高温超导电缆常温及液氮温度机械拉伸性能研究

为研究高温超导电缆常温及液氮温度下的机械拉伸性能,本文分别对10 m短段高温超导电缆和10 m短段铜衬芯在常温及液氮温度(T=77 K)下的受力拉伸性能进行了实验研究。通过测试分别得到了两者在常温和T=77 K的应力应变曲线,并根据应力应变关系得到了两者在相应温度下的杨氏模量。同时,本文还针对10 m短段单芯高温超导电缆及10 m短段铜衬芯在受力情况下的降温收缩情况进行了研究,并得到了在负载为2000 kg的情况下,两者从常温将至液氮温度时的收缩变化量,为后续电缆敷设施工的裕度选择提供一定的参考依据。     

高温超导带材经高压液氮浸泡后的性能研究

高温超导带材一般运行于高压液氮的环境中,较大的压力可能会导致液氮渗透至带材内部。当带材由低温回温至室温时,汽化的液氮会对材料造成损伤。本文通过对不同工艺的高温超导带材进行高压液氮浸泡和回温处理,观测其性能的变化并研究相应的保护措施。     

电解铝厂中电缆的绝缘状态评估方法

电力电缆在电解铝厂的电能传输和分配中起到了重要的作用,其绝缘性能直接关系到系统的安全稳定运行.电缆的绝缘状态通常可以分为良好、不好、差和故障等几种,以电缆的日常检修数据、试验数据和在线监测数据为基础,对电缆的状态进行判断是一个非常有意义的课题.本文采用决策树分类技术来对电缆的绝缘状态进行分类,分别对各种类型数据形成干树,然后通过子树合成技术形成最终的决策树,从而对电缆的绝缘状态进行判断.通过一个实际电缆的各种数据,采用SPSS软件进行实际应用,最终的仿真结果说明决策树技术是一种非常有效的电缆绝缘状态分类技术.     

金刚石焊接用热绝缘剂应用研究

本文借鉴热保护理论，选用有机聚合物FB树脂和无机的金属氢化物MH2作金刚石焊接热绝缘剂。测定了烧蚀金刚石试样的单颗粒抗压强度变化情况，对氧一乙炔焰堆焊试样进行了耐磨性试验，对试样做了SEM观察。所有实验表明：所选热绝缘剂有效地避免了金刚石在高温焊接时出现变质或石墨化，保持了金刚石的优异性能，使其高耐磨性得到充分发挥。     

电缆用铝合金材料均匀化退火工艺研究

以电缆用铝合金为研究对象,研究不同均匀化退火工艺条件下铝合金的组织和性能。结果表明,均匀化退火温度为450℃时,非平衡相逐渐溶于基体,成分趋于均匀,有效地改善了铸锭的组织和性能。电缆用铝合金的最佳均匀化退火工艺为450℃×24 h。     

Cl–对冷变形316L奥氏体不锈钢在H2S环境下应力腐蚀的影响

目的研究H2S环境下不同Cl^-浓度对冷变形316L奥氏体不锈钢应力腐蚀行为的影响,探究Cl^-造成影响的原因,为不锈钢安全服役提供理论数据。方法采用力学方法研究了冷变形316L奥氏体不锈钢的力学行为,通过计算延伸率损失表征材料的应力腐蚀敏感性,通过电化学手段表征了点蚀电位。最后为了研究点蚀与基体中氢含量的关系,进行了扩散氢含量的测试,通过测量试样的扩散氢含量,进一步理解应力腐蚀行为。结果随着Cl^-浓度的增加,316L奥氏体不锈钢的延伸率损失逐渐增大,应力腐蚀敏感性增强。断口形貌从杯状的等轴韧窝转变为解理型脆性断裂。动电位极化测试表明,Cl^-浓度的增加,点蚀电位逐渐降低,直至–0.0228V,试样更容易发生点蚀。扩散氢含量的测量进一步显示了点蚀坑的存在促进了氢进入到金属内部。结论 Cl^-对316L奥氏体不锈钢在H2S环境中的应力腐蚀行为有重要影响,随着Cl^-浓度的增加,应力腐蚀敏感性增强,结合点蚀电位的测量结果,可能是由于Cl^-破坏金属表面的钝化膜,产生点蚀坑,裂纹形核并扩展,同时点蚀坑还促进了氢进入金属内部,应力腐蚀敏感性增强。     

薄膜厚度对HfO2薄膜残余应力的影响

HfO2薄膜是用电子束蒸发方法制备的，利用ZYGO干涉仪测量了基片镀膜前后曲率半径的变化，计算了薄膜应力。对样品进行了XRD测试，讨论了膜厚对薄膜残余应力的影响。结果发现不同厚度HfO2薄膜的残余应力均为张应力，应力值随薄膜厚度的增加而减小，当薄膜厚度达到一定值后，应力值趋于稳定。从微观结构变化对实验结果进行了分析，发现微结构演变引起的本征应力变化是引起薄膜残余应力改变的主要因素。     

螺杆压缩机铸件应力对加工尺寸影响研究

螺杆压缩机对铸件尺寸加工精度要求非常高,属于精密加工件.通过对铸件人工时效退火处理和铸件砂型内冷却后的机体加工后尺寸进行了对比检测.结果表明,铸件在砂腔内冷却和人工时效退火处理对加工尺寸影响并不明显.铸件砂型内冷却温度300℃以下满足加工尺寸要求.     

纳米掺杂Al2O3基等离子喷涂涂层残余应力分析

利用逐层剥离X射线衍射法,测定了纳米粒子掺杂对Al2O3 13%TiO2(AT13)等离子喷涂涂层残余应力的影响.结果证明AT13等离子喷涂涂层残余应力分布为:陶瓷涂层部分为压应力;Al/Ni过渡层由陶瓷涂层到钢基体,由压应力过渡到拉应力;在距钢基体0.05mm处现拉应力峰值.随着纳米掺杂量的增大,陶瓷涂层及Ni/Al过渡层残余应力绝对值降低,这对改善陶瓷涂层性质是十分有益的.     

TA15粉末激光成形基板应力影响因素的试验研究

为了研究TA15(Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr)粉末激光成形基板残余应力的影响因素,成形出19个不同工艺参数的试件,采用压痕法分别对其进行残余应力的测量,总结出激光功率、送粉速度、激光扫描速度、成形层数、扫描转角等参数对基板残余应力的影响。研究表明,随着激光功率的增大,基板残余应力数值随之增大,当功率高于1700 W时,基板残余应力开始减小;基板残余应力在送粉速度为0.5~1 g/min和1.5~2 g/min 2个区间内,表现出随着送粉速度的增大残余应力减小的情况,而在1~1.5 g/min区间内表现出相反的情况;基板残余应力随着扫描速度的增大呈现出先增大后减小的趋势;基板残余应力随成形层数的增加而递减;对于不同扫描转角的测试件,扫描转角为60°的情况下,基板残余应力值最小,而30°扫描转角情况下,基板残余应力值最大。     

7050铝合金二维超声滚压加工残余应力场研究

目的研究二维超声滚压后7050铝合金残余应力场的形成过程和表层残余应力的分布规律。方法利用有限元软件模拟二维超声滚压加工,分析残余应力场的形成过程及表层残余应力的分布规律;采用正交试验方法进行7050铝合金二维超声滚压加工试验,研究工艺参数对表面残余应力的影响规律,并与有限元分析结果相对比,验证有限元模拟的合理性。结果在二维超声滚压加工过程中,7050铝合金表层材料应力随时间先减小后增大,最后趋于稳定,形成残余应力。残余压应力沿滚压深度方向先增大后减小,再转化为残余拉应力。残余压应力层厚度约为1.05 mm,最大残余压应力值约为285 MPa。在相同的工艺参数下,有限元分析结果与试验结果基本吻合。静压力对表面残余应力的形成影响最大,表面残余压应力随静压力的增大而增大。结论二维超声滚压加工使7050铝合金表面发生剧烈的塑性变形,并形成一定深度的残余压应力。铝合金表面残余压应力随静压力的增大而增大,而与转速和进给量无关。     

钎缝圆角几何形状对Al-Al_2O_3钎焊件剪切应力分布的影响

异种材料连接结构中由于被连接材料的热膨胀系数不匹配 ,焊后冷却过程将在钎焊件内部导致较大的应力。同时 ,钎缝圆角几何形状对这一热应力分布有重要影响。本文采用有限元数值模拟方法研究了钎缝圆角几何形状对Al-Al2 O3 异种材料钎焊件内部剪切应力分布的影响。计算结果表明 ,钎缝圆角的最佳几何形状为钎缝伸出长度略大于钎缝高度的凹型。     

单晶SnO2纳米带裂纹形核的临界应力和断裂韧性

使用纳米压痕法测量了单晶SnO2纳米带的硬度、断裂韧性以及裂纹形核的临界应力。结果表明，当载荷大于临界值后微裂纹就从压痕顶端形核、扩展；与此相应，在载荷一位移曲线上出现位移突变平台，根据平台载荷计算出压痕裂纹形核的临界应力σc=3．4GPa；利用裂纹的长度计算出SnO2纳米带的断裂韧性为0．028—0．066MPa-m^1／2，其平均值为KIc=0．044MPa-rn^1／2，它比其它块体脆性材料的断裂韧性小一个数量级,实验测出SnO2纳米带的硬度H=6．25GPa和弹性模量E=86．7GPa。     

TC21钛合金板孔冷挤压残余应力与疲劳性能研究

针对飞机后机身框TC21损伤容限钛合金带孔零件在服役过程中易过早产生疲劳裂纹的问题,采用开缝衬套冷挤压强化工艺进行了不同挤压量下的孔强化实验,并对挤压强化后的试样进行疲劳试验研究,得到了挤压量对TC21钛合金疲劳增益的影响规律。通过有限元仿真的方法研究了挤后孔边残余应力分布规律,从宏观和微观两方面观察和分析了不同挤压量下的疲劳断口形貌,探讨了冷挤压对孔边疲劳裂纹的萌生和扩展的影响,揭示了疲劳增益机理。研究结果表明,冷挤压强化后的孔边存在明显的切向压缩残余应力,改变了孔边裂纹萌生位置,延长了交变载荷作用下的疲劳裂纹扩展寿命,疲劳寿命随着挤压量的增大而明显提高,挤后试样疲劳寿命均提高50%以上。     

咪唑啉类缓蚀剂对 P110 钢在 CO2 注入井环空环境中应力腐蚀行为的影响

目的研究咪唑啉类缓蚀剂对P110钢在CO2注入井环空环境中的应力腐蚀(SCC)行为的影响,为CO2注入井环空环境腐蚀防护方法的建立提供参考和依据。方法在实验室模拟的CO2驱注井环空环境中进行应力腐蚀试验、电化学测试和腐蚀形貌分析。根据现场提取的CO2注入井环空介质的成分分析结果配制模拟溶液,选用咪唑啉类缓蚀剂,调节模拟液p H至4。通入高纯N2进行除氧,以防止硫化物氧化。应力腐蚀试样采用三点弯试样,通过将试样的挠度控制为设定值来控制加载载荷。应力腐蚀试验和电化学试验均在密闭高压釜内进行。实验结束后,采用扫描电镜对腐蚀形貌进行观察。结果在CO2注入井环空环境下,咪唑啉缓蚀剂的浓度对P110钢的SCC行为有重要影响。在拉应力载荷存在时,添加足量的缓蚀剂对均匀腐蚀和SCC均具有较好的抑制效果,但当用量不足时,缓蚀剂的添加会增大P110钢的SCC敏感性,其SCC机制为氢脆与局部阳极溶解的混合机制。因此,P110钢在模拟CO2注入井的环空环境中会发生SCC,其机制为AD+HE机制。结论咪唑啉缓蚀剂的浓度对P110钢的SCC行为有重要影响,足量的缓蚀剂对均匀腐蚀和SCC均具有较好的抑制效果,但浓度不足时反而会增大SCC敏感性。