激光熔覆技术在船舶工程中的研究状况

对激光熔覆的原理及特点进行叙述,归纳、总结船海工程中常用的熔覆粉末及其应用基体,阐述国内外激光熔覆技术在船舶工程领域中的研究状况,指出激光熔覆技术在船舶工程领域存在的主要问题,并对未来的发展趋势进行展望。

激光熔覆Mo_(2)NiB_(2)-Cr_(7)C_(3)复合陶瓷熔覆层组织结构与性能研究

目的采用激光熔覆法在45#钢表面制备耐磨耐蚀的Mo_(2)NiB_(2)-Cr_(7)C_(3)复合陶瓷熔覆层,并研究制备工艺对组织结构与性能的影响。方法采用3 mm/s与4 mm/s的激光扫描速率及添加Cr_(7)C_(3)颗粒的工艺,激光熔覆制备Mo_(2)NiB_(2)-Cr_(7)C_(3)熔覆层。利用扫描电镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪对熔覆层的组织结构、元素分布与物相组成进行分析。利用维氏显微硬度计、摩擦磨损仪与电化学工作站对熔覆层的硬度、摩擦性能与腐蚀性能进行分析。结果 Mo_(2)NiB_(2)-Cr_(7)C_(3)复合陶瓷熔覆层与45#钢基材间存在熔合过渡区,形成良好的冶金结合。熔覆层物相主要由Mo_(2)NiB_(2)、Cr_(7)C_(3)、{Fe Ni}合金相组成,其中Mo_(2)NiB_(2)相与Cr_(7)C_(3)相在熔覆层中间位置处聚集,3 mm/s扫描速率增加了{Fe Ni}相的含量。熔覆层的显微硬度由表及里先增后减,最高值可达1300HV_(0.1)以上,可提高45#钢的硬度(220HV_(0.1))6倍。相较于45#钢,熔覆层具有更低的摩擦因数、磨损量与更优的耐腐蚀性能,其中4 mm/s制备的Mo_(2)Ni B_(2)-Cr_(7)C_(3)硬度最高,耐磨性能最优(平均摩擦因数为0.66,磨痕深度为8.6μm),耐腐蚀性能最好(腐蚀电流比45#钢低1个数量级)。结论较高的扫描速率(4 mm/s)与Cr_(7)C_(3)颗粒的添加可有效提高Mo_(2)NiB_(2)-Cr_(7)C_(3)熔覆层的机械与耐腐蚀性能,可用于45#钢的表面改性。

天然气管道泄漏爆炸特性分析

为了评估天然气管道泄漏爆炸产生压力波对周围建筑物的影响,文章利用计算流体力学软件ANSYS Flunet模拟计算了某电厂附近天然气管道泄漏爆炸产生的冲击压力波。结果表明:环境风速为1.5 m/s条件下,电厂内6号、4号和2号建筑的冲击波超压峰值分别为1.41kPa,0.43kPa,0.47kPa;当环境风速为2.1m/s条件下3幢建筑冲击波超压峰值分别为1.77 kPa,0.51 kPa,0.55 kPa。研究结果能够为天然气管道泄漏爆炸的现场安全评估、制定火灾应急预案等提供参考。

天然气管道泄漏扩散数值模拟研究

利用Fluent软件模拟研究了天然气管道泄漏后环境中天然气浓度分布特性。结果表明:在1.5m/s和2.1m/s风速时,4%体积浓度等值面内包含的可燃天然气质量最大的时间分别为20s和25s,10%体积浓度等值面内包含的可燃天然气质量最大的时间均为25s。此研究结果可为天然气管道泄漏事故安全评估提供参考。

三相轻质复合泡沫浮力材料的制备及性能研究

采用滚球法制备了二氧化硅气凝胶超细粉体(SAR)强化的厘米级轻质环氧树脂空心球(SAR-EHS),利用真空搅拌-模压成型法将SAR-EHS、空心玻璃微珠(HGMS)与环氧树脂(EP)复合制备了EP/SAR-EHS/HGMS三相复合轻质浮力材料,并对其密度、压缩强度以及微观结构等性能进行了表征。结果表明:SAR-EHS和HGMS能够在EP中混合使用,并使得基体与微球结合更加紧密,极大地减小了浮力材料密度。制备得到的超低密度复合浮力材料的密度≤0.40 g/cm^3,压缩强度为7～15 MPa,适用于深度为700～1 500 m海域内的较大载荷作业。