深水钢悬链立管的开发

宝钢开展了深水钢悬链立管有关材料和制造技术的国产化研究,利用460PQF轧管机组,成功试制了 10 in 和 12 in(φ273.1 mm×25.4 mm 和 φ323.9 mm×27.0 mm)两个规格立管样管,综合力学性能和可焊性评价指标均较好地满足中海油的技术指标要求.采用低碳、低碳当量的钢种成分设计,宝钢试制的立管样管实现了全壁厚方向均匀一致的贝氏体组织,硬度分布均匀且HV10可控制在≤230的水平,同时具有良好的-30℃低温冲击韧性,其中Akv2单值和均值均≥300 J,远远高于标准要求.另外,-30℃CTOD单值和均值在1.00 mm左右,显示材料具有良好的断裂韧性.采用全自动GMAW环焊工艺进行评价,焊接接头不同位置(焊缝、热影响区)具有良好的韧性,-30℃下的Akv2值和-10℃下的CTOD值均满足相关技术标准的要求.在应力幅为300 MPa时,疲劳寿命≥107次,显示具有良好的抗拉压疲劳性能.且疲劳寿命数据显示,相同应力水平下,寿命分散性小,寿命稳定,显示宝钢立管材料的组织性能均匀一致.     

化工屏蔽泵可靠性分析及电工钢应用技术

本文采用FMECA技术,分别从化工屏蔽泵的系统结构、故障模式、故障原因分析、故障影响及严酷度、检测方法、设计改进措施、使用补偿措施分析及危害性分析等角度,对化工用屏蔽泵的可靠性进行了研究;并从设计和制造上对屏蔽电机的电工钢应用技术提出了要求。     

摩托车前叉立管断裂现象的失效分析

本文主要个绍采用金相分析和SEM分析方法，结合宏观组织观察、化学成分分析、力学性能测试等手段．对摩托车前叉立管断裂现象进行了失技分析．研究结果表明，前叉立管在周期应力作用的环境中使用．非常容易形成疲劳裂纹，由此导致了摩托车前叉立管的断裂现象。     

特殊螺纹套管接头连接性能的安全可靠性分析

建立套管接头内、外螺纹牙啮合物理力学模型,依据螺纹啮合对变形协调方程和单个螺纹牙轴向弹性变形分析,推导出套管接头螺纹牙承载分布不均性规律及其法向接触力计算方程组,并利用有限元计算结果验证了螺纹牙受力解析值的可参考性.结合弹性力学理论和API偏梯形螺纹计算准则,根据可靠度理论建立特殊螺纹套管接头三种连接失效形式的极限状态方程,利用Monte Carlo方法对服从正态分布的螺纹各项加工参数进行抽样,统计得出套管接头发生连接失效的概率及其相应可靠度.计算结果表明:特殊螺纹套管接头各连接失效形式的可靠度由大到小排序为螺纹跳扣 > 管体屈服 > 螺纹牙剪切 > 接头抗拉.     

热轧高强钢柔性轧制模式的探索

对柔性化轧制技术的概念、生产模型及技术路线进行了阐述,分析了钢种合并的对象选择和标准。利用产品性能与化学成分、轧制工艺参数回归分析建模,使用同一材质铸坯,通过调控轧制工艺轧制S420MC和510L,验证了通过调控轧制工艺实现热轧高强钢柔性化生产的可行性。减少了炼钢牌号,方便生产组织,减少企业非计划品的产生,为企业创造效益。     

油罐钢焊接接头的组织与力学性能分析

通过拉伸、冲击、组织观察等方法对油罐钢气电立焊焊接接头的力学性能和显微组织进行了研究。结果表明,在100 kJ/cm线能量的条件下,接头具有良好的抗剪切强度和低温韧性。粗晶区组织主要由粒状贝氏体和板条贝氏体组成,并存在一定数量的M-A岛,细晶区主要为块状和多边形铁素体组织。     

盐化钛管焊接接头质量分析

对盐硝卤水输送用钛管的纵、环状焊接接头进行检测:钛管的焊接保护效果很差,焊接接头强度、塑性指标未达到标准要求,组对接缝和焊接操作随意性大,最终评定该盐化钛管焊接质量不合格.     

全柔性滑块机构的设计与分析

采用伪刚体模型法对全柔性滑块机构进行了变形分析,设计了一种微型全柔性滑块机构,并主要对其中的柔性移动副进行了设计与分析,给出了该设计实例柔性移动副的等效弹簧力,进而得到微型全柔性滑块机构伪刚体模型的分析结果.同时用有限元方法对该实例进行了仿真分析,两种方法所得结果基本一致,表明了理论分析是正确的,该实例的设计是可行的.     

钢筋直螺纹接头变形性能的分析

通过钢筋及相应的滚轧直螺纹接头的对比试验分析表明,过分地追求钢筋接头的等强度连接,忽视钢筋接头的刚性性能,将会对钢筋混凝土构件的质量产生一定的影响.     

钢轨闪光焊接头轨腰水平裂纹的原因分析

通过金相显微镜和电镜检验了钢轨接头轨腰水平裂纹的宏观和微观形貌,发现裂纹源区存在大量呈韧窝形貌的木纹状区域,并且发现裂纹由钢轨-侧向焊缝扩展,裂纹尖端止裂于焊缝,裂纹表面存在脱碳的现象,证实了裂纹产生于焊接的高温阶段,属焊接热裂纹。     

应用于超高强钢的滚筒剪刀片失效分析及改进研究

针对宝钢四冷轧连轧机出口滚筒剪进口刀片崩刀情况,从刀片宏观断口形貌、微观断口形貌、金相组织、韧性和硬度等方面对进口刀片原因进行分析,并从组织调整和韧性优化两方面对刀片进行改进研究。通过材质调整和工艺优化,大大提高了刀片使用寿命,具有一定的使用价值。     

微束X射线荧光光谱法在船体钢焊接接头成分原位定量统计分布分析中的应用

船体钢焊接接头化学成分直接影响组织分布和船体钢的整体使用性能,研究焊接接头区域成分分布对于改进工艺参数和提升焊接性能具有指导意义。基于微束X射线荧光光谱(μ-XRF)建立了焊接接头区域成分的原位定量统计分布表征方法,对焊接接头中Cr、Cu、Mn、Mo、Nb、Ni、Ti等7种元素的分布进行了无损原位分析表征。探究了从焊材区域到母材区域各元素的分布规律,发现不同焊接工艺下焊接接头成分的影响规律,高能量焊接下样品焊材中Mn、Mo和Ni存在偏析,分布趋势相反。在常规多道焊接工艺下,焊接区域底层焊材成分分布不均匀,母材中Mn、Cr和Ni也存在明显的偏析带。方法对于精细考察和评价焊接区域的质量,解析焊接区域的成分、组织结构和性能的相关性具有重要意义。     

基于相场法的砂浆裂纹相互作用失效分析

提出一种新的基于相场法的砂浆断裂力学分析方法,对裂纹相互作用导致的砂浆试件失效行为进行模拟分析.采用非保守Allen-Cahn方程作为控制方程,借助COMSOL有限元分析软件,将线弹性力场和相场整合为统一的有限元模型,对砂浆中裂纹发展和相互作用进行模拟分析.通过砂浆三点弯曲试验和直拉试验,测试砂浆裂纹扩展过程.模拟结果与试验结果的对比分析表明,砂浆试件裂纹相互作用临界荷载的模拟计算结果与试验结果非常吻合.研究结果表明,Ⅱ型试件断裂破坏会产生更长的裂缝路径.     

45钢模具套筒淬火开裂的原因分析及其防止措施(三等奖)

本文从45钢模具套简材质的冶金质量、含碳量、原始组织、模具套筒的形状、尺寸及淬火工艺等方面，讨论了影响45钢模具套筒淬火开裂的因素，并分析其淬火裂纹的形成机制，提出相应的防止措施，在实际生产中取得显著效果，获得好的经济效益．     

(Ti,V)C钢结硬质合金的烧结行为及物相分析

以钛粉、钒铁粉、碳粉、铬铁粉、钼铁粉和铁粉为原料,用原位烧结法制备了(Ti,V)C钢结硬质合金.利用XRD、SEM和EDS对相组成、组织结构和微区成分进行了分析.结果表明:最佳烧结时间是1h,(Ti,V)C钢结硬质合金的最佳烧结温度是1400 ℃,TiC的最佳烧结温度是1420 ℃.TiC/(Ti,V)C钢结硬质合金的主要相组成为TiC/(Ti,V)C、α-Fe、Fe3C、(Cr,Fe)7C3,与TiC硬质相颗粒相比,(Ti,V)C颗粒形态更加圆整.     

应用烟气分析直接出钢模式的冶金效果

马钢120 t转炉应用烟气分析动态控制技术冶炼低碳钢,终点碳和温度命中率达到88.6％,实现不倒炉直接出钢新模式。与倒炉测温取样补吹出钢传统模式相比,其冶炼周期缩短4～6 min,钢水终点φ（O）低（200～300）×10－6,终点w（P）≤0.012％,终点w（S）≤0015％,残w（Mn）高003％～005％,喷溅率小于4％,吨钢石灰消耗小于50 kg。     

基于工业CT技术的多孔材料焊接形貌分析

基于工业CT方法考察了多孔材料的焊接形貌。实验针对典型烧结金属多孔材料：不锈钢粉末管、不锈钢丝网管及不锈钢纤维毡管3种,分别研究其与致密环焊接后的形貌状态。通过研究发现,多孔材料孔隙的存在并不影响CT扫描结果,焊缝及多孔材料结构清晰可见,根据CT扫描图上的轮廓线可对焊接状态进行评价,圆度越好、颜色越均匀即焊接越饱满,同时能够发现焊缝中焊接过高、孔洞、未焊透、未熔合、变形等缺陷,并且可作为壁厚测量以及分布均匀性判断的依据。     

基于EMD的复合故障诊断方法

针对转子不平衡故障和滚动轴承微弱损伤性故障的复合故障诊断问题,提出了一种基于经验模式分解的故障诊断方法,进行复合故障的耦合特征分离和轴承损伤性故障信号特征提取研究.该方法首先通过经验模式分解将复合信号分解为若干个本征模函数(intrinsic mode function,IMF);然后通过计算各IMF与原始复合信号的相关系数确定包含故障特征信息的主要成分,除去虚假分量;最后针对主要成分中的低频成分进行频谱分析提出转子故障特征,针对主要成分中的高频成分进行Hilbert包络解调提取调制故障特征,即轴承损伤性故障特征.仿真及实验结果表明该方法的有效性和实用性.     

基于冶炼设备故障的炼钢-连铸重调度

针对炼钢-连铸生产过程中某一冶炼设备发生故障之后的重调度问题,为保证生产的稳定性,减少重调度方案相对于初始调度方案的变化程度,以开始作业时间、作业周期和设备指派的加权差异度最小化为目标,采用数学规划方法建立了重调度模型。通过分析炼钢厂生产运行模式和生产工艺过程,提出了由基于“炉-机对应”调度策略的设备指派算法和基于工序柔性缓冲调控策略的时间调整算法两部分组成的重调度算法。以国内某中大型炼钢厂炼钢-连铸实际生产中经常发生的转炉设备故障或精炼炉设备故障问题为仿真案例进行研究,结果表明,调度前/后开始作业时间、作业周期与设备指派的总加权差异度分别为0.29、1.43和1.21,可有效保持重调度方案与初始调度方案的一致性,保证生产的稳定性,且求解时间均小于0.6 s,能够针对冶炼设备发生故障后的重调度问题快速给出较优的解决方案,在冶炼设备故障频发的实际生产过程中能够保证炼钢-连铸有序、稳定、高效运行。     

基于(火用)分析的钢铁企业蒸汽系统优化

基于(火用)分析方法构建钢铁企业蒸汽系统产-耗-配优化模型,以(火用)效率最高为目标对钢铁企业蒸汽系统进行优化,分别采用双级有机朗肯循环(STORC)系统和饱和蒸汽发电系统对优化后的余热余能进行回收,以减少能源浪费.结果表明：蒸汽系统(火用)效率由优化前的70.15%提升至78.50%,优化后烧结、热轧和转炉工序存在大量余热余能资源;采用STORC系统回收烧结和热轧处富余烟气分别增加发电量4.29 kW·h和3.19 kW·h,采用饱和蒸汽发电系统回收转炉处富余蒸汽增加发电量3.16 kW·h.。