贯通地线用护套盘管失效分析

某电缆制造厂在贯通地线制造过程中发现护套盘管开裂,采用宏观形貌分析、化学成分分析、金相显微镜分析、残余应力分析等手段分析了贯通地线护套盘管开裂原因。结果表明:贯通地线在线退火时,退火炉的电源功率存在不稳定性,电源功率骤升,使得护套盘管产生晶粒长大,甚至局部点熔化产生裂纹源;随着热应力、护套盘管变形应力及缆芯应力释放的共同作用,护套盘管裂纹扩展,甚至断裂。

基于刀片式激励线圈旋转的脉冲涡流探头

脉冲涡流检测裂纹时,微裂纹在感应涡流中产生的扰动微弱,检测信号的信噪比低;另一方面,单向扫查下的常规脉冲涡流探头难以获得多向裂纹检测的最大灵敏度和判断裂纹方向。提出一种采用机电旋转脉冲涡流激励线圈的检测方法,实现了多方向微裂纹的高灵敏度检测。刀片式激励线圈具有明显的聚磁性与方向性,机电旋转激励线圈后可以获得不同转角下的接收信号,将该接收信号与基准信号进行差分,提取出微小的峰值变化量,得到角度与峰值变化量之间的图谱。试验验证与测试结果表明:基于刀片式激励线圈在空心接收线圈内旋转的脉冲涡流探头不仅具有亚毫米级裂纹深度区分的检测能力,且能有效分辨裂纹方向,误差为±5°。

管道涡流内检测平面线圈传感器设计及性能分析

为了实现基于平面线圈传感器的管道涡流内检测,设计了平面式L形涡流传感器,并开发了一套涡流内检测试验系统,从检测信号幅值和相位两方面分析了不同参数条件下涡流传感器对缺陷的检测能力。试验结果表明,除了提离距离对缺陷检测有显著影响外,平面线圈PCB板厚度、激励线圈与接收线圈的上下位置对检测能力也有很大影响。采用较小厚度的PCB线圈,可以获得较高的灵敏度;采用激励线圈在下侧靠近被测管道、接收线圈在上侧的配置有利于提高检测能力;研制的平面线圈传感器可以检出闭合裂纹和尺寸(长×宽×深)为2 mm×2 mm×2 mm的针孔类金属损失缺陷。

Q355C厚规格热轧带钢边部裂纹成因与控制

为了解决炼钢厂厚规格Q355C热轧卷板在生产过程中出现的上、下表面双侧边部大量无规律裂纹问题,从钢水成分调控、设备精度校准以及冷却过程控制等多个关键环节着手,深入分析了造成边部裂纹的潜在因素。基于这些分析,提出了一系列针对性的工艺优化措施,旨在全面提升钢材的品质和生产的效率。通过这些改进,期望实现减少热送板坯边部裂纹发生、提高成材率的目标,进而确保最终产品的可靠性与经济效益。

780DH钢热轧卷翘皮缺陷原因分析及优化实践

某钢厂生产的780DH增强成形双相钢热轧卷表面存在两种翘皮缺陷,一种是距边部50 mm范围内翘皮缺陷,一种是分布在热轧卷下表面大面肋部翘皮缺陷。通过板坯检查发现,板坯角部存在的横裂纹是导致热轧卷边部翘皮缺陷的直接原因;而对于大面肋部的翘皮缺陷,肉眼检查板坯对应位置并没有发现表面裂纹缺陷,但是通过热轧卷缺陷样金相及电镜分析判断其产生原因仍由板坯存在的原始裂纹导致,对板坯进行修磨3 mm左右后发现板坯皮下存在密集的横裂纹缺陷,由此确定780DH钢热轧卷表面两种翘皮缺陷均是由于板坯裂纹缺陷引起。在此基础上,优化780DH钢专用结晶器保护渣使用性能,将拉坯速度由0.9 m/min提高到1.05 m/min以上,二次冷却强度由0.46 L/kg提高到0.5~0.6 L/kg,同时更换调节精度差的二冷调节阀,避免二冷水波动,采取上述优化措施后可以将780DH钢热轧卷翘皮缺陷率控制在1%以下。

水下交流电磁场检测探头设计与结构优化

交流电磁场检测技术是一种新型的电磁无损检测技术,可快速、准确检测金属表面裂纹缺陷的尺寸。针对水下交流电磁场检测探头磁轭及检测线圈参数优化问题,利用有限元软件COMSOL建立水下交流电磁场检测金属裂纹的仿真模型,通过磁通畸变量对探头中U形磁轭各参数进行优化设计,分别分析腿磁轭高度、上磁轭长度、腿磁轭长度、腿磁轭宽度、上磁轭厚度等对检测信号的影响。对检测线圈与磁轭的相对位置展开研究,分析其对交流电磁场检测结果的影响。给出了水下交流电磁场检测中检测探头U形磁轭的可参考尺寸,证明了检测线圈处于磁轭中心位置时检测效果最佳,为水下管道检测探头的研发设计提供了理论依据。

CSP工艺生产热轧板卷边裂的分析和控制

经分析得出涟钢采用CSP工艺生产SS400钢板卷时,因不合理的二冷水量使70 mm薄板坯横向冷却不均匀和角部过冷,导致奥氏体中AlN析出造成晶界脆性,带钢在弯曲和矫直时产生边裂。通过控制钢中AlS含量为0．02％～0．03％及减少连铸过程吸氮和降低板坯边缘二冷水量等工艺措施,使SS400钢板卷的优等品率从92．27％提高到98．09％。

不锈钢管道均匀电磁场内检测探头设计和试验研究

针对传统的均匀电磁场检测探头不适用于管道内检测的不足,设计一种赫姆霍兹线圈式不锈钢管道内检测探头并搭建试验系统。通过有限元软件COMSOL建立轴向裂纹的不锈钢管道均匀电磁场内检测有限元模型,探究不锈钢管道内电磁场的分布和变化规律,提取特征信号Bz和Br,分析裂纹的长度和深度对特征信号的影响。根据仿真结果和管道内检测的特点,设计赫姆霍兹线圈式管道内检测探头,搭建不锈钢管道内检测试验系统,并进行试验测试。结果表明:管道内表面的裂纹会引起均匀电磁场的扰动;特征信号Bz的畸变量包含裂纹的深度信息,Br的波峰波谷间距包含裂纹的长度信息;检测系统可以实现不锈钢管道内表面轴向裂纹的全周向扫查。

制氢换热器304不锈钢盘管开裂原因分析

为了查明制氢换热器304不锈钢盘管开裂的原因,对其宏微观组织、化学成分、断口形貌、腐蚀产物化学成分进行了分析。结果表明:该304不锈钢盘管的开裂属于应力腐蚀开裂,盘管的工作应力和壳程水蒸气中的微量溶解氧共同导致了盘管的开裂;建议采用Incoloy 800铁镍基耐蚀合金替代304不锈钢制作制氢换热器盘管。

B101连续油管应力腐蚀开裂行为分析

研究了连续油管的抗H2S环境应力腐蚀开裂（SSCC）行为.利用扫描电镜（SEM）观察了断口形貌,用能谱仪（EDS）分析了断口元素组成,从环境因素、材料组织、化学成分等方面分析了断裂机理.结果表明,母材对应力腐蚀不敏感,焊缝是应力腐蚀的薄弱区域.焊缝断裂可分为裂纹孕育期、裂纹发展期、裂纹快速增长期、完全破坏期.应力在72%~90%屈服强度范围内,应力变化对硫化物应力腐蚀断裂的影响相对比较少,焊缝缺陷、偏析及夹杂等是连续油管焊缝不耐硫化氢腐蚀的主要因素.

乙烯裂解炉空气烧焦过程模拟及其应用

裂解炉炉管内壁的空气烧焦过程是个炉管温度、压力、浓度和焦炭厚度随时间沿空间变化的动态过程,因此其机理模型是一组非线性双曲线偏微分方程。以某化工研究院的乙烯裂解炉装置为研究对象,利用选定后的假设沿炉管不变的烧焦反应动力学参数和反应热,使用隐式差分格式模拟计算炉管出口处二氧化碳浓度,得到空气烧焦过程的内在特性,根据模拟计算,提出了一种在线自动闭环控制方法,所提方法不同于传统的顺序开环烧焦控制,它以二氧化碳浓度和裂解炉管壁温度的变化作为反馈来实时地调整入口空气流量和壁管温度,实验结果证实了所提方法的可行性和有效性。

涡流检测中的等效源方法

提出一种涡流等效源方法 ,用于识别缺陷的位置、形状和大小。该方法用位于分界面上的多个等效线圈产生的场等效逼近因缺陷引起的扰动场 ,使逆问题的求解中每次需用数值方法求解正问题的过程转变为每次用解析法求解正问题。缺陷的重构速度比用体积分方程法提高十倍以上。直线裂缝和 T型裂缝的重构计算证明 。

基于平面线圈阵列传感器的铝板材料裂纹电涡流检测

设计并研制了一种采用平面PCB板工艺制作的线圈阵列式电涡流传感器,包括采用计算公式确定了平面圆形螺旋线圈的相关参数;采用ANSOFT有限元软件进行仿真,分析了试件裂纹缺陷处涡流场的分布状态;以非铁磁性材料铝板作为被测试件,对其上的预制裂纹进行检测,证明了这种平面线圈阵列传感器工作的有效性.结果表明,这种平面线圈阵列式电涡流传感器能够有效检测铝板上的微小裂纹,且信号幅值等输出信号参数和裂纹的几何参数之间具有较好的相关性.

304连续油管在油井条件下的失效分析

通过宏观观察、金相组织、扫描电镜观察和能谱分析等手段,对304奥氏体不锈钢连续油管的开裂原因进行分析。结果表明:连续油管开裂属于氯离子和其他有害介质共同作用引起的应力腐蚀开裂,还对不锈钢连续油管发生裂纹的起始位置等失效问题进行了分析。

电磁超声导波在管道中螺旋向传播的机理研究

为了实现电磁超声导波对管道中不同方向裂纹缺陷的有效检测,研究了超声导波螺旋向传播的机理,设计了用于管道斜向裂纹缺陷检测的电磁超声螺旋向导波换能器。基于毕奥萨伐尔定律,建立了螺旋向导波换能器等效闭合线圈的数学模型;推导分析了电磁超声螺旋向导波换能器的磁感应强度与螺旋向导波主声束传播方向的关系;实验验证了不同角度的螺旋向导波传播机理与相应的裂纹缺陷检测能力。结果表明,电磁超声螺旋向导波主声束传播方向与线圈工作导线垂直,改变换能器线圈螺旋角度可控制电磁超声导波在管道中的传播方向,线圈螺旋角度不同的换能器可实现管道中不同斜向角度裂纹缺陷检测,为管道全向裂纹缺陷检测提供参考。

基于多线圈激励的深裂纹涡流定量检测方法

为了提高深裂纹涡流定量检测能力,在Janousek等人提出的多线圈激励涡流检测探头的基础上,通过改变各激励线圈的电流大小和相位,可以更好地抑制表面涡流,提高涡流的渗透能力。数值计算结果表明,改进方法可进一步提高深裂纹涡流定量检测能力。

SPHC钢板卷边裂原因分析

利用金相和扫描电镜等分析手段,对SPHC钢出现边裂的板卷进行了分析。结果表明,铸坯的加热不当造成铸坯过热、过烧,使边部晶粒异常长大,并且局部晶界产生缩孔是导致边裂的主要原因,铸坯近表层的夹杂物富集,促进了轧制过程中裂纹的扩展,造成严重边裂。建议轧制过程中加强对坯料加热制度的管理,避免铸坯过热、过烧。

钢中残余元素对CSP产品质量的影响

简要论述了钢中残余元素对CSP产品质量和性能的影响及相关控制措施,包括钢中残余元素的来源和含量,板材中残余元素Cu等含量与边裂的关系;板材中残余元素的偏析;残余元素过多可导致冷轧板卷酸洗不净、表面发暗等现象;残余元素对板卷性能如抗腐蚀性能的影响等。提出了钢铁业要做大做强,必须提高钢水的纯净度和合理控制钢中残余元素含量的措施。

304不锈钢冷却管束加工缺陷产生原因分析

通过化学成分分析、金相检验和断口分析等方法检测分析了在某一批次加工304不锈钢冷却管束过程中产生缺陷的原因。结果表明:缺陷主要有清理焊缝后出现的凹坑和焊后出现的裂纹两种;由于材料中存在微量氧和锡等有害元素以及分布不均的铜和铈元素,导致在管子焊接过程中,钨极氩弧焊接过程中熔池中产生氧化物熔渣,有的残留在焊缝金属表面被去除后产生凹坑;焊管在弯曲过程中,由于Cu-Sn合金产生铜脆而在钢管的受拉应力的一侧产生局部裂纹。因此,这些缺陷是由此批次不锈钢的纯净度较差引起的。

基于交流电磁场的连续油管缺陷的在线检测

针对连续油管裂纹缺陷,开展了基于交流电磁场(ACFM)的连续油管缺陷在线检测技术研究,建立了连续油管缺陷的ACFM仿真模型,提取了裂纹特征信号,搭建了连续油管缺陷在线检测系统,并开展了检测试验。结果表明:该检测系统能够快速高效地检测和评估连续油管表面的裂纹缺陷,为服役期间的连续油管在线实时检测提供了一项新技术。