凝汽器内部衬胶状态评估

某核电厂凝汽器水室内壁服役30余年的衬胶已出现严重老化,本文通过宏、微观分析、硬度、拉伸等检测手段对橡胶衬里老化状态进行系统评估,并提出行动建议。     

核电厂衬胶设备的老化管理

核电厂衬胶设备一般服役于强腐蚀性环境中。基于核电厂衬胶的老化失效规律,结合核电厂的运行经验及管理模式,提出了核电厂衬胶设备的老化管理方法,包括衬胶设备的分级、老化检查、检查周期、老化评估、剩余寿命预测及老化维修策略。     

盐酸储罐内壁衬胶状态评估

服役17年的盐酸储罐内壁衬胶出现严重老化,通过扫描电镜、能谱分析、红外光谱、热重、理化性能检测等手段对橡胶衬里老化状态进行系统评估,并提出行动建议。     

循环水过滤系统反冲洗管衬胶管理

对国内某核电站A的循环水过滤系统反冲洗管内壁衬胶进行商运17年来的首次整体检查,评估衬胶层使用及老化状态,分析磨损的因素,预测衬胶寿命,提出衬胶管理的策略。     

基于磁巴克豪森效应的P92钢热老化状态检测

针对火电厂锅炉和主蒸汽管道P92钢服役时的热老化状态检测，开发了基于MBN(磁巴克豪森噪声)效应的热老化检测仪器；对不同硬度P92钢进行MBN信号测量，选择了基于启发式硬阈值原则的小波包算法作为滤波算法；得到了MBN信号4种特征值与P92钢硬度值之间的关系；以硬度作为评价热老化状态的参数，对不同服役时长的P92钢试样进行MBN信号检测。试验结果表明，当服役时间小于30 000 h时，材料的硬度有小幅度的增大，当服役时间为30 000～70 000 h时，材料的硬度下降较快，并在服役时间达到70 000 h后，硬度下降趋于平缓，微观上表现为4种强化机制对于材料硬度的影响。     

固体火箭发动机粘接界面湿热老化实验

对固体火箭发动机粘接界面试验件进行了不同湿热条件下的加速老化试验,并测量了不同老化时间粘接界面的扯离强度,描述了湿热老化试验和性能测试中的试验现象,结合复合材料微粘接结构吸湿规律对试验现象和撤离强度随老化时间变化曲线进行了分析。研究结果表明:衬层-推进剂粘接界面是固体火箭发动机粘接结构中最薄弱环节,应予以重点考虑；湿热老化促进了环境水分从衬层–推进剂界面向推进剂内部的扩散和渗透,致使弱边界层向推进剂内部扩展,导致了衬层-推进剂界面粘接强度的降低。试验件平均扯离强度随老化时间呈下降趋势,中间有一个强度趋于稳定的平台期。      

国产20Cr1Mo1VTiB主汽门螺栓的失效机理研究

某火力发电厂主汽门螺栓发生断裂失效,通过宏观断口分析、化学成分分析、金相组织分析以及力学性能检验等手段对高温主汽门螺栓的断裂事故进行了综合分析。结果表明:断口形貌为典型的脆性断口,螺栓的微观组织粗大,断口的硬度偏低,各项力学性能趋于标准的下限值,老化现象明显,不能满足正常工况下的服役强度和韧塑性要求,最后引起断裂事故。     

某核电厂安注电机空冷器橡胶垫片失效原因分析

本文针对某核电厂安全注入系统电机空冷器处橡胶垫片失效导致漏水事件,通过傅里叶红外光谱、热失重、密度、硬度和拉伸等实验对橡胶垫片进行分析。分析结果表明该橡胶类型为三元乙丙橡胶,在服役时间内已存在一定程度的老化,垫片的老化失效导致漏水事件的产生。     

火电厂末级过热器T23钢锅炉管服役过程中的老化规律

利用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪对不同服役时间的T23钢锅炉管的显微组织(包括氧化膜)、主要合金成分(Cr、W、Mo)的变化进行了观察和分析,并对其拉伸性能和冲击性能进行了测试。结果表明T23钢锅炉管在服役过程中随着服役时间的延长,合金中的碳化物数量、尺寸均增加,合金中的主要合金元素成分(Cr、W、Mo)发生明显的脱溶转变并向碳化物偏聚,同时服役温度是T23钢锅炉管显微组织老化主要影响因素,其中运行时间为27448 h的锅炉管老化最严重,根据其氧化膜厚度判定它可能有较高的服役温度;长时服役组织老化后晶界存在数量较多、尺寸较大的碳化物,易破坏晶界的连续性,同时易产生蠕变孔洞,合金中强化元素Cr、W等合金元素的脱溶均是造成合金性能下降的主要原因。     

X65Q/316L双金属复合管Inconel625合金堆焊过渡区的组织和力学性能研究

采用光学显微镜、扫描电镜研究了某厂X65Q/316L双金属复合管堆焊过渡区的组织和主要元素的分布情况,同时对过渡区显微硬度、拉伸强度、剪切强度进行了检测。结果表明:远离过渡区的X65Q基管组织为粒状贝氏体和珠光体,靠近熔合线处的基管组织为多边形铁素体和珠光体,原有粒状贝氏体组织消失;远离过渡区的316L衬管组织为奥氏体,且晶粒存在滑移变形;靠近熔合线处衬管奥氏体组织中的滑移变形消失;堆焊层与基管熔合线附近元素分布变化明显,而堆焊层与衬管熔合线附近元素分布未出现明显变化;堆焊层与基管过渡区内,堆焊层内硬度较稳定;基管硬度从熔合线处开始逐渐增加到最大值后迅速降低,远离熔合线区域堆焊层硬度高于基管。堆焊层与衬管过渡区内,靠近熔合线处堆焊层和衬管均发生了软化,硬度最低值出现在衬管侧靠近熔合线处,远离熔合线区域堆焊层的硬度高于衬管。     

火电机组过/再热器锅炉管内壁铝化物涂层研究(Ⅲ):实炉服役行为

目的 验证抗蒸汽氧化涂层锅炉管在实机服役环境下的综合性能.方法 将涂层验证管与对比管样(喷丸管、Super304H母材管)焊接在在役超临界锅炉高温段末级过热器同温区管屏,通过实炉运行,研究真实服役环境下各试验管的综合使役性能.结果 实炉服役8600 h后,涂层管表现出了极为优异的抗高温蒸汽氧化性能,管内壁生长约0.3μm厚的保护性Al2O3膜,参比的喷丸管和母材表面氧化膜厚度分别为0.55μm和64.31μm.服役后涂层仍保持双层结构,厚度增加4.5％,平均硬度升高约8.1％,参比的喷丸管样喷丸层部分孪晶消失,细化晶粒合并长大,喷丸层的平均硬度下降21.3％,厚度退化约32％.实炉服役样品650℃拉伸试验表明,涂层验证管的强度与母材持平,涂层管与机组过热器管屏焊缝组织稳定,焊缝各区域内未见铝元素扩散污染,焊接头拉伸样品断裂在无涂层一侧.结论 与Super304H母材管和喷丸管相比,涂层管有效提高了管材抗蒸汽氧化能力,内壁氧化膜更薄,生长速率更慢.施加涂层显著提高了管道内表面硬度,对管道服役后的高温力学性能及母材组织无显著影响.施加涂层不影响焊缝组织的稳定性.     

热喷涂制Ni阻挡层在碲化铋热电器件中的应用

在碲化铋热电制冷器件的服役过程中，焊料与热电材料间的元素扩散将严重制约器件的正常使用，目前最常用在两者间加Ni阻挡层的方法来改善这种问题，以往采用电镀、等离子烧结等制备Ni镀层的方法会产生界面镀层厚度不易控制、镀层易氧化的问题，而热喷涂由于其镀速快、镀层厚度易控制和镀后表面较平整、耐氧化、结合强度高等优点，可作为制备Ni阻挡层的更好选择。采用热喷涂技术制备不同厚度的Ni阻挡层，并对其分别进行200℃下24、72和144 h的退火试验。首先探究不同Ni层厚度的p型(Bi_0.4Sb_1.6Te₃)和n型(Bi₂Te_2.7Se_0.3)碲化铋材料退火前后对镀层硬度和防扩散效果的影响，并将不同Ni层厚度的p、n型碲化铋材料制备成热电器件进行服役性能测试。结果表明：退火对p型材料镀Ni层硬度影响较小，其值变化在10%以内，但对n型材料镀Ni层的硬度影响较大，其最大硬度值下降56.36%;Ni是p型碲化铋材料较好的扩散阻挡层，能显著减少Bi_0.4Sb...     

浇注温度对Cu/Ni水套材料界面结合特性的影响

利用固-液复合法制备了一种预埋纯镍管的新型Cu/Ni水套材料,采用金相、扫描电镜、显微硬度和剪切强度测试,重点分析不同浇注温度下铸铜水套材料的基体与顸埋镍管的界面结合特性,如界面原子扩散行为、显微硬度、结合强度等.结果表明,在1 100℃、1 200℃和1 300℃3个浇注温度下,随着浇注温度的升高,界面处扩散层厚度增加,显微硬度增大;当浇注温度过高(1 300℃)时,镍管表面易于附着铜基体中析出的微小气孔,降低界面的结合强度,在1 200℃浇注温度下获得了约为162 MPa的最佳界面剪切强度.     

等离子喷涂NiCrAl涂层性能与厚度关系研究

采用优化工艺参数,在45钢基体表面等离子喷涂不同厚度(100、250、300和550μm)NiCrAl涂层,研究了涂层厚度与涂层粘结强度、硬度、孔隙率的关系.结果表明,涂层厚度增加,粘结强度、显微硬度随之减小,粘结强度分别为76.6、43.2、34.4和21.4MPa,显微硬度分别为321、290、245和220HV;涂层厚度增加,孔隙率增加,分别为0.42%、0.49%、0.84%和1.13%.     

气井腐蚀环境对封隔器胶筒橡胶材料的影响

目的 为东海某气田封隔器胶筒橡胶材料的选择提供理论参考依据。方法 通过腐蚀前后的性能试验和在腐蚀介质中的渗透性试验,比较目前国内外封隔器胶筒使用的主要橡胶材料（氢化丁腈橡胶、氟碳橡胶、氟硅橡胶和AFLAS橡胶）在腐蚀后的拉伸强度、拉断伸长率、硬度、压缩永久变形等性能,以及在腐蚀介质中的渗透性。结果 性能最优秀的是氢化丁腈橡胶,其次是AFLAS橡胶,氟硅橡胶和氟碳橡胶性能较差。随着压差的增大,4种橡胶材料的抗渗透性变差,相同温度（120 ℃）下,氟硅橡胶在4个压力条件下的抗渗透性能均优于其他橡胶材料。随着温度的增加,4种橡胶材料的抗渗透性变差,相同压差（10 MPa）下,氟硅橡胶在4个温度条件下的抗渗透性均优于其他橡胶材料。结论 氢化丁腈橡胶的性能（拉伸强度、拉断伸长率、硬度和压缩永久变形）相对较好,次之是AFLAS橡胶,再次是氟碳橡胶和氟硅橡胶。温度对橡胶渗透性的影响比压差大,对某些橡胶而言存在阀值效应,当超出一定温度后,橡胶抗气体渗透性能迅速下降。因此,应根据服役环境合理选择橡胶材料,且尽量使封隔器胶筒处于应力平衡状态,延长井下工具安全服役寿命。     

环氧胶接接头在碱介质中的老化行为研究

研究了环氧胶接接头在碱性介质中的老化行为,并用傅立叶红外光谱仪(FTIR)和扫描电镜(SEM)分析了其失效的机理.结果表明,环氧胶接接头在碱性介质中老化后,其剪切强度明显降低;提高温度会缩短环氧胶接接头在NaOH溶液中的老化寿命;胶粘剂分子链的降解是环氧胶接接头胶接性能降低的主要原因.     

铸钢基体堆焊模具服役前后基体的组织与性能

在对铸造锻模失效分析和服役条件的基础上,设计了一种用于堆焊模具基体的低合金铸钢的化学成分及热处理工艺,并进行了实际制造和生产试验。利用光学显微镜、电子万能试验机和HDX-100数字式显微硬度计分析了试验铸钢基体堆焊模具服役前后基体的组织和性能。结果表明,服役前后铸钢基体显微组织均为珠光体、铁素体和碳化物;服役后偏析减弱,表面未见显微裂纹。服役后铸钢基体抗拉强度、屈服强度、伸长率及断面收缩率及硬度均有所降低,下降比例分别为34%、17%、17%、32%及10%。服役后的试验铸钢基体仍满足堆焊锻模的使用要求,可进行后续再制造。     

铝合金压铸模零件服役开裂失效分析

通过对服役2 000模次后发生开裂的铝合金压铸模零件材料的合金元素、金相组织、硬度、受力变形及热应力等进行分析,分别使用不同钢材材料及不同推杆结构进行对比验证,分析结果表明：模具温度因素引起的热应力分布不均是铝合金压铸模零件服役初期开裂的主要原因之一,提高模具零件表面强度和减少热应力分布不均能减少铝合金压铸模零件服役初期开裂风险,有利于延长模具的使用寿命。     

热老化对316LN不锈钢焊缝冲击性能和显微硬度的影响

核电站主管道奥氏体不锈钢焊缝由于长期在其热老化敏感温度下运行,在服役过程中存在热老化脆化趋向。本文对锻造316LN不锈钢主管道的焊缝在325、365和400℃下15000 h的加速热老化进行试验,并通过TEM研究了焊缝的微观组织变化,采用纳米压入试验和冲击试验对热老化过程中焊缝冲击性能和显微硬度变化进行了研究,使用SEM观察了冲击断口形貌。结果表明:热老化过程中焊缝内铁素体相发生了调幅分解和G相析出;随着热老化时间增加和温度升高,焊缝中铁素体相显微硬度快速增加,奥氏体相未发生改变,焊缝的冲击韧性显著下降。     

ZA30C 衬瓦试制

试制铸件为６８０轧机连轴节中半柱形衬瓦。使用时衬瓦安装如图１所示，衬瓦镶入传动轴的连接手中，运转时衬瓦拨动传动轴旋转。衬瓦的平面、半圆面及轴孔（见图２）为工作面，工作中承受扭转力、压力、冲击力及摩擦力。因此要求衬瓦具有较高的强度、硬度及耐磨性。衬瓦各...