Monel400/Q345R爆炸复合板电化学性能的研究

应用测试动电位极化曲线和交流阻抗谱的方法,研究Monel400/Q345R爆炸复合板在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性。实验结果表明:复板Monel400在实验条件下表现出钝性,腐蚀效率低,结合界面的腐蚀性能明显降低,自腐蚀电流较大,耐蚀性能与基板Q345R接近;爆炸焊接结合界面形成的组织结构、化学成分和力学性能不均匀性,是结合界面耐腐蚀性能降低主要原因。     

304/Q245R爆炸复合板结合界面耐蚀性研究

针对304/Q245R爆炸复合板结合界面,应用金相显微镜、扫描电镜(EDS)和电化学腐蚀试验方法,研究了复合板结合界面的耐蚀性。试验结果表明:复合板结合区宽度约为170μm,存在退火再结晶的细小等轴晶粒、形变回复组织和漩涡;结合界面组织的不均匀性抑制了电化学腐蚀进行,提高了结合界面的耐蚀性能,使其满足工业实际应用。     

304/Q245R爆炸焊接复合板结合区的组织及力学特性

针对实际工程应用的304/Q245R爆炸复合板,采用光学显微镜、扫描电镜、超微载荷显微硬度仪和冲击试验机对爆炸复合板结合界面的塑性变形、扩散、硬度、冲击韧性进行检测分析。结果表明界面结合区平均波高为405.1μm、波长为1913μm;基板侧塑性变形区晶粒度分别为9.4、8.2、7.3和6.4级;结合面附近发生Cr、Ni元素扩散;最高硬度值出现在波谷位置的覆层侧为531.5 HV;基体冲击韧性为130J,含有塑性变形区的基体冲击韧性降低到70J。     

真空热轧不锈钢复合板界面结合行为的研究

为了研究真空热轧不锈钢复合板的结合行为,本文以热轧304不锈钢／Q345低碳钢复合板为研究对象,通过剪切试验及组织分析等手段研究了变形量及真空度对不锈钢复合板结合性能的影响规律．结果表明,轧制总变形量从35％增加到75％之后复合板的剪切强度大约可增加100MPa．真空度降低会导致结合界面氧化程度增加,进而降低复合板的结合性能,当真空由0.1Pa变为20Pa时,界面氧化物的比例由约10％提高到约50％,剪切强度由440MPa降低到了350MPa左右．最后根据试验结果提出了热轧不锈钢复合板的结合行为．     

304/Q235B热轧复合板界面的显微组织特征

采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等手段研究304/Q235B热轧复合板复合界面处的显微组织特征、元素分布以及过渡层的微观组织。结果表明:304/Q235B热轧复合板复合界面附近的组织由不锈钢基体的奥氏体、5μm厚的过渡层、50μm厚脱碳层的铁素体和碳钢基体的铁素体+珠光体等4个部分组成;界面存在Cr、Ni、C等合金元素的扩散区,并形成明显的元素分布曲线;过渡层的微观组织含高密度位错的板条马氏体,且马氏体板条中存在大量细小的针状M3C型碳化物。     

Q345/KB968复合板热处理改性工艺研究

以Q345钢为基板,高铬高碳合金药芯焊丝KB968为覆层材料,采用CO2气体保护焊在基板堆焊,焊后进行热处理改性工艺研究,以提高复合板的冲击韧性和覆层硬度.通过维氏硬度计、冲击试验机、金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜对堆焊层进行性能测试和显微组织分析.结果表明,基板预热到300℃,焊后250℃随炉缓冷,650℃退火,...     

质量分数和温度对不锈钢在工业磷酸中电化学行为的影响

采用极化曲线、电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)研究了304L和S32304不锈钢在不同质量分数和温度工业磷酸中的电化学行为.研究表明:随着工业磷酸质量分数的增大,304L和S32304两种不锈钢自腐蚀电位和自腐蚀电流逐渐增大,极化电阻增大,耐蚀性增强;随着工业磷酸溶液温度的升高,304L和S32304两种不锈钢自腐蚀电位和自腐蚀电流逐渐增大,极化电阻和溶液电阻逐渐减小;工业级磷酸溶液中,304L不锈钢的耐蚀性能较S32304不锈钢的差.     

超声辅助热压制备Cf/Al复合板界面及性能研究

为了实现铝与碳纤维的无界面反应复合,以无涂层处理的碳纤维编织布和纯铝粉为原料,在低温下通过超声辅助加压复合法成功制备了碳纤维增强铝基复合板。利用OM、SEM、XRD和电子万能试验机等分析测试手段研究了热压温度对复合板的界面微观结构和力学性能的影响。结果表明:热压温度为600℃时,碳纤维与铝基体仍呈分离状态;当温度达到铝基体熔点660℃时,碳纤维出现明显灼烧,界面处出现脆性相Al4C3;而热压温度为接近熔点的640℃时,在超声的作用下,碳纤维与固态的铝基体能很好地浸润,界面处无脆性相Al4C3生成,界面的结合方式主要以溶解与润湿结合为主,部分区域为机械结合,复合板的界面结合性能和拉伸性能达到最高值,主要可以归结于载荷的传递作用和位错的强化作用。     

稀土Ce,La对Q345B钢在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为的影响

通过周浸实验、失重分析、交流阻抗谱测试、动电位极化曲线和SEM等方法,对含有徽量稀土铈(Ce)和镧(La)的Q345BRe钢和普通Q345B钢在模拟工业大气腐蚀环境下,进行了耐腐蚀性能比较实验.结果表明,复合加入稀土铈和镧后,Q345B钢耐蚀性能获得了明显的提高,腐蚀形貌也发生了变化.     

不锈钢复铝板结合强度和延伸率的实验研究

实验研究了N2 气保护下加热轧制复合和辊板轧制工艺对不锈钢和铝复合板材界面结合强度及复合板深加工性能的影响。结果表明 ,N2 气保护下加热轧制复合和辊板轧制可有效提高复合板界面结合强度 ,同时使达到界面良好结合的临界变形率明显降低 ;这两种轧制工艺不仅在小变形的条件下即可实现不锈钢和铝复合界面的良好结合 ,而且能明显降低复合过程中不锈钢的变形率分配 ,有利于改善复合板的深加工性能     

不锈钢复铝板结合强度和延伸率的实验研究

实验研究了N2气保护下加热轧制复合和轧板轧制工艺对不锈钢和铝复合板材界面结合强度及复合板深加工性能的影响。结果表明，N2气保护下加热轧制复合和辊板轧制可有效提高复合板界面结合强度，同时使达到界面良好结合的临界变形率明显降低，这两种轧制工艺不仅在小变形的条件下即可实现不锈钢和铝复合界面的良好结合，而且能明显降低复合过程中不锈钢的变形率分配，有利于改善复合板的深加工性能。     

2205双相不锈钢硫酸露点腐蚀性能的研究

利用实验室模拟硫酸露点腐蚀的试验方法对2205双相不锈钢的腐蚀行为进行研究,并与传统不锈钢316L和304进行对比。结果表明,腐蚀失重的方法对3种材质的腐蚀速率由快到慢排序为:304316L?2205,且2205双相钢的腐蚀深度为0.001 08mm/a,接近完全耐蚀材料等级。结合SEM、电化学工作站对3种试件的腐蚀形貌、电化学性能进行分析。2205双向钢的腐蚀表面无点蚀坑,仅存在很少的贫Cr区,同时2205双相钢的自腐蚀电流为0.574 6A/cm~2,明显低于316L和304不锈钢,自腐蚀电位为-68.4mV,较316L和304不锈钢高出了近300mV,同时2205双相钢的电荷转移电阻为2.2×10~4Ω/cm~2,约是316L的42倍,是304不锈钢的473倍。因此,3种材质中2205双向钢可以作为耐硫酸露点腐蚀的首选用钢。     

界面微合金化对钢/铝复合板性能影响的研究

通过在钢／铝复合材料界面添加Si、Zn、Mn、Ni微量合金元素来增强钢／铝界面的结合强度,提高钢／铝复合材料的应用性能。对合金化界面进行了剥离强度的测试,并用XRD检测了结合界面的微观结构。结果表明Si、Zn界面微合金化处理能显著提高钢／铝复合板界面性能。     

组分迁移对非共沸工质循环传热窄点影响研究

为了研究组分迁移对非共沸混合工质循环及传热窄点影响规律，该研究通过建立高温电动热泵的理论模型，以某化工领域余热回收工况为计算条件，根据循环工质筛选的要求，筛选出4种性能较为优良的纯工质，根据工质的循环性能特性将它们两两组合成混合工质，并对这5种混合工质进行理论分析，从中筛选出两组循环性能较优的工质组合，分别是R134a+R245fa(0.4/0.6)和R152a+R245fa(0.4/0.6)。此外，该研究对筛选出的两组工质进行传热窄点与组分迁移的相关计算，得出考虑组分迁移情况下换热器内的温焓非线性分布的规律，并与未考虑组分迁移的情况作对比，为蒸发器与冷凝器的设计与运行提供理论依据。结果表明，在焓值为321.35 kJ/kg和334.76 kJ/kg处出现传热窄点，且组分迁移会影响传热窄点及最大传热温差的大小和位置。     

热轧复合板的界面结合强度的实验与理论研究

界面结合强度是影响层合板整体力学性能的主要因素,但是当层合板总厚度小,弹性模量较低,绝对刚度较小时采用常规测试方法难以获得其准确的界面结合强度.针对具有上述特点的薄层状复合材料提出了一种新的测试方法,即采用胶黏剂将测试试样固定于刚度远大于复合板以及胶黏剂的钢棒上形成对接接头,并对其进行单轴拉伸和四点弯曲测试.实验结果表明,对接接头中的胶黏剂固化时,在边缘环状区域内由于气泡的溢出而呈现理想结合状态,因此在该区域内可以承受更高的断裂应力.四点弯曲时高应力出现在该边缘区域内,因而可以测试界面结合强度高于胶黏剂平均拉伸强度的复合板的结合性能.同时由于弯曲时钢棒的弹性模量远高于胶黏剂,界面的应力分布规律和同一均匀材料的分布规律不同,常规的弯曲应力公式不再适用.依据新的变形方式和新的应力分布规律推导了新的弯曲应力公式.并针对两种具有不同界面微结构的Al/Mg/Al热轧复合板为例进行了界面结合强度的理论和实验研究及验证.     

Q235和Q345钢在模拟海水中的腐蚀行为

以Q235和Q345钢为研究对象,通过浸泡实验,对比研究了两种材质在模拟海水(质量分数3.5%NaCl)中浸泡温度和搅拌速度对腐蚀行为的影响规律,采用扫描电镜和能谱检测研究腐蚀后试样表面微观形貌及腐蚀产物成分。研究得出以下结论:静态海水中Q235和Q345钢腐蚀速度相差不大,且腐蚀速度随温度升高而增大,40℃时腐蚀速度约0.28mm/a;搅拌速度对腐蚀行为的影响是显著的,随搅拌速度增大腐蚀加速,300r/min时,腐蚀速度可达1mm/a,约是温度影响的3.5倍。腐蚀微观形貌观察发现Q235钢在模拟海水介质中表面发生了均匀腐蚀,而Q345钢表面出现了明显的点蚀形貌,腐蚀产物以铁的氧化物为主。在相同条件下的海水介质中,Q345钢的应用应谨慎。     

Q345钢摩擦叠焊焊接初始阶段数值分析

基于ABAQUS/Explicit有限元分析软件建立了Q345钢摩擦叠焊焊接同质材料的三维计算模型。采用ALE adaptive meshing技术预防网格畸变问题,分析了摩擦叠焊焊接Q345钢接头的温度场、轴向缩短量的变化。结果表明,焊接界面中心温度大约在2.0 s内迅速升到140℃左右,之后温度缓慢波动,接头温度渐趋于均匀,摩擦界面处金属开始发生塑性变形并被挤出形成翻边,轴向缩短量增加。     

Q345E钢在模拟海水溶液中的腐蚀行为

采用失重法及电化学方法研究了Q345E钢在模拟海水溶液（3．5％NaCl）中的腐蚀行为．结果表明：Q345E钢自腐蚀电位前期急剧下降,实验后期逐渐趋于稳定;腐蚀初期腐蚀介质充足且发生吸氧腐蚀使Q345E钢的腐蚀速率较大,随着浸泡腐蚀时间的延长及腐蚀产物的附着,腐蚀速率逐渐减小,在腐蚀后期因附着产物脱落而增大．     

N6/Q235复合板热轧工艺研究

对N6/Q235镍/钢复合板热轧复合工艺采用A、B、C、D四种试验方案进行了研究.其中方案A、C采用的是正常压下,而方案B、D采用的是大压下.试验结果表明,各种方案的加热、轧制均比较顺利,隔离剂涂层厚度选择合适,掀开复合板,复面经喷砂处理后表面质量良好.探伤贴合率达98%以上,贴合良好.各种热轧压下制度轧制的复合板的复层厚度与原设计相同,均控制在标准要求的尺寸范围内.依据对复合板的金相组织、侧断口组织、界面扩散等分析研究,证明获得了组织性能及贴合率均良好的复合板.经过对复合板力学性能各项指标的检验分析,表明所有指标均达到镍-钢复合板标准(YB/T108-97)要求.     

镁铝层合板单轴拉伸的界面结合性能研究

针对由镁合金Mg(AZ31B)和铝合金Al(5052)板热轧而成的复合板,进行了单轴拉伸时的界面结合性能层间变形行为和界面的剪切结合强度的测试,并进行了相应的理论分析.通过对比连接前组元单板的力学性能和连接后层合板的力学性能定性分析了其界面处变形不一致产生的机理,并且提出了一种新的测试方法来准确获得界面剪切结合强度,推导出了适合计算薄壁层合结构界面结合强度的公式.结果表明,界面变形不一致产生的机理是由于各组元板具有不同的力学性能.