高强度致密涂层在过程装备中的应用

将Ni基粉末与一定比例的Al粉机械混合并喷涂于基材上，在700℃进行反应烧结，形成高强度致密涂层。实验表明，涂层所固有的层状组织趋于消失，强度明显提高。该涂层在过程装备中具有广阔的应用前景。     

冷凝器外壳承受极限水压力的计算与分析

以某循环冷却水系统冷凝器外壳破坏情况为例,基于冷凝器外壳上安装的拉杆螺栓的变形量和冷凝器外壳平板的对应变形量的协调关系,采用简化的理论模型和有限元数值计算方法,对冷凝器外壳承受的极限水压力进行力学分析与计算.结论表明:该冷凝器外壳的结构设计及拉杆焊接接头焊接质量是造成这次破坏的主要原因,对其他冷凝器外壳(如核电站)改进设计具有参考意义.     

Fe表面层状结构的渗碳行为特性

将Q235钢放在改造后的电阻炉内,在通氢气的气氛中加热到1253K保温40min后随炉冷却,得到表面层为脱碳的两纯Fe试样。将其中一试样通过氧化-还原处理,使其表面具有层状结构,与另一脱碳试样一起放入改造后的电阻炉内,在通氢气的气氛中进行渗碳淬火。结果发现,具有层状结构试样的硬度明显高于脱碳试样的硬度；在光镜下观察两试样的截面,前者渗碳层的厚度明显大于后者。     

Fe表面预处理产生层状结构的渗碳行为特性分析

将Q235钢放在改造后的电阻炉内，在通氢气的气氛中加热到1253K保温40min，随炉冷却，得到表面层为脱碳的2个纯Fe试样。将其中试样A通过氧化一还原处理，表面具有层状结构，与另一脱碳试样B一起放入改造后的电阻炉内在通氢气的气氛中进行渗碳淬火。表面显微硬度比较发现，试样A的硬度明显高于试样B，在光学显微镜下观察两试样的截面，试样A渗碳层的厚度明显大于试样B。试验证明Fe表面具有层状结构，有利于渗碳进行。     

激光熔覆镍基高温耐磨合金的组织及性能

通过增加IN718合金中(Ti+Al)含量制备一种镍基高温耐磨合金,以满足超临界机组镍基合金阀门密封面再制造的需求。采用万能试验机、摩擦磨损试验机、XRD、SEM等仪器和JMatpro软件研究该合金激光熔覆试样的组织与性能。研究结果如下：当IN718合金的(Ti+Al)含量增加至7.6%时熔覆层会出现开裂;当IN718合金的(Ti+Al)含量增加至6.6%时,其激光熔覆试样初始平均硬度值为40 HRC,抗拉强度为998 MPa,延伸率为5.2%,室温摩擦因素为0.75左右,磨损量为0.327 5 mm³,主相为γ相和γ′相,700℃×10 h时效处理后平均硬度值为54 HRC,700℃摩擦因素为0.35左右,磨损量为0.024 mm³,主相γ′占53%。研究结果表明,IN718合金中(Ti+Al)含量增加至6.6%时具有良好的激光熔覆工艺性能和高温摩擦磨损性能,可应用于超临界/超超临界机组镍基合金阀门密封面的维修与再制造。     

锆合金表面耐腐蚀涂层研究现状

在核工业反应堆中,锆合金核燃料棒包壳管在各种工业介质中服役。介质中包括的氧、水蒸气、二氧化硫、硫化氢、气相金属氧化物、熔盐等会诱发或加剧燃料棒包壳管腐蚀氧化,而温度通常更进一步加速热腐蚀及高温氧化过程。为了防止锆合金表面氧化且不改变或降低其力学性能,在锆基表面制备一层具有耐高温腐蚀和氧化的涂层。文中综述了国内外锆合金表面涂层研究现状,讨论了热障涂层、MCrAlY包覆涂层、铝化物涂层对锆合金高温氧化及热腐蚀性能的影响。     

机械故障诊断方法及应用研究

主要介绍了机械故障诊断的现状,以及故障诊断发展的趋势,着重介绍了机械故障诊断学科的研究热点、专家系统和基于人工神经网络的智能系统及其发展动向。     

熔盐堆用镍基合金在熔融氟盐中的腐蚀研究进展

熔盐堆(Molten salt reactor,MSR)是第四代先进核反应堆中唯一的液态燃料反应堆,因在热转化效率、中子经济性、固有安全性、在线燃料循环、核废料处理等方面具有无可比拟的优势而备受国内外研究者的关注。熔盐的选择对MSR的运行安全及效率至关重要。熔融氟化盐如LiF-BeF2(FLiBe)、LiF-NaF-KF(FLiNaK)等具有较小的热中子吸收截面、高热导率、高比热容、良好的流动性、低的蒸气压(高温时)、良好的高温稳定性等一系列优异的热物化性能,被公认为MSR最理想的冷却剂和核燃料载体。目前,国内外均选用镍基合金作为MSR的主要结构材料。然而,超强高温腐蚀性熔融氟盐的存在对镍基合金提出了苛刻的要求。目前,国内外学者们对熔盐堆用镍基合金在熔融氟盐中腐蚀行为的研究主要集中在两个方面:一是镍基合金在熔融氟盐中热腐蚀行为的影响因素及微观机制,二是提高镍基合金的耐高温熔盐腐蚀性能。一般认为,镍基合金在熔融氟盐中的腐蚀机制主要包括以下四种:本质腐蚀、氧化性杂质引起的腐蚀、温差驱动的腐蚀和异种材料引起的腐蚀。因此,合金自身和熔盐腐蚀环境是影响镍基合金在氟盐中热腐蚀行为的两大主要因素。在合金自身方面,主要为合金元素(Ni、Cr、Mo、Fe、Si等)及含量、合金显微组织(晶界特征、组织缺陷等)的影响;在熔盐腐蚀环境方面,主要为熔盐组分、熔盐中的杂质及腐蚀产物、熔盐温度、坩埚材质、核裂变产物等的影响。目前,提高镍基合金耐熔盐腐蚀性能的主要途径有:在镍基合金方面,包括有微合金化(添加Ti、RE等)、晶界工程处理、陶瓷相增强复合材料技术;在熔盐方面,包括熔盐纯化、添加单质金属(如Zr、Be、Li等)降低熔盐的氧化还原势等。此外,采用电镀法、激光熔覆法、化学气相沉积法、等离子喷涂法等表面改性技术在镍基合金上制备金属涂层(Ni、Co、Mo、NiCoCrAlY等)和陶瓷涂层(氮化物如AlN、碳化物如SiC)。本文重点综述了镍基合金在熔融氟盐中热腐蚀行为的主要影响因素及微观机制,以及国内外研究者在提高镍基合金耐高温熔盐腐蚀性能方面的研究进展。针对当前已开发的镍基合金与强腐蚀性的熔融氟盐相容性亟待解决的一些关键基础问题,提出了未来镍基合金在熔融氟盐工程应用中的主要技术方向和发展趋势,为耐高温氟盐腐蚀材料的研究和开发提供重要思路。     

添加松香和淀粉对铁基合金粉末激光成形试样组织和力学性能的影响

利用5 kW横流CO_2激光器在基材上分别成形未包覆和包覆松香、淀粉双层微膜的铁基合金粉末试样,并通过试验研究它们的元素含量、显微组织和力学性能。研究表明,松香、淀粉双层微膜在激光熔池中气化燃烧形成暂态还原性保护气氛,使成形粉末的氧化烧损减少。双层微膜包覆粉末试样中Cr、 Ni、Si含量比未包覆粉末试样平均增加0.12%,C、B含量比未包覆粉末试样平均增加0.015%。相较于未包覆粉末试样,双层微膜包覆粉末试样气孔、夹渣等缺陷较少,成形试样的质量更好。松香、淀粉双层微膜包覆粉末试样的平均洛氏硬度、平均抗拉强度分别为56.12HRC、1 847 MPa,比未包覆粉末试样提高了4.7%、16.2%。     

弧电流对多弧离子镀TiAlN涂层表面形貌和性能的影响

为优化TiAlN涂层的沉积参数,采用多弧离子镀技术在不同弧电流条件下于锆合金表面制备TiAlN涂层。利用扫描电子显微镜、能量色散X射线谱、高温热处理炉、划痕仪和X射线衍射仪分析弧电流对TiAlN涂层表面形貌、元素成分、高温抗氧化性、膜基结合力及物相结构的影响。结果表明:随着弧电流的升高,TiAlN涂层表面大颗粒数目逐渐增多,但涂层变得更加致密、孔隙率逐渐降低;弧电流为70 A时所制备的涂层高温抗氧化性能最好;膜基结合力随着弧电流的增加呈现出先增大后减小的趋势,弧电流为60 A时所制备的涂层膜基结合力最大,为32 N;弧电流为50 A时,涂层中物相Ti3AlN在(111)晶面、物相AlN在(100)晶面表现出择优取向。