水工建筑物抗气蚀高分子涂层材料(YHR)研究

本文介绍了作者研制的高分子涂层材料(YHR)的室内试验成果,以及应用于葛洲坝三号船闸反弧形门金属面板和门楣的情况,其中包括配方、性能、施工技术要点和良好的使用效果。

金属材料抗空蚀研究进展

空蚀是引起流体机械过流部件失效的主要原因之一。目前,对于该课题的研究不但涉及材料本身的力学因素,还涉及外界环境因素与材料微观结构。从实验设备、机理和影响因素3个方面对国内外空蚀问题的研究进行了概述,重点综述了材料的力学性质、外界环境与材料微观结构对抗空蚀性能的影响,并对其进行归纳总结,指出其中的不足与问题。最后对未来空蚀研究及抗空蚀材料的发展趋势进行了展望。

水力机械抗汽蚀材料研究新进展

对抗汽蚀新材料的研究与应用现状进行了综述,包括形状记忆合金、加工硬化型合金(Ni3Al、Ti基合金)、金属涂层材料及非金属涂层材料等,并对未来抗汽蚀新材料的研究进行了展望。

由硅粉混凝土应用中存在的问题论高速水流护面材料选择的原则与要求

本文总结了硅粉混凝土在工程中应用所出现的和易性差、施工难度大、裂缝等问题,是一些工程应用硅粉混凝土在高速水流作用下发生严重破坏的直接原因。认为选用抗冲耐磨护面材料时要符合以防空蚀为主的原则,不能偏面追求抗磨抗空蚀指标而忽视混凝土的施工性能及抗裂性能,提出了选择高速水流护面材料时应注意的事项。

亚稳态金属材料抗空蚀性能研究

用旋转圆盘实验机研究了三种金属材料的空蚀。试验结果表明 :Fe -Mn -Si形状记忆合金、Fe -Cr-Ni-Mn不锈钢空蚀中分别诱发产生密排六方晶体结构的马氏体和体心立方晶体结构的马氏体 ,其抗空蚀性能依次为 0Cr13Ni5Mo不锈钢的 7.3倍和 2 .1倍。亚稳态金属材料抗空蚀性能与空蚀过程中动态相变对应力的响应密切相关。空蚀诱发马氏体相变不仅有利于改善材料抗空蚀性能 ,而且马氏体相变及其逆转变引起的能量耗散和伪弹性大大提高了Fe-Mn

Fe-25Mn-6Si-7Cr形状记忆合金在含沙多相流中的损伤行为

测量Fe-25Mn-6Si-7Cr形状记忆合金在含沙多相流中的损伤抗力,研究了失效机制和损伤抗力的控制因素,并与水轮机叶片用不锈钢0Cr13Ni5Mo进行了对比.结果表明,Fe-25Mn-6Si-7Cr形状记忆合金在含沙多相流中的失效机制主要是泥沙犁削,其损伤抗力因高的局域弹性和高的犁削抗力而优于不锈钢0Cr13Ni5Mo,局域弹性高是其损伤破坏速度效应低和空蚀与泥沙冲刷磨损交互作用小的根本原因.

抗空蚀金属材料的研究进展

本文简述了空蚀机理及其影响因素,介绍了抗空蚀金属材料方面所取得的进展,在总结现有成果的基础上,提出了抗空蚀金属材料研究的不足,对今后抗空蚀金属材料的研究,给出了一些新的观点和建议。

增压式水机磨蚀试验台材料磨蚀试验研究

增压式水机磨蚀试验台较其它试验装置更为逼真地模拟了水轮机水流状态.其特点在于试验转轮体叶片即为试件,试验介质为黄河天然含沙水并能在短时期内出成果.本文论述了利用该装置所取得的一些试验成果,探讨了含沙水流下不同材料磨蚀形状的成因.

空蚀诱发相变对金属材料抗空蚀性能的影响

用旋转圆盘试验机研究了 4种金属材料的抗空蚀性能 ,结果表明 :亚稳态金属材料Fe -Mn-Si合金、Fe -Cr -Mn -Ni和Fe -Cr -Ni不锈钢空蚀中分别诱发了密排六方晶体结构马氏体和体心立方晶体结构马氏体 ,其抗空蚀性能依次分别为 0Cr13Ni5Mo不锈钢的 7 3倍、1 8倍和 1 6倍 ;空蚀诱发马氏体相变有助于提高材料的抗空蚀性能 ,并与空蚀过程中动态相变对应力的响应密切相关 ;马氏体相变及其逆转变引起的能量耗散和伪弹性大大提高了Fe -Mn -Si合金的抗空蚀性能 .

用离子束注入法改善金属材料抗空蚀性能

本文简要地介绍了应用离子束注入技术改善水力机械金属材料的抗空蚀能力。选用４５＃钢、Ａ３钢和０Ｃｒ１３Ｎｉ４ＣｕＭｏ合金钢三种材料试作，进行了离子注入的抗空蚀试验。结果表明，该技术能明显增强金属材料的抗空蚀能力。

IPN材料的抗空蚀性能试验研究

本文利用旋转圆盘空蚀试验装置， 在拟定水流条件工况下， 进行了ＩＰＮ 材料抗空蚀性能水动力学模型试验研究， 测定并分析了该类材料的抗空蚀行为． 试验结果表明， 影响ＩＰＮ 类材料抗空蚀性能的主要原因是贯入聚合物分子的结构、柔顺性和互穿程度， 以及两种聚合物网络互穿之后， 网络之间具有的力学协调性和高强度的“双重弹簧”缓冲作用， 延缓了网络的疲劳破坏， 同时其抗空蚀性能也会有所提高． 为进一步筛选、设计和合成具有优良抗空蚀性能的ＩＰＮ

JS—18(CPE)防水卷材抗空蚀抗磨蚀性能的试验研究

JS— 18(CPE)防水卷材因具有抗拉强度高、延伸率大、抗渗性能强等优点 ,已用于水工防渗止水工程等 ,其抗空蚀抗磨蚀性能经过试验表明 ,当流速小于 10m/s时 ,完全满足要求。

黄河沿岸泵站水泵抗磨蚀措施探讨

本文以尊村二级泵站、夹马口泵站为例阐述了黄河沿岸高扬程泵站水泵受泥沙磨蚀情况，探讨水泵抗磨蚀措施，并推荐涂层保护和用强耐磨材料高铬白口铁合金制造水泵叶轮等主要部件，一次性更换，免维修的国外先进抗磨蚀技术。

水利工程流道混凝土结构修复材料及应用

水工流道混凝土冲蚀破坏十分常见,现有修复材料难以获得耐久性良好的修复结构。为达到更好的修复效果,通过室内试验对研发的组合修复材料进行水工环境下的力学性能、抗冲磨性能及热相容性测试;进行修复结构力学分析,最后在工程引水流道和溢流面进行了现场修复试验。结果表明:环氧界面剂与原混凝土之间的湿黏结强度达3.95 MPa,水下抗冲磨砂浆抗压强度达85.99 MPa,在柔性纳米陶瓷涂料保护下抗冲磨强度可达2545.2 h/(kg/m^2),优于国内已有其他同类修复材料;与混凝土相容性好,可在高低温环境中适应混凝土的变形;该组合材料修复结构在-20℃~40℃环境下不会发生开裂或剥离破坏,结构整体性良好;现场修复效果良好,经过多次泄洪后,表面未出现任何明显损伤,可推广应用于同类工程。

水工混凝土抗冲耐磨防护技术研究进展

简要介绍了抗冲耐磨混凝土和钢板衬护等现有水工混凝土抗冲耐磨技术,阐述了喷涂聚脲弹性体技术应用于水工建筑物防护的可行性和优越性。工程应用表明,聚脲材料具有优异的抗冲耐磨性能、良好的复杂环境适应性、超强的耐老化性能以及便捷的施工性能等特点,使其成为解决水工混凝土磨损和空蚀问题的有效手段。

泥泵衬板防腐性能试验研究

针对大型泥泵前衬板腐蚀严重、抗汽蚀性能差、更换频繁等问题,通过数值模拟探究前衬板表面凹凸不平度对衬板磨蚀的影响,并在不同速度下对多种材料进行磨损与汽蚀试验以探究其抗磨蚀性能。研究分析发现,凹坑的存在大大加剧了前衬板壁面磨蚀程度,缩减了前衬板过流部件的使用寿命,在不同速度工况下,聚脲抗磨蚀性能最好,硬度为HA72的聚氨酯材料次之,均优于现用高铬钢,而在高于27 m/s的情况下,聚氨酯材料磨损严重,不适用于速度较高的工况。

小浪底工程排沙洞高速水流区抗冲磨试验研究

小浪底工程排沙洞在高含沙、高流速水流的长期过流摩擦作用下,排沙洞工作门后出口明流段高速水流区侧墙及底板出现了混凝土表面剥蚀、冲蚀、粗骨料裸露等现象。在2号排沙洞高速水流区选择一块试验场地,采用分块试验现场对比的方法,用不同材料对排沙洞侧墙和底板表面进行修复,待一个汛期过流后对各试验块整体效果进行评价。根据试验结果选择最有效的材料,有针对性地解决排沙洞对高性能抗冲耐磨材料的需求。

泄水建筑物抗冲磨防空蚀设计

以长江葛洲坝水利枢纽为例，分析挟沙水流对混凝土的冲磨特征，总结出泄流建筑物表面抗冲后的经验关系式，认为对于抗悬沙冲磨，表面抗冲磨层厚度与水流流速、水中挟沙量、1年内冲磨天数、检修年限成正比，与混凝土材料抗压强度成反比。根据已建工程经验，提出泄流底表面抗悬沙冲磨层厚度不应小子0．4～0．5m；对于抗石碴、推移质冲磨，其表面抗冲磨层厚度以0．5～0．6m为宜，抗冲磨层材料强度在C50左右。泄流表面防空蚀设计措施有：a）改变结构体型，提高水流空化数或使空化云不接触表面；b）在水流下部掺气以减免气蚀。对于完建后的泄水建筑物，为避免因泄流表面不平整而引起的空化，可采取以下措施：a）限制不平整度；b）磨缓表面突体本身周边的倾斜坡度，改善界面水流条件。还总结出泄流表面体型和表面突体等的防空蚀控制标准。

泄水建筑物聚脲防护材料抗蚀性能试验研究

针对水工泄水建筑物抗冲磨和防空蚀的需要,研发了三种配方聚脲弹性防护材料。通过试验研究了他们在含悬移质和推移质水流作用下的抗冲磨性能,以及强空蚀作用下的抗空蚀性能。根据试验效果,提出以天然玄武岩为磨料的水下棱石法并进行弹性防护材料抗冲磨试验。研究表明,玄武岩磨料水下棱石法适用于弹性防护材料的抗冲磨性能评价;三种配方中的351喷涂纯聚脲抗冲磨性能最佳,以磨损厚度为指标,悬移质作用下其抗冲磨性能是C60抗冲磨混凝土的5倍以上,推移质作用下约为混凝土的50倍,强空蚀作用下未发生空蚀破坏,抗蚀性能十分优异。