激光切割镍基合金的工艺研究

镍基合金是一种重要的航天航空材料，所以研究激光切割镍基合金的工艺参数对航天航空制造业有重要的价值。首先，采用正交试验法进行激光切割镍基合金，评估不同工艺参数的切割质量，直观分析优化工艺参数，得出优化值为80.175。然后，采用反馈式神经网络对切割质量进行训练拟合，预测17、18号样本的切割质量，误差百分比分别为3.14%、2.20%。最后，以此预测模型为基础，进行遗传算法的极值寻优，通过概率为0.4的交叉操作和概率为0.2的变异操作寻找种群范围内最优适应度值及对应变量值，此迭代进化过程为100次，得出的理论评分为89.076,验证试验得出的实际评分为89.150,误差仅为0.074。相比正交法直观分析优化，该方法只做少量试验样本，就可以快速找到最优工艺参数。     

氮含量对HPD-1双相不锈钢组织及力学性能的影响

通过显微组织观察与力学性能测试研究了氮含量(0.08%~0.22％,质量分数)对HPD-1双相不锈钢硬度、拉伸性能、低温冲击性能及疲劳性能的影响。结果表明,氮含量变化可显著影响试验钢γ/α相比例,当氮含量由0.08％升高到0.22％,γ相含量由38.1％提高至56.5％。α相的硬度由273 HV10提高到343 HV10,γ相的硬度由238 HV10提高到299 HV10,试验钢强度明显提升。氮元素对两相比例和奥氏体相韧性的双重影响导致试验钢低温冲击性能呈先上升后下降的趋势;更高的氮含量抑制疲劳裂纹萌生与拓展,是影响HPD-1双相不锈钢室温疲劳性能的主要因素。撕裂棱是疲劳断口的显著特征。     

双相不混溶流体饱和裂缝—孔隙岩石依赖频率的地震响应数值分析

裂缝—孔隙岩石中流体类型及其分布特征是影响弹性参数的重要因素，实际储层中流体大多不是单一流体，且在数值模拟过程中很少考虑流体间饱和状态的影响。为此，基于Chapman模型，针对饱含双相不混溶流体的裂缝—孔隙岩石，研讨了饱和度和毛细压力参数变化对砂岩储层频散衰减和地震响应的影响。数值分析结果表明：随着油气饱和度的增加，特征频率（不同于于单一流体介质情形）呈先减后增趋势，且在中间频段的变化最明显，地震响应存在时间延迟和波形畸变现象；当双相流体中存在气体时，频散衰减和地震响应对饱和度的变化更敏感；随着衡量流体间毛细压力的参数q值的增加，双相流体间由“斑块饱和”趋向“均匀饱和”状态，特征频率向着“高频低饱”方向移动。该数值模拟结果为储层流体识别提供了有效依据。     

模拟地面集输环境下温度对2205双相钢均匀腐蚀及点蚀行为的影响

针对油气集输管线在CO2和含高浓度的Cl-地层水环境中易发生腐蚀失效的问题，通过腐蚀失重试验和电化学测试分析，研究了2205双相不锈钢在高分压CO2+高矿化度+高浓度Cl-地层水集输管线环境中的腐蚀行为。结果表明:在模拟油田集输管线环境中，升温引起的2205双相不锈钢的均匀腐蚀速率基本不变，整体表现为轻度腐蚀，但由于Cl-的存在，2205双相钢在50 ℃和70 ℃时出现明显的点蚀坑形貌；2205双相钢在3种测试温度下的阳极极化曲线存在明显的钝化区，随着温度的升高，2205双相钢的点蚀电位先升高、再下降，在30~50 ℃，存在一个临界点蚀温度CPT；交流阻抗图谱在50 ℃和70 ℃分别表现出了点蚀诱导期和点蚀发展期的特征。     

不同焊接工艺下2205双相不锈钢焊缝组织及性能对比

采用PAW不填丝打底焊接+TIG填丝盖面焊接、PAW不填丝打底焊+SAW盖面焊两种焊接工艺对2205双相不锈钢进行焊接，并通过力学试验、弯曲试验、金相组织观察及耐腐蚀性能试验，对焊缝的理化性能进行了检测。结果表明，两种焊接工艺焊缝的拉伸、弯曲试验结果均符合标准要求；SAW焊焊缝组织方向性较强，整体呈树枝状晶，TIG焊焊缝也存在树枝状晶，方向性较埋弧焊不明显，SAW焊热影响区组织呈连续带状分布，TIG焊热影响区组织呈间断条状分布，TIG焊母材区组织呈间断条状分布，SAW焊母材区组织呈连续带状分布；TIG焊盖面焊缝耐点蚀性能较优于SAW焊盖面焊缝耐点蚀性能。研究表明，TIG盖面焊焊缝组织及理化性能优于SAW盖面，但SAW焊生产效率比TIG焊生产效率高3倍多。可综合考虑应用工况及生产效率，选择焊接工艺。     

钴基合金显微硬度测量压痕尺寸效应分析

采用Hanemann法和PMT-3硬度计探讨了不同热处理的钴基合金维氏显微硬度荷载的依赖性,利用Meyer定律、Hays-Kendall模型和Bull的弹塑性变形模型对试验数据进行了分析。结果表明,对于同一试样,在外加荷载下,利用Hanemann法测得的显微硬度有所下降,而PMT-3硬度测试表现出相反的现象。Meyer硬度指数n随所谓标准硬度常量A线性减小;在试验误差允许范围内,利用其它模型测得的与荷载无关的显微硬度是恒定的;引起硬度荷载依赖性的物理量与表示硬度荷载无关的常量成反比;引起硬度荷载依赖性的物理量与Meyer硬度指数n有关。     

超级双相不锈钢焊后固溶处理的实际应用

随着超级双相不锈钢在化工、石化加工、造纸、海上作业等行业的广泛应用,公司承制了一台超级双相不锈钢(SA240 S32750)材料的设备,该设备外形尺寸较大,壁厚较厚,材料及焊缝的冲击韧性及耐腐蚀性等要求较高,有些部件需要进行热成型,有些部件由于冷成型的变形率较高,成型后都需要进行固溶处理以恢复材料性能。伴随着双相钢焊接技术与热处理工艺的不断进步,在实际工作过程中参考原材料的固溶处理工艺,对双相钢成型、焊接后的固溶处理进行了多次试验,积累了一些经验,为防止环境等因素的影响,提高了固溶处理温度,文中进行了简要说明。     

相界面对双相钛合金层裂孔洞形核的影响

利用一级轻气炮对TC4双相钛合金进行加载, 获得初期的层裂状态, 在加载中采用多普勒激光干涉测速技术对样品自由面粒子速度进行测试。在软回收经过加载的样品之后, 借助于金相显微镜、X射线断层扫描、纳米压痕等检测手段进行多维分析, 探讨了相界面对孔洞形核位置的影响。结果表明, 孔洞绝大部分都在α相内形核, 而不是如准静态损伤理论预测的形核于α/β相界面。这是由于相界面的反射与透射作用, 当冲击波从高阻抗α相传入到低阻抗β相时, 会在α相内产生拉伸脉冲, 当拉伸脉冲足够大时, 导致在α相内产生孔洞。     

铁素体/贝氏体双相钢循环载荷作用下变形行为的模拟研究

为了避免铁素体/贝氏体双相钢管线管在服役过程中的交变载荷作用下引起的塑性损伤，采用有限元模拟方法，建立了Chaboche随动强化模型，研究了铁素体/贝氏体双相钢在循环应变载荷作用下的变形行为。结果显示，在循环应变作用下，应变优先在铁素体中形成累积，并在铁素体、贝氏体界面集中；随应变幅的增大，应变带在铁素体中形成，而贝氏体内累积应变增加不大，两相界面应变差增大。研究表明，铁素体内应变和两相应变差的增加将降低双相钢的塑性变形能力。