注汽锅炉用球形汽水分离器

注汽锅炉用球形汽水分离器是一种提高蒸汽干度的专用设备.本文设计一种专用于提高油田注汽锅炉的蒸汽干度的新型汽水分离装置,可将蒸汽干度由原来的70％提高到95％以上.采用标准的人孔设计,保证了分离器内部器件安装、拆卸、检查和更换.采用内启式结构形式解决了由于开设人孔将导致的壳体强度和刚度的局部减弱.相关的补强设计、人孔结构和密封形式按照蒸汽锅炉或压力容器的相关标准进行设计和制造.现场运行结果表明,装置达到设计要求.     

典型异质钢接头碳迁移与高温力学性能

针对A102焊接典型异种接头的碳迁移现象以及高温力学性能进行研究,利用由菲克定律推导出的碳扩散理论计算公式对扩散过程进行计算并绘制理论曲线.通过碳的成分分析绘制出实际碳扩散曲线,对熔合线两侧的组织进行观察.结果表明:理论碳扩散曲线与实际碳扩散曲线基本相同.对于A102焊接的15Cr MoR珠光体耐热钢与316奥氏体不锈钢异质钢接头而言,熔合线的不锈钢焊缝金属一侧出现增碳层,组织主要为碳化物和马氏体,而15Cr MoR热影响区一侧出现脱碳层,组织主要为铁素体.蠕变试件在熔合线脱碳层附近发生断裂,断裂方式为韧窝断裂.     

激光加工弹体材料50SiMnVB脆性带的对比

为了优选弹体材料脆性带加工方案,提高弹体材料有效破片率,并研究脆性带对弹体材料冲击性能的影响规律,采用激光相变的方法,在弹体材料50SiMnVB表面加工得到具有不同密度的脆性带.对脆性带进行冲击破碎试验,观察脆性带对断裂过程产生的影响,并对不同密度脆性带对试件断裂的影响进行对比分析.结果表明:脆性带对脆性材料50SiMnVB冲击性能影响显著;试件断裂位置的差异是由脆性带角度不同造成的;脆性带密度越大,冲击吸收功越小.     

12Cr1MoV/304不锈钢焊接接头高温时效碳迁移现象

针对高温环境下异种钢焊接接头在服役过程中出现碳迁移,进而导致脱碳层在服役中失效的问题,采用电弧堆焊方法研究了12Cr1Mo V低合金耐热钢和304不锈钢焊接接头在不同时效时间下的碳迁移问题.研究表明,经高温时效后,焊态区域的组织并未受到影响;在过热粗晶区形成的碳过饱和的上贝氏体和粒状贝氏体组织则发生退化,转变成回火索氏体组织.形成的脱碳层组织以铁素体为主,里面夹杂少量的颗粒状渗碳体,特别是在增碳层出现大量的碳化物,形成类似于马氏体的复杂的不规则组织.经菲克定律推导出的扩散方程计算后,证明碳扩散的理论曲线与实际曲线较为接近,可用于研究碳扩散的迁移机制.     

碳、硅含量对碳钢锌腐蚀层形态的影响

为了研究熔锌对钢铁的腐蚀机制,以及钢铁中硅、碳含量对锌蚀行为的影响,采用扫描电子显微镜及EDS能谱仪对不同碳、硅含量的钢在熔锌中形成的腐蚀层进行组织形貌观察及相结构分析.结果表明：当钢中硅含量较高时,腐蚀层中Г相消失,δ相变薄,在δ/ζ相之间出现FeSi、ζ和液锌的混合相区.钢中硅的存在导致ζ相分解、破碎,形成FeSi、ζ和液锌的混合相区,使铁锌反应速度加快,腐蚀层组织出现异常.钢中碳的存在也对锌蚀有一定的促进作用.     

电弧喷涂铁铬铝/铝复合涂层的高温抗氧化机理

为了进一步提高涂层体系的抗高温氧化性能及使用寿命,采用铁铬铝做底层,纯铝做外面的涂层,形成了铁铬铝/铝复合涂层.通过对电弧喷涂铁铬铝/铝复合涂层在900℃下加热试验后的试件进行分析表明,由于铁铬铝底层与碳钢基体之间发生冶金结合,增加了涂层体系的可靠性,并且铁铬铝底层还为铝涂层提供了极好的沉积表面.铝层的应用不但增加了涂层中的铝元素,还有助于提高铁铬铝涂层的自封孔能力.研究还进一步表明,铁铬铝/铝复合涂层有利于阻止氧的扩散,可提高涂层体系的高温防护作用.     

V含量对磁控溅射CrAlVN涂层微观结构及力学和摩擦学性能的影响

采用磁控共溅射工艺在火炮身管PCrNi3Mo钢材料表面沉积了(Cr0.5Al0.5)1-xVxN(x=0%~10.6%,原子分数)涂层。利用电子探针显微分析仪(EPMA)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对涂层的组成、微观形貌与相结构进行了表征,研究了V含量对涂层微观结构和形貌的影响。结果表明V的加入使得涂层中出现了CrVN新晶相,且随着V含量的增加CrVN特征峰越来越明显,晶粒簇尺寸减小,V元素起到了一定的细化晶粒簇作用。利用纳米压痕仪及摩擦试验机对涂层的硬度、弹性模量和摩擦系数进行了测试,研究了V含量对(Cr0.5Al0.5)1-xVxN涂层性能的影响。结果表明V含量在7.2%时涂层硬度和弹性模量达到最大值,分别为21.36GPa和297.8GPa;随着V含量的增加,涂层的摩擦系数逐渐减小,当V含量在10.6%时,涂层摩擦系数平均值为0.094,表现出良好的摩擦磨损性能。     

用于珠光体耐热钢与奥氏体不锈钢异质接头的新型焊接材料的研究

为消除珠光体耐热钢与奥氏体不锈钢异质焊接接头的碳迁移层和马氏体组织,研制了一种新型超低碳型焊接材料。这种新型的焊接材料已在电站锅炉中得到应用,并取得了良好的效果。     

钛表面激光重熔Al/Ni组合涂层的组织及其抗氧化性能

利用等离子喷涂及电弧喷涂工艺在工业纯钛表面制备Al/Ni组合涂层,并对涂层进行激光重熔处理,使涂层之间、涂层与基体之间发生冶金反应,从而得到与基体有一定结合强度的NiAl金属间化合物涂层。研究了重熔前后涂层的微观组织及NiAl金属间化合物的形成机理,并对经重熔处理后的Al/Ni/Ti试件及纯钛试件进行了800℃/60 h高温氧化试验,讨论了涂层经高温氧化后的微观组织及其对钛材抗高温氧化性能的影响与防护机理。研究表明,Ni/Al涂层经激光重熔处理后,重熔反应区由多量的呈等轴晶状的Ni_2Al_3相以及少量的呈树枝晶状的NiAl相组成。重熔处理后的涂层经高温氧化后,Ni_2Al_3相的含量有所减少且结构疏松,而NiAl相则稳定存在并最终形成了具有一定厚度的区域。激光重熔处理后的Ni/Al组合涂层对Ti基体起到了较好的抗高温氧化作用。