工艺参数对304不锈钢表面激光熔覆Ni基合金涂层的组织、耐磨性及耐腐蚀性的影响

研究了不同工艺参数对304不锈钢表面激光熔覆Ni基合金后熔覆层微观组织及硬度、耐磨、耐蚀性能的影响,并寻求最佳激光工艺参数,以期获得冶金结合较好,耐磨、耐蚀性能良好的熔覆层。根据组织与性能的综合分析可知,最优激光工艺参数为激光功率2.5kW、扫描速度4mm/s、送粉速率300mg/s。利用优化工艺参数熔覆后的熔覆层宏观形貌平整、光滑,熔覆层宽度为14.36mm,高度为1.612mm,熔池深度为0.248mm,稀释率为13.33,硬度较高,平均显微硬度为646.4HV,并且耐磨损性能较好,磨损量较低。此外,熔覆层的耐腐蚀性能也较好,自腐蚀电位为-286.77mV。在一定的激光工艺参数下,组织从结合区至熔覆层表层依次为平面晶、胞状晶、柱状晶、树枝晶、等轴晶。激光功率、扫描速度、送粉速率不同,熔覆层中组织粗细变化呈现一定的规律性:随着激光功率的增大,组织由细小逐渐变的粗大;随着扫描速度的增大,组织先变细小,然后变粗大;随着送粉速率的增大,组织逐渐变细小。合金的耐磨性与耐蚀性不仅与组织大小有关,而且与组织物相组成密切相关。

Al-10Sr变质剂状态、变质温度及变质时间对ZL114A合金组织的影响

制备了不同处理状态(常规铸态、快速凝固态、轧制变形态)的Al-10Sr中间合金作为变质剂,其中加入Sr的质量分数为0.02%。研究了不同尺寸的Al4Sr相、变质温度及变质时间对ZL114A显微组织的影响。结果表明:常规铸态、快速凝固态的Al-10Sr变质ZL114A合金在750℃分别保温30min、15min时获得最佳变质效果,轧制态Al-10Sr变质的ZL114A合金在720℃时、保温15min时共晶硅为珊瑚状,变质效果最好;Al4Sr的尺寸越小,变质效果越好,而且Al4Sr的尺寸越小,熔体温度越高,Sr变质的孕育期越短。

穿孔板声特性的数值模拟和试验研究

现阶段对穿孔板声学性能方面的数值模拟研究较少,通过数值模拟可以节约时间,降低成本,而且在穿孔板声辐射效率方面的研究依然处于空白。使用脉冲衰减法测试了穿孔板的阻尼损耗因子和数值计算了穿孔板两侧的传递导纳,以模拟小孔的特性。进而将这两个属性导入到穿孔板的边界元模型中,获得隔声量,与试验结果进行对比,吻合良好,验证此种仿真方法可以用来准确预测隔声性能。采用分离单元法测声辐射效率,弥补了传统方法的不足,测试结果可靠,表明此法应用于穿孔板声辐射效率的测试是可行的。

电源频率对拖拉机活塞微弧氧化膜性能的影响

活塞是拖拉机发动机的核心零部件之一,提高活塞的各方面使用性能,延长使用寿命是研究的主要目的。在相同的碱性电解液配方中,相同的温度条件下,采用相同的仪器设备,选择相同的电压、电流、占空比等电参数,不同的电源频率,对拖拉机铝活塞进行微弧氧化处理,获得不同的膜层厚度值、硬度值及表面粗糙度值,实验充分证明电源频率对微氧化弧后活塞性能参数有重要影响,同时通过绘制频率值对各性能参数的影响曲线,找出频率对各值的影响趋势,分析产生这些现象的根本原因,确定在给定电参数条件下,电源频率取600~800Hz时,获得的活塞性能最为理想。

300MW机组再热器减温器内壁裂纹超声波检验方法探讨

以某电厂300 MW机组再热器减温器超声波检验为例,介绍了再热器减温器的特殊结构,指出常规超声波方法检验其背弧侧和与直管段对接焊缝可能出现缺陷漏检或检出伪缺陷,提出的超声波检验新方法对再热减温器进行无损检验,解决了实际检验中存在的漏检、真伪缺陷难以区分的主要技术问题。

冷轧结合T6热处理对7075铝合金组织和性能的影响

将7075铝合金经过先冷轧(Cold rolling,CR)后T6热处理(CR+T6)和先T6热处理后冷轧(T6+CR)两种方式进行处理,采用金相显微镜、透射电镜,结合材料拉伸力学性能分析研究了变形和热处理相结合对Al-Zn-Mg-Cu合金的影响。结果表明,先冷轧后T6热处理对合金抗拉强度和延伸率影响不大,而先T6热处理后冷轧的试样屈服强度和抗拉强度随着变形量的增大显著提高。T6+40%(T6+CR的最优参数)与60%+T6(CR+T6的最优参数)的试样相比消耗的能量少且强度和塑性都更好。不同程度的晶界强化和位错强化是促使CR+T6和T6+CR处理试样力学性能改变的主要原因。

电厂热网加热器换热管失效原因分析与对策

根据吉林省所处地理位置和冬季长达6个月需要24 h不间断供热的特点,总结了吉林省某电厂热网加热器换热管管材发生应力腐蚀破裂的具体情况,论述了换热管应力腐蚀的宏观、微观特征及失效的形成机理,在此基础上,提出了落实金属监督工作,提高检修质量,加强电厂热网加热器换热管的应力腐蚀检查工作,严格按照检验规程定期检验等技术对策。

GIS中支柱绝缘子及进出线套管插接焊缝超声波检测

分别采用传统超声波检测技术、超声相控阵技术检测支柱绝缘子与进出线套管插接焊缝,并对检测缺陷信号分析识别。在停电时间允许的情况下,用超声波检测高寒温差变化较大地区安装使用的绝缘子,要结合爬波和横波2种方法对支柱瓷绝缘子内部的缺陷进行全面检测。超声相控阵技术对结构较为复杂的进出线套管插接焊缝进行检测,操作灵活简便,检测灵敏度高,对细小焊缝裂纹有较好的检测分辨率。检测结果表明了这2项检测技术能较好地解决支柱绝缘子与进出线套管插接焊缝的检测难题。

基于有限元计算的汽缸紧固螺栓应力分布研究

某电厂新建机组中压外缸螺栓在168试运行过程中发生断裂,并有多条螺栓的螺纹处产生裂纹。失效分析认为该螺栓基本属于轴向大应力脆性断裂,为分析螺栓受力情况,采用有限元的方法对螺栓螺纹及螺柱的受力状况进行计算。为得到较高的精度,采用全螺纹、精细分网模型进行计算,结果表明螺纹的受力与螺柱内平均应力及螺栓材料的应力应变曲线有紧密联系;接触的前3阶螺纹承受的应力较大,最大应力约为螺杆平均应力的2. 5倍,工况下达到了屈服强度的82. 8%,往后各阶螺纹应力逐步递减;对螺栓加载过程进行了模拟,发现应力水平受加载历史影响。结合螺栓服役条件,认为本次螺栓裂纹与安全裕度不足有关,在附加应力的影响下造成螺栓开裂失效。

末级再热器用TP347H不锈钢管爆管原因分析

通过成分分析、断口分析、微观组织观察、硬度测量,对TP347H再热器弯头爆管原因进行了分析。结果表明,爆裂管件的化学成分符合DL/T991-2006标准的规定,爆口处的显微组织为奥氏体,局部位置存在马氏体组织,晶界和晶内存在含Cr、Nb的析出物。再热器管的硬度值超出GB5310-2008标准的规定,管壁外侧存在烟气腐蚀导致的晶间腐蚀现象。爆管原因为弯管在变形加工后未进行固溶处理,导致晶界上析出含Cr化合物,形成贫Cr区使晶界弱化,外壁受烟气腐蚀产生晶间腐蚀裂纹,导致了断裂。

屏式过热器异种钢焊接接头失效分析

某电厂前屏过热器管与限位块的异种钢焊接接头在运行期间发生泄露失效,利用电子探针、光学显微镜、显微硬度计及扫描电镜等手段对过热器管、限位块以及接头熔合区进行化学成分、显微组织、显微硬度、断口形貌分析。结果表明：过热器管侧熔合区出现增碳层,熔合区组织为类马氏体,且出现σ相脆化,导致熔合区显微硬度高,脆性大,且熔合区为结构上的应力集中点,在热应力长期作用下导致熔合区起裂;随着锅炉的起停以及管内介质温度、压力的变化使得裂纹进一步向管内扩展,其断口特征呈现似河滩条带;当管道承载能力低于管内介质压强时管道则泄漏失效。

TP304不锈钢三通失效分析

电厂脱硝设施中所使用的TP304不锈钢三通出现裂纹缺陷,通过成分分析、断口宏观和微观分析、微观组织观察、硬度检测,并结合生产工艺对三通裂纹的产生原因进行分析。研究结果表明：材料中Ni含量偏低使材料的奥氏体稳定化程度降低;基体内含有的2.5-3.0级球状非金属夹杂物对基体造成撕裂作用,促进疲劳裂纹的萌生;同时,三通在加工完成后也缺少固溶处理步骤,使得材料内应力过大。这些原因综合导致材料奥氏体含量降低,硬度过高,同时造成材料塑性变形部位内应力过高,在支管颈部产生较大的应力集中现象。三通内表面同时存在大量加工损伤,强化了应力集中现象,在疲劳载荷的作用下,促进了三通裂纹的萌生。

管道内壁裂纹的相控阵超声检测

针对管道内壁开口裂纹缺陷的检测与定量问题,根据超声检测端角反射和端点衍射理论,使用相控阵超声技术对其进行检测。试验结果表明,管道内壁微小裂纹的高度与反射回波的高度成线性关系,端角反射法能有效测定20 mm厚管道内壁深度不大于4 mm裂纹的高度;端点衍射法能有效测定20 mm厚管道内壁深度不大于2 mm裂纹的高度,对于不同壁厚的管道,端点衍射法和端角反射法所能测定的最小裂纹高度不同,两方法结合可实现管道内壁裂纹缺陷的有效检测。

等离子喷焊ZrC增强铁基喷焊层Q345复合板的制备

对Q345钢板进行等离子喷焊表面处理,通过正交实验优化了Q345表面处理的最佳工艺参数,优化的喷焊工艺为电流60 A、焊枪行走速度20 mm/min、送粉量为35%、离子气流量为1.2~1.4 L/min、保护气流量为10~12 L/min.结果表明,Q345基板的组织正常,为珠光体+铁素体组织,热影响区处金相组织仍为珠光体+铁素体,喷焊层组织为铁基体及共晶(Cr,Fe)7C3相.其中,喷焊层中的Zr C可以作为铁基体的异质核心,细化了铁基体晶粒尺寸,力学性能得以大幅提高.对最优工艺制备的复合板进行冲击试验测得其冲击韧度为192.8 J/cm2,在冲击过程中高强层的断裂方式为准解理断裂;在基体层位置处断裂方式为解理断裂.

水冷壁管镍基涂层的制备及其特性研究

水冷壁管工作在高温、高压、烟气腐蚀与冲蚀的恶劣环境之中,极易受到严重的高温腐蚀和飞灰的磨损,使管壁减薄甚至导致爆管事故的发生。本文采用激光熔覆的方法制备了Ni60涂层,分析了涂层的显微组织结构,对比测试了涂层和基体的显微硬度、耐磨及耐蚀性能。实验结果表明,激光熔覆涂层的组织均匀,显微结构主要以树枝晶及枝晶间的共晶组织为主。涂层的硬度达到基体的2.5倍;高温下基体的磨损量是涂层的2倍,与此同时Ni基涂层有效的提升了基体的耐蚀性能。