作用应力对2.25Cr-1Mo合金钢回火脆性的影响

在146.7MPa的作用应力下,对加氢反应器材料2.25Cr-1Mo合金钢(%:0.15C、2.32Cr、0.95Mo、0.011S、0.009P、0.0068As、0.0035Sb、0.0079Sn、0.01V)进行468℃125h和400h的等温回火脆化试验。根据加氢反应器母材试块脱脆、脆化和应力作用3种状态冲击功和温度关系曲线,得出各状态回火脆性转变温度VTr54.2(℃)值和回火脆化度ΔVTr54.2(℃)。结果表明,温度和等温时间是导致材料回火脆化的主要因素,作用应力对2.25Cr-1Mo钢回火脆性的影响不显著。     

正交各向异性外压薄壁圆筒临界失稳压力研究

针对正交各向异性与各向同性外压薄壁圆筒临界失稳压力差异,对不同卷板方式下正交各向异性外压薄壁圆筒临界失稳压力开展研究,给出了各向同性外压薄壁圆筒临界失稳压力与不同卷板方式下正交各向异性外压薄壁圆筒临界失稳压力,当失稳波数变化时,正交各向异性外压与各向同性外压薄壁圆筒临界失稳压力比发生突变,不同卷板方式下正交各向异性外压薄壁圆筒临界失稳压力有限元结果大于各向同性外压薄壁圆筒临界失稳压力有限元或标准结果,正交各向异性临界失稳压力解析解不适合第二种卷板方式。     

基于中心复合实验设计的区间有限元方法

区间有限元方法是解决含不确定变量的实际工程问题最为有效的方法之一。对于区间有限元的算法中,区间扩张是其固有问题。区间顶点法能够得到区间线弹性的精确解。然而区间有限元顶点法的计算量大;同时对于实际工程问题,不能确定复杂结构响应在变量区间变化范围内是否为单调的问题。针对上述区间顶点法的两个主要缺点,提出了用中心复合实验设计来降低区间顶点法的计算量,同时检验结构响应函数是否单调,为了区间顶点法的运用提出了理论依据。数值算例表明文中提出方法的有效性以及可行性。     

高温构件的概率寿命预测与可靠性

通过应用高温构件蠕变损伤的随机方程及一次二阶矩理论和方法 ,对高温构件的概率寿命预测进行了研究。还应用高温构件寿命的概率计算方法 ,考虑服役高温构件的实际运行工况 ,得到了高温构件寿命与可靠性的关系。由于充分考虑了各参数的随机性和相关性 ,因而大大提高了计算的准确性     

工业纯钛室温下的应变速率敏感性及Hollomon经验公式的改进

通过实验研究了工业纯钛TA2在室温下应变速率范围为1×10-4～1×10-2s-1的拉伸力学性能。发现TA2的拉伸力学性能存在显著的应变速率敏感性,随着应变速率的增加,材料的强度提高、塑性下降,应变速率敏感性指数较高。通过对Hollomon经验公式σ=Kεnεm的推导和TA2实验数据的分析发现应变速率敏感性指数m和应变硬化指数n分别会受到应变和应变速率的影响,并且它们之间均呈指数关系。因此对Hollomon经验公式提出了改进,得到了TA2在室温下改进的Hollomon模型。与传统的Hollomon经验公式及Johnson-Cook模型相比,改进的Hollomon模型的预测结果与实验结果更加吻合,能更准确地表现材料的拉伸力学性能。     

内压作用下含双外凹坑缺陷压力管道的评定方法研究

通过有限元软件ABAQUS计算了内压作用下含双外凹坑压力管道的极限载荷,讨论了在不同深度作用下,两个凹坑沿轴向和环向排列时的极限载荷变化,并认为凹坑的深度为影响极限载荷的主要因素,凹坑沿轴向、环向排列为次要因素。最后对所计算模型,分别应用BS7910-2005,ASMEB31C-2009,API579—1ASMEFFS-1-2007与GB／T19624-2004等标准对多凹坑处理方法进行分析。     

焊接残余应力对接头尘化腐蚀影响的有限元模拟

金属尘化腐蚀是发生在含碳气氛中的一种高温腐蚀现象,碳在金属基体中的扩散是其过程的第一步.文中开发了碳扩散的耦合计算程序,进行了加热炉炉管焊态和工况温度状态下焊接残余应力对碳扩散影响的数值模拟,并与无应力状态下的碳扩散情况进行了比较.结果表明,在热影响区附近焊接残余应力梯度最大,对碳扩散的影响也最大,并且形成一个碳浓度峰值,在峰值两侧则会形成相应的碳浓度低谷,这是碳向高应力梯度区扩散所致.经过升温至工况温度后,残余应力得到松弛,对碳扩散的影响有所降低,可以延缓炉管的损坏时间.但由于残余应力的影响仍然存在,因此在炉管检修期间要注意焊接接头附近的尘化腐蚀情况.     

甲烷和氢气混合气体金属尘化腐蚀的热力学分析

石油化工、天然气工业、煤气转化及热处理等具有饱和碳气氛的加热转化设备时常发生金属尘化腐蚀,造成重大的经济损失。本文运用化学热力学理论与方法对CH4-H2气氛下发生金属尘化时的吉布斯函数△GT^0进行计算,从而得到气氛碳活度（αc）gas与温度T的关系式。通过气氛碳活度（αc）gas与材料碳活度（αc）Fe3C/Fe的比较,得到两种金属尘化类型。CH4-H2气氛碳的化学势受温度、气氛组成、总压的影响,减少CH4的含量,降低总压,会使发生金属尘化的温度范围扩大。通过这些分析结果,从理论上解释了金属尘化的发生,并进而推断出尘化发生的条件。     

应力作用下2．25Cr-1Mo钢的回火脆化试验研究

对加氢反应器材料2．25Cr-1Mo合金钢在146．67MPa的作用应力下,进行了468℃×200h的等温回火脆化试验。根据加氢反应器母材试块有应力及无应力两种状态的冲击功和温度关系曲线,求出两种状态回火脆性转变温度值vTr4．2和50％断口纤维率值刷玎。对试块断口进行扫描电镜分析,有无应力作用下的脆化态母材断口形貌皆为解理＋韧窝状形貌,表现为穿晶断裂。研究结果表明,导致材料回火脆化的主要因素是温度和等温时间,而作用应力对2．25Cr-1Mo钢回火脆性的影响不显著。     

炉管蠕变损伤的随机计算模型

炉管服役寿命的预测问题一直受到人们关注。由于蠕变问题的随机性研究较困难,过去的研究主要集中在确定性为损伤问题上,本文提出了新的蠕变损伤随机计算模型。通过Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ方法与蠕变损伤随机计算模型结果的比较,验证了蠕变损伤随机计算模型的正确,蠕变损伤随机性的描述为今后炉管蠕变损伤可靠性的评估奠定了基础。