20G无缝钢管穿孔泄漏失效分析

基于腐蚀环境和基材相互作用机理,结合管材、腐蚀产物、水质等因素,分析了某20G无缝钢管穿孔泄漏失效原因。结果表明:钢管穿孔泄漏主要是由于管内介质环境引起20G无缝钢管发生局部腐蚀,水质较差偏硬,Cl~-和F~-等腐蚀性离子的存在促进了点蚀环境的形成,导致无缝钢管穿孔泄漏。建议改善水质处理及监测,并采用耐点蚀的Cr-Mo低合金钢管替代现有20G钢管。     

P91热轧无缝钢管的TMCP模拟

基于无缝钢管PQF工艺并结合其动态相变规律研究结果,制定P91热轧无缝钢管TMCP,使用Gleeble1500-D热模拟试验机对P91钢进行TMCP穿孔、连轧及定径热变形模拟,使用SEM和TEM观察变形各阶段的精细组织结构,分析P91钢管在TMCP条件下的微观组织遗传规律,研究了形变奥氏体的细化、强化及其马氏体相变行为。结果表明：对于P91钢管,采用TMCP,穿孔及连轧真应变达1.8的高温大变形易实现再结晶、细化形变奥氏体晶粒,990℃低温定径变形累积强化形变奥氏体、诱导马氏体相变,结合1℃/s的控制冷却得到了细化至0.1~0.5 μm的马氏体板条。还发现,板条内的亚结构为2~20 nm的微细孪晶及高密度位错,析出了20 nm×100 nm的(Cr,Fe,Mo)₂₃C₆纳米级碳化物。这种组织特征遗传了P91钢管TMCP细晶强化、析出强化及相变强化效果,大大提高了P91钢管的力学性能,并由实际生产验证了P91钢管TMCP的可行性。     

半浮芯棒连轧管工艺过程的有限元模拟分析

连轧管工艺是无缝钢管生产的重要工艺之一,而半浮芯棒连轧管工艺代表现代无缝钢管生产的先进技术,也是当前的研究热点。为此,采用ANSYS/LS-DYNA软件对φ109mm×7mm规格6机架半浮芯棒连轧管工艺过程进行三维热固耦合有限元模拟分析。结果表明：钢管在第4号、第5号机位横截面总等效应力最大,在前3个机位发生的总等效形...     

无缝钢管表面浸蜡防护

前言无缝钢管从离开生产车间,进入成品库到使用之前,一般要经历半年至一年时间的储存,如果不采取防锈措施,常常会因大气腐蚀而生锈(特别是10～20号冷拔无缝钢管)。钢管的锈蚀不仅能破坏钢管的表面和外形,而且降低它们的性能:钢材厚度(特别是在受力情况下)被腐蚀1%,强度要降低10～15%。这样就会影响钢管的使用,严重的甚至造成报废。     

蜂窝夹层结构的低温力学性能

以选定的一种蜂窝夹层结构为例，对其低温力学性能即拉伸，压缩，剪切等进行了各种外界环境包装温度，粒子辐照，紫外辐照，冷热循环等影响前后的性能测试和研究，在大量试验的基础上，通过理论分析，找出了影响其低温力学性能的主要因素和变化规律，建立了用已知参数或常温参数推算蜂窝夹层结构低温力学性能的数学模型和计算公式，该模型的建立对于蜂窝夹层结构低温力学性能的设计具有较重要的指导意义。     

研究CT20钛合金管材的冷轧工艺

研究了CT20低温钛合金管材的加工工艺及冷轧变形量、退火温度对管材力学性能的影响。结果表明：CT20合金对加工硬化不敏感,冷轧最大变形量应控制在45％以内;CT20合金管材通过不同温度热处理所获得的等轴、双态和片状组织的室温力学性能差别不大,20K低温下由于孪生变形的发生,片状组织的塑性最好,双态组织则介于片状和等轴组织之间,管材为等轴和双态组织时,冷成型性能优异;对管材进行＋两相区910℃×1h,FC的热处理,可获得综合性能优良的双态组织。     

高压锅炉无缝钢管爆裂原因分析

某高压锅炉无缝钢管在进行压力试验时发生爆裂,通过宏观和微观分析、力学性能测试、化学成分分析和金相检验等方法对钢管爆裂原因进行了分析。结果表明:由于在钢管最大裂口处存在一个沿钢管轴向分布的内折缺陷,由该内折缺陷所致的钢管承载有效壁厚降低和应力集中是导致其在水压试验时发生轴向爆裂的直接原因。     

短时超温对低温再热器材料组织和性能的影响

某电厂1号锅炉的低温再热器发生了短时超温,通过对超温严重部位取样进行金相检验、室温和高温拉伸试验、室温冲击试验和硬度测试,对该低温再热器的材料状态进行了评估。结果表明：该低温再热器的SA-210C钢运行管显微组织正常,未发生球化;15CrMoO钢和12Cr1MoV钢运行管分别发生了倾向性球化和轻度球化,但其各项力学性能指标仍均能满足相关标准技术要求,且处于较高水平;所以该l号锅炉低温再热器材料目前整体状况较好,能够满足正常工况下安全运行的要求。     

超低温及低温循环对混凝土材料性能的影响

针对普通预应力混凝土作为液化天然气(LNG)储罐材料在超低温(-165℃)环境中力学性能显著退化的问题,本文研究并评价了低温高性能混凝土(LHC)的低温性能,并对其孔结构特征和低温循环后的力学性能进行分析.结果表明:LHC基体内部105～104 nm的毛细孔数量相对较少,LHC内毛细孔和气孔的体积以及总孔隙率均低于C60混凝土.低温循环后,LHC基体和C60混凝土内部结构发生一定程度的损伤,各种力学参数均呈下降趋势.与C60混凝土相比,在超低温环境中,LHC具有优异的力学性能.     

材料低温力学性能测试技术研究进展

介绍了材料低温力学性能测试装置的组成架构及工作原理,概述了测试装置研发及应用的国内外现状,分析了低温环境技术实现的4种方式并进行了多角度对比。结果表明,稳定低温环境系统及其测量控制系统是材料低温力学性能测试装置的核心,基于主动制冷机的无液冷却方式相对有液冷却方式,具有极限温度低、测试范围宽、低温液体依赖度小、运行成本低等优势,具有良好应用前景。     

北方高寒地区轨道车辆橡胶材料的力学特性分析

针对高寒地区气候特征,将低温和高低温交变设为主要环境参数因素,对8种轨道车辆橡胶材料进行了试验室力学性能分析。通过高低温力学测试和交变温度试验,比对轨道车辆材料的力学特性。结果表明,几种橡胶材料的性能随高低温和交变温度呈现较大的差异性,这种差异性主要与橡胶的胶种和配方有关。低温力学性能和低温回弹测试结果表明,高柔顺性的橡胶材料(如顺丁和天然橡胶)具有良好的低温力学强度和弹性。交变温度试验结果显示,8种橡胶材料试验后拉伸强度多出现下降。     

130／3．81-MX锅炉低温过热器管破裂分析

某130／3．81-MX锅炉低温过热器20g钢管投入运行约1a（年）多次发生破裂。采用光学显微镜观察、化学成分分析、力学性能测试及热处理试验等方法对裂管进行了分析。结果表明，由于钢管长时超温运行而生成大量石墨，同时珠光体组织也严重球化，最终导致钢管在工作压力下力学性能快速降低而破裂，提出了预防措施。     

输油气钢管腐蚀渗漏原因分析

某油井钢管使用不到一年即发生渗漏。采用化学分析、力学性能测试、金相及超声波检验和电镜能谱分析等方法，对渗漏钢管进行了分析。结果表明，该钢管实为焊管，不是技术规范所要求的无缝钢管。加上该焊管的焊接质量较差，加速了输送介质对焊管的腐蚀，最终导致焊管短期内发生渗漏。     

PET 棉花打包带的低温焊接特性研究

通过实验研究了低温下PET带焊接的拉伸力学性能。通过分析低温对棉花PET打包带焊接特性的影响,为制定PET棉花打包国家标准提供参考。     

Q460E制动梁架组织及性能分析

针对铁路货车L-B型制动梁使用的Q460E钢-40℃冲击性能不合格的问题,选取不合格料2根,分别为1号料和2号料,并选取1根合格料(3号料)作为对比。对不合格件进行热处理,并借助金相显微镜、扫描电子显微镜等仪器,对热处理前后Q460E钢的组织及力学性能进行了观察和分析。研究结果表明,1号料由于Mn,Si元素微观聚集严重,发生较大成分起伏,导致合金元素在钢中分布均匀性差,产生偏析,导致低温冲击性能不合格。     

考虑LRB环境温度效应及铅芯发热的隔震斜交桥近断层地震反应分析EI北大核心CSCD

低温环境和铅芯发热会引起铅芯橡胶支座(lead rubber bearing,LRB)力学特性的变化。为探讨其对支座力学性能的影响,从铅和橡胶材料特性层面对支座力学性能进行修正,以考虑低温对支座力学特性的影响;采用强度退化力学模型考虑LRB往复运动时内部铅芯发热对其力学特性的影响。基于OpenSees地震分析平台建立动力分析模型,研究在近断层地震动作用下隔震斜交桥地震反应与环境温度、铅芯发热及斜度的关系。研究表明:低温环境会使梁体旋转度和支座的位移响应明显减小,桥墩的地震反应显著增大,铅芯发热对桥墩和支座地震反应影响较小;当环境温度和铅芯发热共同作用时,桥墩纵、横向墩底剪力和扭矩都被显著放大,低温环境对其地震反应起主导作用;在同一低温下,桥墩纵向墩底剪力和扭矩的放大程度随着斜度的增大而逐渐增大,在-30℃低温下,斜度为60°斜交桥桥墩的纵向剪力和扭矩分别被放大20%和39%。     

聚乙烯毛细管挂丝及区域拉伸自增强

本文通过测定塑化曲线确定聚乙烯(PE)的毛细管挂丝温度范围,测试了挤出原丝和低温区域拉伸丝的力学性能和热收缩行为。结果表明,低压下的毛细管挤出工艺对 PE 丝的力学性能影响很小,而低温区域拉伸能大幅度提高原丝的力学性能,产生自增强效应,但热收缩率明显增大。     

硅含量对两相区调质处理的新型船用低温钢摩擦磨损性能的影响

为了提高低温船舶用钢的低温磨擦磨损性能,设计并制备了4种新型不同Si含量(0.3%、0.6%、0.9%和1.2%)并采用两相区调质处理的船用低温高强钢试样。通过在不同温度下的干滑动摩擦磨损试验,配合力学性能测试以及白光干涉仪、扫描电子显微镜、金相显微镜等微观分析技术,研究并分析了新型船用低温钢的摩擦磨损性能。结果显示:在恒定低载荷(20 N)和恒定低滑动速率(10 mm/s)条件下,该新型船用钢板的磨痕表面硬度明显高于磨损前,摩擦机理以黏着磨损、疲劳磨损为主,部分区域发生氧化磨损,磨屑被挤压产生加工硬化层。其中,Si含量为1.2%的船用低温钢在20℃和-10℃下均表现出优异的摩擦磨损性能,平均摩擦系数分别为0.41(20℃)、0.38(-10℃);磨损量分别为1.695×10-5m3(20℃)、2.097×10-5m3(-10℃)。随着硅含量的上升,使得经过两相区调质热处理的船用低温钢金相组织不同程度细化,并且使得固溶强化不断加强,磨损量降低,钢材在低温条件下的耐磨性有所提高。     

二元Al-Li合金的低温力学性能

本文研究了纯 Al,Al-ILi 和 Al-2.5Li 合金力学性能与实验温度的关系。结果表明,这些合金在低温下有很显著的增强增韧现象,但屈服强度变化较小,加工硬化能力显著提高;时效温度与 Al-2.5Li 合金低温力学性能改善无关,低温断裂前比室温时需经历更大的形变。     

石墨烯-多壁碳纳米管协同增强环氧树脂复合材料的低温力学性能

为了提高环氧树脂的低温力学性能,采用石墨烯与多壁碳纳米管(MWCNTs)协同改性环氧树脂,系统研究了石墨烯-MWCNTs/环氧树脂复合材料的室温(RT)和低温(77K)力学性能。结果表明:当石墨烯的质量分数为0.1wt%,MWCNTs的质量分数为0.5wt%时,纳米填料的加入可同时改善环氧树脂的低温拉伸强度、弹性模量和冲击强度;在此最佳含量下,石墨烯-MWCNTs/环氧树脂复合材料在RT和77K时的拉伸强度皆达到最大值,比纯环氧树脂的拉伸强度分别提高了11.04%和43.78%。石墨烯和MWCNTs能协同提高环氧树脂的低温力学性能。