果表明，压力钢管舍有该范围内的弧坑缺陷是允许的。     

引水用压力钢管弧坑缺陷的安全评定

对含弧坑缺陷的引水压力铜管,根据有限元计算分析结果,运用在用合缺陷压力容器安全评定标准进行了安全评定,评定结论为该压力钢管壁上的弧坑缺陷是在允许范围内的.     

含表面裂纹Q345C钢焊接接头超低温安全评定

依据国家标准GB/T 19624—2004《在用含缺陷压力容器安全评定》,对含表面缺陷压力容器用钢Q345C焊接接头进行评定,评定中采用简化评定方法。评定结果得出含表面缺陷Q345C钢焊接接头在超低温-45℃环境下是允许存在的,同时根据标准及试验数据计算得出焊接接头的容许等效裂纹尺寸。     

焊接工艺对16MnR钢焊接接头低温安全性的影响

采用三种不同的焊接工艺对16MnR钢进行单面焊双面成型焊接,测试了焊接接头低温(-40℃)力学性能.在给定裂纹尺寸和载荷条件下,按照GB/T19624-2004<在用含缺陷压力容器安全评定>标准对含表面裂纹的16MnR钢接头进行安全评定.结果表明,各评定点均在评定曲线定义的范围内,说明该结构是安全的.根据标准计算得出不同工艺下接头的容许等效裂纹尺寸,焊缝区对裂纹的允许程度要好于热影响区,且采用A工艺焊接的接头的安全性相对最好.     

低匹配管道焊接接头的安全评定

在给定裂纹尺寸和栽荷条件及材料的力学性能条件下，以欧盟提出的结构完整性评定方法（SINTAP）为依据，对低匹配X56管线钢含缺陷的环向内表面焊接接头进行安全评定，建立了低匹配X56管线钢焊接接头的二级评定曲线。评定结果表明，评定点在曲线范围内，说明该结构是安全的，取代了将焊接接头近似看作均匀低强材料进行评定的方法，提高了评定精度，降低了评定方法的保守度。     

含环向穿透裂纹海底油气管道的安全评估

采用BS7910评定方法对给定载荷条件下的管道焊接接头焊趾处的穿透裂纹进行评定,探讨了穿透裂纹尺寸变化对焊接接头安全评定的影响.通过一种含环向穿透裂纹管道在纯弯曲载荷下的LBB.ENG2 J积分估算方法,采用Matlab编程计算含环向穿透裂纹管道的J积分值.计算结果表明,穿透裂纹半角不大于π/6时,其对应的评定点均落在BS7910的3C级评定曲线定义的范围内,这说明含有该范围内裂纹的缺陷是可以验收的,从而验证了含环向穿透裂纹管道的LBB.ENG2 J估算方法适于在工程实际中推广应用.     

凹坑形貌对喷丸应力场的影响

为消除残余应力及材料硬化等因素对弹丸撞击响应的影响，结合有限元模拟与试验分析，以2024-T351航空铝合金为研究对象，采用铣削制造了初始凹坑，又利用压头冲击进行了喷丸加工，研究了初始凹坑形貌对后续喷丸加工效果的影响规律。结果表明，凹坑原位单弹丸撞击后，凹坑变深，其深度变化随初始凹坑尺寸的增加而逐渐变小，凹坑中心位置残余应力随初始凹坑尺寸的增大而逐渐变大，并趋于稳定值。单个凹坑(凹坑投影半径r₀)相邻位置单弹丸撞击时，撞击表面位移及残余应力与偏移量s(撞击位置到凹坑中心的距离)密切相关，当s=r₀时，表面位移较大，但残余应力较小；当s0时，随着偏移距离减小，表面位移减小，残余应力增大；当s>r₀时，随着偏移距离增大，距离较小时，表面位移小幅度减小，残余应力小幅度增大，距离较大时，变化都很小，基本可以认为保持不变；当撞击位置远离初始凹坑时，凹坑对弹丸撞击响应的影响逐渐减弱。两个凹坑相邻位置单弹丸撞击后，弹丸撞击响应主要受到近处(s≤r₀)凹坑的影响，较远距离(s&...     

含缺陷压力管道的应力腐蚀断裂及其安全评定

在严重的腐蚀介质中，压力管道等含缺陷构件常常易于发生应力腐蚀脆性断裂.本文分析了应力腐蚀环境下临界应力强度因子KISCC的含义，给出了含缺陷构件的应力腐蚀失效判据为KI≤KISCC.在实际工程中，由于临界应力强度因子门槛值KISCC均通过实验方法来获取，给评定过程带来了一定困难且不便于推广应用.为此，本文推荐了一种简要的KISCC工程计算方法。结果表明：工程计算方法所得计算结果与实验测定结果有较好的吻合，可用于压力管道等含缺陷构件的安全评定.      

焊缝非匹配海管表面缺陷的安全评定

采用欧洲共同体提出的工业结构完整性评定方法（SINTAP），对给定裂纹尺寸和载荷条件下的EH36管线钢焊接接头焊趾处的表面裂纹进行评定：由拉伸试验得到的焊缝和母材的屈服强度比值大于10％，确定此次评定适用于SINTAP第二级评定，并给出二级评定图，计算结果表明，在裂纹深度α=2.2mm，在极限裂纹长度范围内变化的裂纹，其对应的评定点均落在评定曲线定义的范围内。这说明含有该范围内裂纹的缺陷是可以验收的。比较评定结果发现，裂纹深度方向上的变化较长度方向上的变化对评定结果产生的影响更明显。     

管式褐煤干燥机管板焊接工艺和低温安全评定的研究

针对Q370R钢管式褐煤干燥机管板采用三种不同焊接工艺进行施焊,测试焊接接头焊缝区的低温力学性能。在最大允许工作压力及裂纹尺寸已知的条件下,根据GB/T19624-2004标准对焊缝外表面裂纹进行低温工况下的安全评定。结果表明:采用A工艺施焊的焊缝具有最优的低温性能及安全裕度。三种焊接工艺下评定点均位于失效评定曲线定义的安全范围内,且等效裂纹尺寸都小于最大容许等效裂纹尺寸,该裂纹缺陷可以被接受,结构安全。综合考虑,在同等条件下优先推荐采用焊接工艺A对管板进行施焊。     

海底油气管道焊接接头的安全评定

采用欧共体提出的结构完整性评定方法SINTAP(Structural Integrity Assessment Procedure)，针对APISLX65管线钢焊接接头焊趾处的表面裂纹和埋藏裂纹进行安全评定。评定是在给定裂纹尺寸和载荷条件下，应用有限元分析，根据CTDD(裂纹尖端张开位移)试验结果进行的。同时根据母材和全焊缝拉伸试验结果，建立了X65管线钢焊接接头的一级、三级评定曲线。评定结果表明，不论是采用一级或是三级评定，各评定点均在评定曲线定义的范围内，说明该结构是安全的。将SINTAP安全评定方法应用于管道结构，为SINTAP在国内管道结构安全评定中的应用奠定了基础。     

海底管道高匹配焊接接头的安全评定

在给定裂纹尺寸和载荷条件以及材料的力学性能的情况下,根据欧洲共同体提出的结构完整性评定方法(SINTAP),针对高匹配API5LX65管线钢焊接接头焊趾处的表面裂纹进行安全评定,用极限载荷法和GTOD(裂纹尖端张开位移)试验结果进行评定.同时根据母材和全焊缝拉伸试验结果,建立高匹配X65管线钢焊接接头的二级评定曲线.评定结果表明,在采用二级评定时,评定点在评定曲线范围内,说明该结构是安全的.将SINTAP安全评定方法应用于高匹配焊接管道结构,将为SINTAP在国内管道结构安全评定中的应用奠定基础.     

图像分维对腐蚀坑分布特征的表征

采用图像分维探讨了腐蚀图像特征与表面腐蚀坑分布特征的关系.统计碳钢土壤腐蚀试片表面测量数据表明,蚀坑直径和深度分布在一定尺度范围内遵循幂函数方程,即蚀坑直径或深度与相应出现概率(个数)在双对数坐标存在线性区,其线性区斜率代表坑直径或深度的分布分维,反映腐蚀表面的粗糙程度.同时,根据盒计数法原理提出计算图像二维和三维分维的方法.大量实验数据证实,腐蚀图像二维和三维分维分别与坑直径和坑深度分布分维线性相关,并在数值上近似相等.这为根据腐蚀图像特征确定腐蚀表面坑分布规律提供了简便快捷的方法.     

海底管道安全性评定方法的分析

在给定裂纹尺寸、载荷条件以及材料的力学性能下,根据欧共体提出结构完整性评定方法SINTAP(structural integrity assessment procedure)和英国标准BS7910两种方法,针对API5LX65管线钢焊接接头焊趾处的表面裂纹进行安全评定,用极限载荷法和CTOD(裂纹尖端张开位移)试验结果进行评定.同时根据母材和全焊缝拉伸试验结果,建立X65管线钢焊接接头的0级以及1级(BS7910的1级和2级)评定曲线.结果表明,无论采用SINTAP还是BS7910方法,评定点均在评定曲线范围内,说明该结构是安全的,并且两种方法评定结果十分接近.将两种方法进行分析将有助于海底管道安全评定的选择,为选择评定方法的多样性奠定基础.     

铜合金表面织构冷压成形实验研究

研究了一种高效低成本的表面织构加工方法——表面织构冷压成形工艺,并验证了其制备功能性表面织构的可行性。将铜合金在不同温度下退火制备不同晶粒尺寸的试样,通过自行开发的表面织构冷压成形系统,对铜合金进行圆形凹坑表面织构冷压成形实验。使用超景深三维显微镜对织构形貌进行分析,并研究了不同载荷、晶粒尺寸对单点表面织构冷压成形结果的影响,以及不同凹坑间距对两点织构冷压成形结果的影响。通过表面织构冷压成形实验在H62铜合金表面制造了变形影响区中直径为Φ336.0~Φ720.6μm、深度为27.33~110.10μm的圆形凹坑织构。研究结果表明,载荷、晶粒尺寸、凹坑间距对表面织构的成形结果有显著影响。实验确定了冷压成形表面织构的工艺参数,验证了冷压成形制备表面织构的可行性。     

硫酸钠溶液中2024—T3铝合金孔蚀过程的电化学噪声特征

高强度航空铝合金结构材料2024-T3在3.0%（质量分数（Na2SO4溶液中发生局部腐蚀的过程中,电位噪声的谱功率密度（SPD）曲线都具有相同的特征,即在极低频下为白噪声,随着频率的升高逐渐转化为1/f^α噪声,相应于一个噪声信号波,有一个腐蚀孔出现,在孔蚀诱导期,白噪声水平升高,截止频率增大,SPD曲线的倾斜段直线斜率小于-20dBv/decade,且趋于增大,孔蚀发生后,上述3个参量则各自朝着上述方向的塑方向变化,孔蚀时的Hurst指数（H）小于非孔蚀期的Hurst指数,而孔蚀时的系统分维（D）则大于非孔蚀期的系统分维。     

退火对表面机械研磨处理纳米化316L不锈钢性能的影响

通过对未表面纳米化、表面机械研磨处理(SMAT)法表面纳米化和表面纳米化后退火处理的316L不锈钢性能变化的研究,试图获得一种可以提高该材料表面硬度和抗点蚀性能的方法。采用点蚀实验和硬度实验方法,并在3.5%NaCl水溶液中测量了不同样品的极化曲线。结果表明,316L不锈钢表面纳米化后抗点蚀性能下降;表面纳米化后经退火处理的316L不锈钢随退火温度升高和退火时间延长抗点蚀性能会重新恢复。316L不锈钢经SMAT法表面纳米化加适当退火,可以获得较高硬度和较高抗点蚀性能的表面层。     

中厚板表面麻坑缺陷形成机理分析

本文描述了中厚板表面麻坑缺陷宏观形貌、特征,并采用金相显微镜、扫描电镜对中厚板表面麻坑缺陷的形态、组成进行微观分析。结果表明,麻坑缺陷的宏观形貌为连续的片状粗糙面,其下有形状不一、大小不同的凹坑;麻坑缺陷处成分存在Fe、O、Na、Mg、Si、S、K、Ca元素;缺陷处O含量明显增高,证明缺陷处成分主要为铁的氧化物。因此,麻坑缺陷为轧制过程中氧化铁皮、设备锈蚀物等异物掉落到钢板表面并被压入导致。经过优化轧制水冷工艺、除鳞工艺、及时彻底清理设备上堆积的氧化铁皮沉淀物及锈蚀物,可有效控制麻坑缺陷。