水射流表面改性对国产Zirlo锆合金包壳管加速腐蚀氧化膜形貌的影响

为进一步提高国产锆合金包壳管性能,提高反应堆安全性,对国产Zirlo锆合金进行水射流冲击强化,研究在高温高压水腐蚀条件下不同冲击压力对样品表面氧化膜的影响,并与未冲击样品进行对比。结果表明,样品表面在不同压力的冲击下耐蚀性差异较大,当冲击压力达到40 MPa时样品表面氧化膜状态较好,相比于未冲击样品氧化膜厚度减少4.3%,在10 MPa和20 MPa冲击下则出现腐蚀加速情况。     

42CrMo特厚板温度梯度轧制有限元模拟与实验研究

针对特厚板轧制中钢板心部变形小,中心晶粒粗大的问题。采用有限元MSC.Marc软件建立了特厚板轧制的仿真模型,研究了在42Cr Mo特厚板轧制过程中引入厚度方向上的温度梯度对钢板心部应变的影响,并与传统均温轧制进行对比,计算了两种温度场条件下奥氏体再结晶的晶粒尺寸。采用大试样平面应变实验对模拟结果进行验证。研究结果表明温度梯度轧制有利于减小特厚板心部晶粒尺寸,进而可以提高特厚板性能。     

铸坯差温预压下处理工艺研究

由于对高性能钢的需求越来越广,进而对其连铸坯的质量要求不断提高,而铸坯中又以疏松缺陷最难消除。因此,对表面950℃、中心1 300℃以上的差温条件下的铸锭进行预压下试验,在铸锭大变形量部分,由于芯部处于高温奥氏体脆性区,塑性较差从而出现热裂;而小变形量部分,在差温作用下,铸锭内部优先变形,疏松和微观空洞被明显压合,又由于一定范围内的再结晶,减轻了铸锭内部的晶界偏析。试验结果表明,小变形量的差温预压下技术可以显著提高铸坯质量,具有进一步研究和在连铸坯生产中应用的重要价值。     

旋转组合密封圈表面结构对密封性能的影响

为研究旋转组合密封圈表面结构对密封性能的影响规律,对方圈表面分别加工单槽和双槽等不同表面结构,利用ABAQUS仿真分析不同表面结构的旋转组合密封圈在完成过盈安装与流体加载后的应力及接触压力分布,并研究油槽宽度变化对组合密封性能的影响。仿真结果表明:在过盈安装与流体加载情况下,O形圈的最大von Mises应力均有所减少,而带槽密封圈最大von Mises应力都出现增长,且过盈安装状态下应力增幅较大;带槽密封圈接触面被油槽分为多段,每段接触压力曲线相似,而接触压力均有不同程度的增大;方圈最大von Mises应力值在过盈安装状态下随着宽度增加而增大,在流体加载状态下随着宽度增加有不同程度的减小。方圈表面增加油槽有利于在动密封面上形成多个动压润滑区域,对增强密封性能、改善润滑条件具有一定作用,但增加油槽后会增大方圈应力,增加疲劳损坏风险。     

特厚板温度梯度轧制有限元模拟与实验研究

针对特厚板再结晶型轧制,板坯中心难以变形导致心部晶粒粗大的问题,使用Q345B钢,采用有限元方法建立了特厚板轧制的仿真模型,以研究在特厚板轧制过程中引入厚度方向上的温度梯度对钢板心部应变的影响,并与传统均温轧制进行对比,预测了两种温度场条件下奥氏体再结晶的晶粒尺寸.采用大试样平面应变实验对模拟结果进行验证.研究结果表明,温度梯度轧制有利于增加坯料心部应变量,最大增加了61.35%.计算和实验结果显示温度梯度轧制可以减小特厚板心部晶粒尺寸,晶粒度级别提高了一个等级,说明该工艺对提高特厚板中心区域性能有利.      

海上风电塔架用超宽Q355钢板性能研究

随着海上风电建设的快速发展,如何降低基础建设成本增加结构强度是海上风电建设关注的重点问题之一。以增加钢板规格从而减少焊缝为目标,通过复合轧制和TMCP工艺轧制在5 500轧机上成功试制80 mm(厚)×4 500 mm(宽)×15 000 mm(长)Q355钢板,钢板拉伸、冲击、弯曲性能均满足要求,各个方向性能差异小,中心与1/4厚度处晶粒度差异较小,均为8级左右。钢板界面复合良好,弯曲试验未见中心开裂,显微组织无可见界面。     

高压旋转组合密封试验装置设计与研究

针对旋转组合密封性能检测问题，设计完成可对直径100 mm的轴用旋转组合密封圈进行密封性能试验的装置。采用PLC控制驱动，实现系统数据采集和压力转速自动调节控制，可对密封件在不同转速、压力下的扭矩、泄漏量等指标进行测试。利用该试验装置对某型号旋转组合密封件进行试验研究，试验结果表明：在定转速情况下，组合密封启动摩擦力矩随压力增加而增加；相同压力下，组合密封圈在低转速情况下，摩擦力矩随转速增加而增加，当转速增加到一定数值后，摩擦力矩增幅出现下降趋势。同时测试结果也表明该装置功能完善，操作简便，自身回转阻力小，在高压下工作稳定可靠。     

差温轧制对厚板芯部变形的影响

采用有限元方法建立了厚板轧制的刚塑性有限元模型,以研究在厚板轧制过程中引入厚度方向上的温度梯度对钢板芯部变形的影响。并与传统均温轧制进行对比,研究了差温轧制对钢板头部变形与宽展的影响,以及在两种工艺下钢板厚度方向上应变分布的变化,分析了差温轧制条件下应变、压下量与板坯厚度之间的关系。结果表明,温度梯度轧制有利于增加坯料芯部变形,差温轧制钢板头部呈现单鼓形,而均温轧制钢板头部为双鼓形。均温轧制中心与表面宽展差值为差温轧制这一数值的16倍。随着板厚减薄,道次压下量增大,差温轧制钢板内部应变逐渐提高。但当道次压下率和板厚过大或过小时,差温轧制对中心应变的改善作用不明显。     

海上风电塔架用超宽DH36钢板性能研究

随着海上风电建设的快速发展,如何降低基础建设成本,增加结构强度是海上风电建设关注的重点问题之一。以增加钢板规格从而减少焊缝、提高强度为目标,采用复合轧制工艺和TMCP工艺,在某5 500 mm轧机上成功试制出风电塔架用80 mm(厚)×4 500 mm(宽)×15 000 mm(长)DH36钢板。钢板拉伸性能、冲击韧性和弯曲性能均满足标准要求且不同方向性能差异较小;钢板1/2厚度与1/4厚度处晶粒度差异较小,均为9.5级;钢板界面复合良好,弯曲试验未见中心开裂,显微组织无可见界面。     

复合夹杂物对铁素体不锈钢腐蚀行为的影响

采用电化学测试、热力学计算、光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱分析等方法，研究了复合夹杂物对含Zr和含Nb两种铁素体不锈钢腐蚀行为的影响。结果表明：含Zr不锈钢中主要为TiN包裹ZrC的复合夹杂物，含Nb不锈钢中主要为NbC包裹TiN的复合夹杂物，这与Thermo-Calc软件计算的夹杂物析出情况一致。含Nb不锈钢的耐蚀性能明显优于含Zr不锈钢，这主要是由于(Zr/Nb, Ti)(C/N)夹杂物为腐蚀源头，含Zr不锈钢中此类夹杂物的数量明显多于含Nb不锈钢。此外，Cu和Cr含量提升也是含Nb不锈钢的耐蚀性能优于含Zr不锈钢的原因之一。