工艺参数对AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头组织和性能的影响

以AZ31镁合金为研究对象，采用数值模拟和工艺试验相结合的方法，系统研究了焊接工艺参数对搅拌摩擦焊接头温度场分布、微观组织以及力学性能的影响. 有限元数值模拟的结果表明，随着转速的增加或焊接速度的降低，接头产热逐渐增加，接头上层温度明显高于下层温度，说明搅拌摩擦产热主要来源于轴肩的摩擦运动，而搅拌针摩擦运动和材料的塑性变形只提供了少量的产热. 工艺试验结果表明，随着焊接速度的增加，接头晶粒尺寸降低，且组织均匀性得到改善. 随着转速的增加，接头晶粒尺寸不断增大，过渡区晶粒的均匀性变差. 拉伸过程中裂纹在焊核区与热力影响区之间的界面处萌生和扩展. 其中，转速为1400 r/min、焊接速度为300 mm/min的接头具有较好的力学性能，断后伸长率为16.5%，抗拉强度为252 MPa，分别达到母材的75%和90%.     

X10CrAlSi18耐热钢的蠕变性能及寿命预测

采用高温蠕变试验,对铁素体耐热不锈钢X10CrAlSi18在不同温度及应力条件下的高温蠕变行为进行了研究。结果表明,在温度一定的条件下,随着应力的增加试验钢的蠕变寿命缩短,最小蠕变速率增加。700℃/15 MPa和750℃/10 MPa时的蠕变寿命较长,分别为491.449 h和356.049 h。扫描电镜(SEM)观察分析表明,试验钢的蠕变断裂模式为沿晶和穿晶混合断裂。在应力一定的条件下,随着温度增加,韧窝平均直径增大,深度增加,且大韧窝周围有细小韧窝和蠕变空洞。研究表明,应力与最小蠕变速率满足幂律关系,700℃和750℃蠕变应力指数分别为4.37344和4.37528,蠕变机制主要为位错蠕变。基于修正的θ投影法,建立了试验钢在700℃、750℃蠕变寿命预测模型。     

5A06铝合金搅拌摩擦焊接接头的金属流动规律,显微组织以及腐蚀行为研究

对5A06铝合金在搅拌摩擦焊接过程中的金属流动规律以及焊后显微组织演变和腐蚀行为进行研究。结果表明:由于受到扭转和漩涡运动的综合作用,前进侧金属被直接卷入搅拌针的螺纹内部,然后被向下挤压进入焊核区。然而,后退侧的金属展现出无序的金属流动模式。通过扫描电子显微镜电子背散射分析发现,搅拌区的晶粒在动态再结晶的作用下发生了明显的细化,再结晶后平均晶粒尺寸约为6μm。对搅拌区的扫描电子显微分析结果表明,β相(Al_3Mg_2)和Al6(Mn,Fe)呈弥散分布,且和母材相比Al6(Mn,Fe)颗粒明显细化。同时,焊缝截面的硬度分布表明焊后5A06铝合金具有软化趋势,最小硬度值(HV)为720 MPa,位于搅拌区和热机影响区的界面处。通过电化学分析和浸泡后的组织观察发现搅拌区的耐腐性明显优于母材,母材的腐蚀电位为–0.725 V,而搅拌区域腐蚀电位升高35 mV。     

309S耐热不锈钢蠕变行为及寿命预测

以工业化生产的309S奥氏体耐热不锈钢为研究对象,在不同温度和应力条件下进行单轴拉伸蠕变实验.结果表明:700℃/100 MPa蠕变断裂时间最长为480.13 h,蠕变曲线有明显的3个阶段;800℃/100 MPa蠕变断裂时间最短为4.61 h,蠕变曲线只有第3阶段,直至断裂.扫描电子显微镜(SEM)观察分析表明,蠕变...     

Mn18Cr18N钢的时效析出行为及对力学性能的影响

采用等温时效处理研究了Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢在650~900℃温度区间的析出行为,并分析了析出物对力学性能的影响。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对析出物数量、形貌和拉伸断口进行观察。结果表明:固溶态试样的显微组织是由单相奥氏体晶粒和少量退火孪晶组成。随着时效温度从650℃增加到900℃,750℃为Cr_2N的最敏感析出温度。析出物Cr_2N优先沿着晶界析出,随着时效时间的延长,析出物以不连续胞状方式向晶内生长。对固溶态试样和750℃时效处理试样进行室温拉伸测试,时效态试样的断裂模式从固溶态的韧窝状断口转变为脆性沿晶/穿晶断口。因此,为了避免热变形过程中Cr_2N的析出,应将温度严格控制在900℃以上。     

含N量对Mn18Cr18N奥氏体不锈钢的析出行为及力学性能的影响

采用JmatPro软件、OM、SEM和TEM等方法研究了不同含N量的Mn18Cr18N奥氏体不锈钢的析出行为及其对力学性能的影响。结果表明:析出物主要为六方结构的Cr_2N和少量M_(23)C_6,其中氮化物Cr_2N优先沿着晶界析出,随后以不连续胞状方式向奥氏体晶粒内部生长。随着N含量的增加,Cr_2N氮化物的析出变得更加敏感,当N含量为0.7%时,Cr_2N氮化物的最敏感析出温度为750℃,孕育期仅为10 min;而碳化物M_(23)C_6主要以颗粒状形式形成在奥氏体晶界上,与相邻的奥氏体晶粒保持相同的位向关系。力学性能测试结果表明,Cr_2N氮化物的析出对Mn18Cr18N奥氏体不锈钢的强度有较小的影响,但对于塑性却有强烈的恶化作用。时效后Cr_2N的析出导致伸长率和断面收缩率明显降低,伸长率从52.9%降低到27.7%,断裂模式也随着Cr_2N氮化物数量的增加从韧性断裂转变为脆性的沿晶断裂和穿晶断裂。TEM分析表明,固溶态试样在拉伸变形过程中通过滑移和孪生方式协调变形,呈现了良好的塑性变形能力。而时效后,位错通过滑移和繁殖最终堆积在Cr_2N片层之间和颗粒状M_(23)C_6周围,降低了Mn18Cr18N奥氏体不锈钢的塑性变形能力。     

含Mo元素CL60钢CCT曲线的测定及分析

在Gleeble-3800热模拟机上测定了含微量Mo元素CL60钢在不同冷却速度下连续冷却时的膨胀曲线,并采用金相-硬度法,测定了该钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线),研究了冷却速度对其显微组织演变以及硬度的影响。结果表明:当冷却速度小于1℃/s时,实验钢的转变产物为先共析铁素体和珠光体组织;当冷却速度增加到2℃/s时,开始发生贝氏体转变;当冷却速度增加到5℃/s时,开始发生马氏体转变;冷却速度在5～10℃/s的范围内时,转变产物为少量铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体所组成的混合组织;当冷却速度为15℃/s时,先共析铁素体消失;当冷却速度为20～40℃/s时,转变产物为珠光体和马氏体混合组织;当冷却速度大于50℃/s时,转变产物全部为马氏体组织。随着冷却速度的增大,实验钢的硬度逐渐增大。尽管Mo元素的加入能细化珠光体片间距,但加Mo元素CL60钢在生产过程中得到理想组织的条件更加苛刻。为避免贝氏体、马氏体等非理想组织出现,不同部位的冷却速度须严格控制在2℃/s以下。     

66kV XLPE绝缘电力电缆金属护套接地电流异常原因分析

结合长春地区运行的部分66kV XLPE绝缘电力缆金属护套接地电流的普查情况,针对66kV平和乙线和66kV长泉甲线金属护套接地电流过高,分析了电缆金属护套接地电流过高的原因,改正了交叉互联接线错误,将平泉一次变电所内的直接接地箱改为护层保护器箱.减小了接地电流值,并对新建的电缆线路、运行的电缆线路和已出现金属护套接地电流超标的电缆线路分别提出了建议。     

高压电缆金属护套接地引线过热原因分析及处理

长春供电公司电缆工区利用红外监测技术发现一起高压电缆线路终端接地引线过热事件,通过分析认为由于此处电缆3段不等长,造成金属护套接地电流三相不均匀,U相金属护套接地电流最大,在长时间、持续大电流的作用下导致连接点过热,提出了应将同工艺的电缆终端做为红外检测的重点以杜绝此类故障发生.     

高压单芯电缆线路金属护套接地方式

针对66kV及以上单芯电缆线路金属护套接地方式不同设计，以长春供电公司2004年施工的66kV高压单芯电缆线路为例，对中点接地与交叉互联两种接地方式进行了对比与经济核算，最终选取金属护套中点接地方式，提高了效率，节约了成本，减少了维护工作量。