Q235、Q345R与304不锈钢在NaCl溶液中腐蚀声发射监测实验研究

应用声发射技术对Q235、Q345R和304不锈钢3种材料在NaCl溶液中的腐蚀过程进行了监测,获取了3种材料腐蚀过程中腐蚀产物的生成与剥落和气泡在材料表面的波动所导致的声发射信号。并应用声发射信号特征参量分析法和小波特征能谱系数分析方法,分析了3种材料在NaCl溶液中腐蚀产生的声发射信号的特征。     

金属点蚀过程中声发射源机制研究

对Q235和不锈钢点蚀过程中的声发射信号特征进行实验研究。选取Q235腐蚀历程中的数据样本,对声发射信号进行了k均值聚类,区分噪声信号与腐蚀过程中的声源信号,得出了Q235腐蚀过程中声发射特性。     

低碳钢腐蚀声发射检测实验研究

应用声发射技术,对低碳钢均匀腐蚀过程进行了检测,获取了低碳钢均匀腐蚀过程中的腐蚀声发射信号,并应用特征参量和小波包变换相结合的方法,分析了低碳钢腐蚀过程的声发射信号特性,同时结合储罐现场检测数据进行分析,对比实验条件下低碳钢腐蚀声发射信号与实际条件下储罐罐底腐蚀声发射信号的参数特征,其结果为低碳钢均匀腐蚀过程的声发射特征研究和储罐在线声发射检测提供了参考。     

喷嘴释放单气泡的声发射特性

利用声发射技术在单气泡发生实验装置中研究了气液两相流中单气泡的动力学特性,使用自行开发的采集处理程序进行气泡声信号的参数提取,采用统计分析、小波变换和快速傅里叶变换对声信号进行时域和频域范围的分析。分析结果表明,声发射技术可以检测到管内气泡的声信号,具有较高的信噪比,且声信号随着喷嘴尺寸的增大而增大,随着液相表面张力的减小而减小。比较不同喷嘴直径下气泡的频率谱,发现喷嘴释放气泡发出的声信号频率为150～200 kHz,且随着喷嘴直径的增大,峰值频率相应增大,提出了声信号峰值频率与气泡尺寸之间的关联式。同时得到了气泡上升过程中的连续形态变化,分析了气泡产生声音的机理。研究表明,声发射技术是一种灵敏度高、测量手段方便的方法,可用于气液两相流气泡运动特性的检测。     

喷嘴释放单气泡的声发射特性

利用声发射技术在单气泡发生实验装置中研究了气液两相流中单气泡的动力学特性,使用自行开发的采集处理程序进行气泡声信号的参数提取,采用统计分析、小波变换和快速傅里叶变换对声信号进行时域和频域范围的分析。分析结果表明,声发射技术可以检测到管内气泡的声信号,具有较高的信噪比,且声信号随着喷嘴尺寸的增大而增大,随着液相表面张力的减小而减小。比较不同喷嘴直径下气泡的频率谱,发现喷嘴释放气泡发出的声信号频率为150~200 k Hz,且随着喷嘴直径的增大,峰值频率相应增大,提出了声信号峰值频率与气泡尺寸之间的关联式。同时得到了气泡上升过程中的连续形态变化,分析了气泡产生声音的机理。研究表明,声发射技术是一种灵敏度高、测量手段方便的方法,可用于气液两相流气泡运动特性的检测。     

常压立式储罐底板腐蚀过程声发射源特性分析及试验研究

介绍了常压立式储罐底板腐蚀声发射信号产生的机理,研究了断铅声发射信号在罐内水中的衰减规律,分析了腐蚀声发射信号在不同传播介质中的特征参量取值范围及腐蚀规律。提取并对比分析了放入水中的传感器在不同腐蚀阶段接收到的信号波形特性,为常压立式储罐的腐蚀状态安全性评价提供依据。     

声发射技术在金属疲劳断裂研究中的应用

介绍了疲劳和声发射的概念,详细综述了金属材料在疲劳和腐蚀疲劳过程中的声发射信号特征与声发射源机制,全面分析了疲劳过程中声发射信号的影响因素(应力比、加载频率、微观组织)并基于声发射信号对剩余疲劳寿命进行预测,同时指出了研究现状和存在的问题,并探讨了进一步研究的方向和思路。     

酸性NaCl溶液中304控氮不锈钢腐蚀过程的声发射特征

采用声发射技术和电化学噪声技术研究了304控氮不锈钢C型环试样在0.5mol·L-1NaCl与1.5mol.L-1H2SO4的混合溶液中,恒载荷情况下的腐蚀过程。分析了腐蚀过程中所产生的声发射信号的振铃数随时间分布情况,以及不同阶段的声发射信号的频谱特征。同时对比分析了声发射检测结果与电化学噪声检测结果。结果表明,声发射检测技术对于304控氮不锈钢在酸性NaCl溶液中所产生的腐蚀声发射信号很敏感,在不同腐蚀阶段中,声发射信号特征差异明显,对于判断不同腐蚀阶段具有指导意义;声发射与电化学噪声测试结果基本一致,将声发射检测与电化学噪声检测结合使用,有助于使现场检测结果更加可靠。     

基于盲目反卷积算法的X90管线钢腐蚀声发射信号分析

油气管道腐蚀具有随机性,且腐蚀声发射源信号在传播过程中还会发生一定的衰减和畸变,致使管道腐蚀声发射信号的特征提取与准确识别相当困难。本文通过构建X90钢腐蚀声发射监测实验系统,采集腐蚀声发射原位信号和衰减信号进行对比分析。并通过时频分析,小波分解与重构以及盲目反卷积复原对信号进行进一步的分析。结果表明,盲目反卷积算法对于小波变换处理后的腐蚀声发射的复原十分有效,信号频率主要集中在130~170kHz,部分高频频率峰值在200kHz和250kHz,衰减的高频信号得到较好的恢复,从而使检测信号更加逼近X90钢腐蚀源信号的特征。信号复原对现场油气管道腐蚀声发射检测与评价具有重要的指导意义。     

金属腐蚀染噪声发射信号的小波分析

利用小波变换的基本原理和方法,对Q235碳素结构钢的均匀点腐蚀染噪声发射信号进行分析。通过计算小波分解后各级频带能量占整个信号能量的百分比,确定出主能量频带后,去除非主能量频带的噪声信号,提取金属腐蚀声发射信号的典型特征。     

镍磷化学镀层在北方重工业城市雪水中的耐蚀性

为了改善Q235钢在空气污染较为严重的环境中的耐蚀性,以北方重工业城市之一的抚顺望花区的雪水为腐蚀溶液,考察了化学镀镍层在该介质中的耐蚀行为。采用金相显微镜观察了镍磷镀层的表面形貌,通过冷冻-加热循环试验考察了镀层的结合力,借助动电位极化、电化学阻抗谱等方法评价了镀层在雪水中的耐蚀性,测试和观察了浸泡实验的腐蚀速率和表面形貌。结果表明,Ni-P镀层可在Q235钢表面均匀沉积且较为致密,与基体之间有良好的结合力。镀层的自腐蚀电流密度较Q235钢低,电荷转移电阻更大,腐蚀速率是Q235钢的1/3～1/2。Ni-P镀层明显改善了Q235钢在污染较为严重的雪水中的耐蚀性,可作为Q235钢腐蚀防护的一种措施。     

AlCl3+LiAlH4有机溶剂中铝镀层的制备与性能研究

利用AlCl3 LiAlH4的四氢呋喃-苯有机溶剂体系在低碳钢Q235基体上进行了镀铝实验,并就不同电镀时间和电流密度对铝镀层的结构、表面形貌、晶粒尺寸、镀层厚度、结合力及耐蚀性等进行了研究。结果表明,采用AlCl3 LiAlH4的四氢呋喃-苯体系在低碳钢镀铝是可行的,铝镀层表面光滑、均匀,并呈现不规则的颗粒状或块状的生长特性。铝镀层的厚度和晶粒尺寸随电流密度和电镀时间的增加而增大;铝镀层与碳钢基体间的结合力良好,且铝镀层具有较好的耐蚀性能。铝镀层的最佳工艺为电流密度2～4A/dm2,电镀时间30～60min。     

植物提取物自组装膜在盐酸中对Q235钢的缓蚀作用

以铁线蕨植物提取物(ACE)为成膜物质,在Q235钢表面自组装得到缓蚀膜。通过极化曲线和电化学阻抗谱测试研究了该自组装膜对Q235钢在1 mol/L HCl溶液中的缓蚀性能。结果表明,该自组装膜对Q235钢的阴、阳极腐蚀反应均有抑制作用,可明显减缓Q235钢在盐酸溶液中的腐蚀,且缓蚀作用随ACE质量浓度的增大而增强。ACE分子在Q235钢表面的吸附遵从Langmuir和Frumkin吸附模型,为单分子层吸附,吸附分子之间存在横向吸引力。     

磷化时间对建筑结构用钢板表面锌-猛磷化膜性能的影响

采用中温锌-链磷化工艺对建筑结构用Q235钢进行了磷化处理。借助表面粗糙度仪、扫描电镜、能谱仪和电化学工作站等仪器,研究了磷化时间对Q235钢表面锌-镒磷化膜的表面形貌及耐蚀性的影响。结果表明:锌-镒磷化处理能改善Q235钢的耐蚀性。磷化膜主要由Zn、Fe、P、Mn、C和O元素组成。随着磷化时间的延长,磷化膜的表面形貌发生变化,表面粗糙度增大,耐蚀性先变好后变差。当磷化时间为25 min时,磷化膜呈岩石状形貌,耐蚀性最好。     

基于独立分量分析的金属腐蚀声发射信号处理

介绍了独立分量分析的基本原理和以峭度为目标函数的独立分量提取算法的梯度算法,并通过实例说明了利用独立分量分析对金属腐蚀过程声发射信号进行分析的方法,验证了独立分量分析技术在声发射信号分析方面的优越性和实用性,表明独立分量分析在声发射信号处理等领域有着巨大的应用潜力。