不同轧制厚度TC4钛合金板材的组织与性能

选取4种不同厚度的TC4钛合金轧制板材,利用金相显微镜以及力学性能试验,对其进行金相组织和力学性能研究。结果表明：经轧制及退火后的TC4钛合金板材的组织为α相与残余β相组成的混合组织,α相的形貌呈现出线条状、等轴状以及细小团状等特征;TC4钛合金板材强度总体呈现出随着厚度的增加先降低再趋于稳定的趋势,而塑性呈现出先升高再趋于稳定的趋势;当厚度为0.8 mm时,TC4钛合金板材的强度最大,抗拉强度为1075 MPa、屈服强度为1027 MPa,且4种规格TC4钛合金板材经轧制退火后沿RD与TD方向的强度与塑性均有一定差值;不同规格TC4钛合金板材拉伸后的微观断口形貌均以韧窝为主,其中厚度为0.8 mm的TC4钛合金板材沿TD方向的断口形貌中除具有韧窝形貌外,还具有一定数量的小平面,韧窝内部存在大量、特别细小的微裂纹。     

提高逆时偏移成像效果的若干关键处理技术

逆时偏移已广泛应用于复杂构造成像中,对于复杂构造的油气勘探起到了较大的促进作用。逆时偏移要求具有高质量的原始地震数据、高精度高分辨率的速度模型以及高精度的逆时偏移算法。为了处理近地表异常导致的数据异常、消除常规全波形反演存在“周期跳跃”现象、提高信噪比,研究了一系列具有针对性的前期处理技术和新的全波形反演技术等,并为逆时偏移设计了一套新的处理流程,包括空间地震子波一致性相位校正、近地表Q吸收补偿、基于模式的面波自适应衰减和基于模式的自适应全波形反演等。应用这些关键技术可以得到高质量的地震数据以及高精度、高分辨率的速度模型,最终改善成像效果,并已通过多口实钻井证实提高了逆时偏移的成像精度。     

超大型双曲线混凝土冷却塔振动台试验研究

神华胜利发电厂混凝土冷却塔位于7度抗震设防区,塔高225 m,塔筒为双曲线型。这种超大型冷却塔在地震等极端荷载下一旦发生破坏,后果将是灾难性的。目前对冷却塔的研究多以数值模拟为主,试验研究较少。通过设计开展缩尺比为1∶33的地震振动台模型试验,研究冷却塔的结构动力响应特性,分析不同地震烈度下结构的刚度退化和损伤情况,寻找结构的薄弱部位,并综合动力试验和数值模拟结果,评价结构的可靠性,提出合理的抗震措施和结构建议。     

小型堆核主泵水力优化设计及试验研究

以更安全、更高效、更经济为主要特征的新一代核能技术及其多元化应用,成为全球核能科技创新的主要方向。小型反应堆因其安全、经济、可移动等优点而具有广阔的应用前景,小型核主泵的研究也受到了诸多学者的关注。对小型堆核主泵的水力开发进行研究,采用CFD数值模拟和试验验证相结合的方法,对小型堆核主泵进行水力优化设计。首先基于设计输入参数确定关键水力部件基本结构参数,对小型堆核主泵的叶轮和导叶进行初始模型的建模,采用三维软件对进口吸入段、叶轮、导叶及泵壳进行建模;其次利用6因素3水平的L18(63)正交表对小型堆核主泵水力进行正交优化设计,将不同因素与水平合理分为18组试验方案,并对18组模拟结果进行极差分析,选取最佳参数组合;最后与优化前模型的外特性和汽蚀特性进行对比,并对优化后的模型进行了内部流动分析。优化模型进行实体制造并通过试验验证,一方面证实了正交优化设计方法是可行的,另一方面优化后的小型堆主泵模型具备了较优的性能,促进了小型堆核电技术发展。     

热处理工艺对亚稳定β型钛合金组织与拉伸性能的影响

对新型Ti-Al-Mo-V-Cr-Fe系亚稳定β型钛合金进行不同工艺热处理，随后进行室温拉伸性能检测，并用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对不同热处理工艺下合金的显微组织和相组成进行分析。结果表明，合金在α+β两相区温度750℃单次退火后的组织中存在大量等轴状α相，在β单相区温度820℃单次退火后的组织由粗大的β晶粒组成。合金经单次退火后的合金强度较低而塑性较高，此时断口形貌中韧窝数量较多；再经750℃×1 h+540℃×8 h和820℃×1 h+540℃×8 h双重退火后的显微组织中均析出大量的次生α相，合金强度明显升高，而塑性较低，断口形貌中出现明显二次裂纹。     

Ti-55511钛合金高温拉伸变形行为及显微组织演变

基于高温拉伸试验，探究Ti-55511钛合金在温度为740～920℃和应变率为0.001～0.1 s^-1下的高温拉伸变形行为和显微组织演变规律，用Arrhenius双曲正弦函数模型推导了拉伸变形时的本构方程。结果表明：Ti-55511钛合金在两相区(740～860℃)变形时，流变应力随变形温度的提高和应变率的降低而降低，峰值应力曲线出现由陡到缓的下降，由本构方程计算出两相区变形激活能为559.653 kJ·mol^-1，显微组织演变规律为在740、770℃变形时，断裂位置中短棒状α相沿合金变形方向被拉长和扭曲，破碎的α相形成等轴晶粒串，变形温度升至800、830℃时，扭曲α相减少，拉长α相变细，等轴晶粒串的数量增多，当温度升至860℃时，等轴α相的含量急剧下降，开始出现β晶界轮廓，破碎的α相细化的同时等轴化程度提高。在单相区(890～920℃)变形时，峰值应力比860℃先增后减，计算单相区的热变形激活能为196.039kJ·mol^-1，断裂区域等轴β晶粒尺寸随变形温度的升高而增大，晶界呈锯齿状，这与动态回复过程中发生多边化...     

包覆叠轧TC4钛合金薄板的组织与力学性能

选取包覆叠轧工艺生产两种不同规格的TC4钛合金薄板，通过光学显微镜、XRD衍射仪、室温拉伸和高温拉伸性能试验，对两种不同规格的TC4钛合金薄板进行微观组织和力学性能研究。结果表明：经轧制退火后薄板的金相组织由α相与残余β相构成，组织中未见明显的β转变组织，α相的形貌呈现出长条状、等轴状以及块状，α相之间为残余β相。两种规格的薄板的XRD图谱中各角度的α相衍射峰相比β相衍射峰较强，厚度为0.8 mm的薄板在(102)、(200)晶面指数的衍射峰更强。厚度为0.8 mm的薄板的室温强度较厚度为2.0 mm薄板的要高，其抗拉强度最大值为1077 MPa,屈服强度最大值为1029 MPa,两种规格薄板的断后伸长率大致相同，最大值为16.5%。薄板在500℃的抗拉强度较400℃时要低，在变形温度为400℃时，厚度为0.8 mm的薄板RD方向的强度达到最大值，抗拉强度为782 MPa,屈服强度为649 MPa;在变形温度为500℃时，厚度为2.0 mm的薄板TD方向的塑性达到最大值，其断后伸长率为29%。     

不同退火工艺对TC10钛合金组织与冲击性能的研究

对TC10钛合金进行不同工艺的退火处理，通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜(TEM)以及冲击性能测试，研究经不同退火工艺处理后，该合金微观组织与冲击性能的关系。结果表明：经单重退火处理后，组织由初生α相（αp）与次生α相（αs）构成，证实并无α"相与α"相析出，经双重退火处理后，αp相几乎不变，αs相转变为粗片层αs相与细片层αs相；合金经单重退火处理后的冲击性能总体高于双重退火，经两相区温度加热后的冲击性能高于单相区；在两种退火工艺中，当加热温度为两相区时，断口微观形貌主要由等轴状韧窝构成，当加热温度为单相区时，断口微观形貌以岩石状形貌为主，并有较浅的小韧窝分布在表面。     

TA9钛合金高温拉伸变形行为的研究

采用高温拉伸试验，得到TA9钛合金在800～920℃温度范围内和应变速率为0.001～0.125 s^-1条件下的应力应变曲线，分析在拉应力条件下，变形温度、应变速率和流变应力三者之间的关系，构造了Arrhenius双曲正弦函数本构方程，并进行了应变修正，绘制出变形量为20%和50%时的热加工图，总结出不同变形条件下合金显微组织演变规律。结果表明：流变应力随变形温度的提高和应变速率的降低而降低，由本构方程计算出两相区变形激活能为569.453 kJ/mol，热加工图中的失稳区主要有四个区域，分别是在800～845℃和870～920℃时，应变速率在大于0.07 s^-1和0.002～0.03 s^-1处。此外，断裂位置显微组织中α相沿着合金变形的方向被拉长，α晶界变成锯齿状，这与动态回复过程中α向沿亚晶界破碎、分割和晶界突出有关。当变形温度一定时，等轴α晶粒尺寸随应变速率的提高而减小，当应变速率一定时，等轴α晶粒尺寸随温度的升高而变大。