| 超高压水射流冲蚀船用A级钢表面实验研究 |
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| 引用本文： | 程书铭,曹宇鹏,陆华,花国然,王振刚,陈真,丁海华. 超高压水射流冲蚀船用A级钢表面实验研究[J]. 表面技术, 2022, 51(6): 229-238 |
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| 作者姓名： | 程书铭 曹宇鹏 陆华 花国然 王振刚 陈真 丁海华 |
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| 作者单位： | 南通大学 机械工程学院，江苏 南通 226019;南通大学 机械工程学院，江苏 南通 226019;南通理工学院 3D打印技术研究所，江苏 南通 226001;南通中远海运船务工程有限公司，江苏 南通 226006 |
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| 基金项目： | 国家工业和信息化部高技术船舶科研专项(MC–202031–Z07);国家自然科学基金(51979138，52109106);国家重点研发计划(2019YFB2005300);江苏省博士后基金(2021K606C);江苏省高校自然科学研究面上项目(21KJB460018);南通市科技计划(JC2020149) |
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| 摘 要： | 目的 研究超高压水射流与船用A级钢表面的相互作用及冲蚀机理。方法 使用200 MPa的超高压水对船用A级钢进行射流冲蚀实验，并用20 MPa高压水射流进行对比实验。利用ASMC2–4电阻应变仪采集水射流冲击过程中船板背面的动态应变信号，同时使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪等设备对船用A级钢冲击前的微观组织、物相和冲击后的材料表面形貌与元素分布进行观察分析。结果 在200MPa压力下船用A级钢冲击中心区域背面平均微应变为180×10-6，微应变振幅为35×10-6～50×10-6，水射流对A级钢的冲击力为循环脉动交变应力；在射流交变应力作用下材料表面发生疲劳破坏，水射流冲蚀后A级钢中心区域以长条状渗碳体硬质相为主，还存在有未被冲蚀的珠光体组织；在200MPa超高压射流作用下材料表面还存在着典型的剥落坑、层蚀、穴蚀等断裂形貌。结论 建立了船用A级钢水射流冲蚀剥离模型，阐明了水射流冲蚀作用机理。
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| 关 键 词： | 超高压水射流 船用A级钢 冲蚀 表面形貌 微观组织 动态应变 |
Experimental Study on Surface Erosion of Grade-A Marine Steel by Ultra-high Pressure Water Jet |
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| CHENG Shu-ming,CAO Yu-peng,LU Hu,HUA Guo-ran,WANG Zhen-gang,CHEN Zhen,DING Hai-hua. Experimental Study on Surface Erosion of Grade-A Marine Steel by Ultra-high Pressure Water Jet[J]. Surface Technology, 2022, 51(6): 229-238 |
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| Authors: | CHENG Shu-ming CAO Yu-peng LU Hu HUA Guo-ran WANG Zhen-gang CHEN Zhen DING Hai-hua |
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| Affiliation: | College of Mechanical Engineering, Nantong University, Jiangsu Nantong 226019, China;College of Mechanical Engineering, Nantong University, Jiangsu Nantong 226019, China;3D Printing Technology Research Institute, Nantong Institute of Technology, Jiangsu Nantong 226001, China;Nantong COSCO Shipyard Co., Ltd., Jiangsu Nantong 226006, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | ultra-high pressure water jet Grade-A marine steel erosion surface morphology microscopic tissue dynamic strain |
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