Extrusion process of 304L H-shaped stainless steel used in passive residual heat removal heat exchanger

304L H-shaped stainless steel is used as the support frame of the passive residual heat removal heat exchanger(PRHR HX) in a nuclear fission reactor. The extrusion process is adopted to manufacture the 304L H-shaped stainless steel. Finite element method simulation is herein used to analyze metal flow characteristics, optimize the extrusion die, and predict the extrusion force at different temperatures and speeds. A Φ400-mm container and Φ388-mm forging billet are selected, and the 304L H-shaped stainless steel is successfully manufactured using a Germany SMS 60 MN horizontal extruder. The mechanical properties and microstructure of the manufactured 304L H-shaped stainless steel meet the requirements of the PRHR HX, and the surfaces of the product pass the dye penetration test. The H-shaped stainless steels are used in Haiyang nuclear power plant in Shandong Province.

循环周转型临时看台支承架体重复对比试验研究

为积极响应国家走绿色可持续发展道路的号召,北京冬奥会采用了大量支承架体用于临时看台或舞台的搭建。为研究赛后的临时看台支承架体能否安全合理地被再次使用,以索氏不锈钢插销式节点临时看台支承架体为研究对象,设计并制作了一个横纵均为2跨且跨度为2 m的足尺模型试件,共进行了两次试验,即在首次水平加载试验结束后,将该试验架体搭建在室外,经历长时间严寒风雪后再重复做一次试验,重点对比分析了其在4种不同恒载与水平荷载组合作用下的整体结构变形模式、力学性能及典型位置峰值应变等。研究结果表明:在恒载为0.0 kN∙m^(-2)、0.5 kN∙m^(-2)、2.0 kN∙m^(-2)和3.5 kN∙m^(-2)的工况下,两次试验中架体结构的试验现象及变形模式基本相同,力学性能差值在5%以内,典型位置处峰值应变差值在10%以内,累计损伤较小。两次试验结束后结构均未出现明显损伤,仍具有较大安全储备,所以在经历长时间的严寒风雪后,临时看台支承架体仍可以被重复使用。研究结果可为北京冬奥会临时设施架体的赛后利用等研究提供参考。

444铁磁性不锈钢焊管缺陷的识别与分类

基于涡流检测技术,提出一种针对444铁磁性不锈钢焊管的缺陷识别与分类方法。首先采集经过磁饱和处理后的钢管涡流信号,通过经验模态分解(EMD)进一步对涡流信号进行降噪,提取到最能代表原始信号特征的内涵模态分量(IMF),对所选取的IMF提取时频域特征参数;为了提高模型识别效率,通过主成分分析(PCA)对特征向量集降维;最后使用支持向量机(SVM)对焊缝缺陷进行识别与分类。试验结果表明,该方法对444不锈钢焊管各缺陷的识别准确率较高,生产中可将含有特定缺陷的产品自动筛选出来,提高了生产效率。

焊接工字形截面不锈钢受弯构件的整体稳定性分析

目的研究不锈钢焊接工形截面无侧向支撑梁的整体稳定性能,提出工形截面梁整体稳定系数的计算公式,为我国不锈钢结构设计规范的编制提供理论依据.方法对比了现有国外规范的设计方法,通过有限元分析研究了材料系数对不锈钢梁稳定系数的影响,以有限元分析结果为基础,对我国钢结构设计规范中受弯构件稳定系数的计算公式进行适当修正.结果提出了焊接工形截面不锈钢受弯构件整体稳定系数的计算方法,并将笔者建议的计算公式与欧洲规范和有限元结果进行了对比,结果表明建议公式比欧洲规范略偏安全.结论笔者建议的计算公式形式简单,计算结果比欧洲规范略偏安全,可以很好地应用于工程设计中.

炭辅助的固态粒子烧结工艺制备多孔TiO_2/不锈钢膜

提出了一种炭辅助的固态粒子烧结工艺,可在大孔烧结金属载体表面直接制得无过渡层的多孔陶瓷膜。以纳米Ti O2为成膜粒子,以大孔不锈钢滤管为载体,以聚乙烯醇(PVA)为粘结剂,采用浸渍提拉法在载体表面涂覆。考察了不同烧结气氛(氮气和空气)对陶瓷膜制备的影响。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、热重分析和孔径测试对材料进行表征。实验发现,试样在空气中烧结后膜层发生严重剥落,而在氮气中烧结后膜层完整。这是由于PVA在氮气中高温碳化生成炭,所形成的Ti O2和炭的混合结构削弱了因载体表面状况差和陶瓷—金属间热膨胀系数不匹配而引起的陶瓷层烧结应力。待陶瓷颗粒烧结后,涂层中的炭经空气热处理脱除。所制备的多孔Ti O2/不锈钢膜的膜层厚度约10?m,平均孔径为0.21?m,室温下氮气通量为1.72 m3/(m2·h·k Pa)。

Ag-Cu钎焊透氧膜不锈钢支撑体侧的界面润湿及反应机理

研究了空气气氛下不同Cu含量的Ag-Cu钎料与不锈钢支撑体的润湿和界面反应机理。采用座滴法研究了界面润湿变化规律,利用SEM观察了连接界面的形貌结构,并结合EDS对界面反应产物组成进行分析。结果表明,纯银与310S不锈钢不润湿;随着钎料中Cu含量的增加,钎料与不锈钢的润湿角显著减小,润湿性能明显改善;当Cu含量增加到2%(质量分数)之后,润湿角减小的趋势变缓。钎料中的CuO与不锈钢表面反应生成Cu-Cr-Fe-O复杂氧化物使基体表面的Cr氧化物膜破坏,改善了钎料与不锈钢的润湿性能。

不锈钢载体上高结合力ZSM-5涂层的水热合成

采用水热合成法制备了不锈钢负载的ZSM-5分子筛涂层.考察了不锈钢载体表面处理对分子筛与载体之间结合力的影响.研究结果表明,与酸处理或洗涤剂清洗处理相比,高温热处理更加有利于提高分子筛与不锈钢载体之间的结合力,且热处理效果与温度有关,最佳处理温度为850℃,在该温度下处理5 h后的载体,所得到的分子筛/不锈钢复合材料,不仅具有最大的分子筛表面覆盖率,而且在焙烧过程中分子筛几乎不脱落.热处理后的载体在反应液中进一步浸泡同样会影响分子筛的覆盖率及结合力,影响大小与载体热处理温度有关.

不锈钢表面修饰纳米合金膜电极的电催化活性研究

以不锈钢(SS)作基底,自行研制不锈钢载纳米表面合金电催化材料(Surface alloy/SS),并运用循环伏安法(CV)和扫描电镜(SEM)等技术对该催化剂进行结构和性能表征.SEM研究表明,所研制的Surface alloy/SS电催化剂是一种由粒度主要约为100nm的颗粒合金组成的薄膜.循环伏安研究表明,所研制的Surface alloy/SS电催化剂在常温常压下对顺丁烯二酸的加氢还原表现出很高的电催化活性.顺丁烯二酸的起始还原电位为-0.4V,与通常用的阴极铅材料相比,正移约200mV.

2205双相不锈钢焊接应力与变形的SVM回归预测研究

针对川东造船厂特种船舶制造使用的2205双相不锈钢,在其焊接试验的基础上分别建立了双相不锈钢焊接应力和收缩变形的支持向量机(SVM)回归预测模型,并与传统的逐步回归方法进行比较,较好地模拟了焊接残余应力和变形与板厚、焊接电流、电弧电压、焊接速度等工艺参数之间的非线性关系.计算结果表明,SVM回归比传统的逐步回归在预测精度和泛化能力上都有很大的提高.

ITER PF支撑结构焊接技术

介绍了ITER PF支撑结构制造工艺及焊接技术方案,阐述了对控制焊接变形应力、提高低温冲击韧性、控制焊缝铁素体含量等采取的技术措施。焊后应力消除方案以及防变形措施使得加工精度和成品质量得到了提高。

金属支撑固体氧化物燃料电池技术进展

可快速启动的金属支撑固体氧化物燃料电池(MS-SOFC)是助力实现“双碳”目标的变革性技术。MS-SOFC具有机械性能好、易于密封等优点,采用与陶瓷电解质热膨胀系数相近且成本低廉的铁素体不锈钢为电池提供结构支撑,有望大幅降低制造成本。金属连接体与金属支撑体是MS-SOFC的2个核心部件,常用的材料有铁素体不锈钢、Cr基合金以及Ni基合金。目前日本、德国、美国和我国均开发了面向SOFC应用的不锈钢体系,不锈钢涂层防护技术也取得了显著的进展,有效提高了材料的抗高温氧化与还原性质。为解决高温烧结制备MS-SOFC所产生的问题,主要采用热喷涂法与低温烧结法制备致密电解质。MS-SOFC使用金属支撑体与连接体,可以使用传统的焊接技术实现支撑体与连接体的有效连接,或通过粉末压制-烧结一体化多孔金属支撑体-连接体结构可以有效实现燃料侧燃料气体的密封。MS-SOFC长期运行性能衰减机理有金属材料的氧化、Cr挥发引起的阴极毒化、催化剂颗粒的粗化等。英国CeresPower公司、美国通用电气公司(GE)、德国宇航中心(DLR)、德国于利希(FZJ)研究中心、奥地利Plansee公司等均取得了一定的成就,MS-SOFC已初步实现了商业化应用。

纳米表面合金膜修饰电极的制备、表征及电催化活性研究

以不锈钢(SS)作基底,自行研制不锈钢载纳米表面合金电催化材料(Surface alloy/SS),并运用循环伏安法(CV)和扫描电镜(SEM)等技术对该催化剂进行结构和性能表征。SEM研究表明,所研制的Surface alloy/SS电催化剂是一种由粒度主要约为100nm的颗粒合金组成的薄膜。循环伏安研究表明,所研制的Surface alloy/SS电催化剂在常温常压下对顺丁烯二酸的加氢还原表现出很高的电催化活性。顺丁烯二酸的起始还原电位为-0.4V,与通常用的阴极铅材料相比,正移约200mV。

南京火车站点式玻璃幕墙拉索体系安装技术

点式玻璃幕墙是一种目前在国内发展比较快的新型幕墙体系,具有通透性好、安全、灵活、环保节能、维修方便以及良好的工艺性等特点,本文对南京火车站工程点支式玻璃幕墙拉索体系的材料选用、工具配备、施工工艺、技术要点等做了全面介绍。

平潭海峡公铁两用大桥简支钢桁梁制造关键技术

平潭海峡公铁两用大桥深水高墩区非通航桥采用80(88)m的双层结合简支全焊钢桁梁结构,钢桁梁采用带斜副桁的华伦式桁架结构,钢桁梁各构件及节段采用焊接连接。根据现场施工条件,钢桁梁采用工厂整孔全焊制造、海上整孔吊装技术施工。在钢桁梁制造施工中,简支钢桁梁铁路下横梁顶面通过剪力钉与不锈钢复合钢板焊接,采用螺柱焊接技术,实现了3种材质钢材的有效焊接;采用主桁上弦预压技术,缩短公路小纵梁及副桁弦杆,以减少上弦公路桥面系与主桁共同作用对横梁的不利影响。

基于支持向量机的不锈钢冷轧薄板力学性能的预测模型

介绍了支持向量机(SVM)技术中的支持向量机回归模型原理,建立了不锈钢冷轧薄板力学性能预测模型.结果表明,随着训练样本的增加,模型的预测精度也得到提高.证明应用支持向量机构建不锈钢冷轧薄板力学性能预测的数学模型,能较好地解决小样本和模型预测精度间的矛盾,具有较强的泛化能力.

基于Libsvm的304不锈钢人工缺陷弱磁信号反演研究

针对304奥氏体不锈钢顺磁性材料,提出了将多类分类支持向量机Libsvm算法用于弱磁信号磁异常反演的研究。采用正交试验设计,制作4块304奥氏体不锈钢试块,共16组人工槽缺陷并使用弱磁检测对试块进行检测。对采集到的缺陷信号磁异常提取占宽、幅值、面积等特征值,使用Libsvm算法建立缺陷信号磁异常与缺陷之间的联系,并测试每组缺陷的反演结果。结果表明:16组缺陷中有10组长度和宽度反演正确,有8组深度反演正确。缺陷长度、宽度、深度的反演精度较高,为弱磁信号磁异常反演研究、相关实验方法和设备开发等提供了参考依据。

不锈钢芯板楼板试验研究及理论分析

不锈钢芯板结构是一种新型夹层板结构,对2块不锈钢芯板足尺试件进行了试验研究和有限元模拟,对比二者结果验证了有限元模型的准确性,在此基础上对不锈钢芯板四边简支板的受力过程和变形特性进行了分析。分析表明不锈钢芯板作为楼板设计计算时应以挠度控制为主,破坏现象为面板靠近支座处出现波浪形褶皱变形。基于虚功原理采用条带法解析推导了不锈钢芯板四边简支板在均布荷载下的跨中挠度简化计算公式,结合计算公式采用有限元模拟进行参数分析,对比有限元计算结果和公式计算结果验证了公式的合理性。

液压支架立柱缸体不锈钢镶套修复

为解决缸体修复利用,研究制定出不锈钢滚压复合镶套工艺技术方法。计算分析了镶套修复液压支架立柱缸体的可行性与可靠性;得出镶套修复缸体的最小壁厚、缸孔最大极限尺寸、安全系数、不锈钢套最大厚度等关键技术参数及计算分析方法。制定工艺路线,试制出样机,进行了试验室试验。实现不锈钢与合金结构钢性能的复合优化。批量投入综采面生产应用表明:工作性能稳定,使用寿命提高近2倍,经济技术效益显著。同时,为拓展不锈钢滚压复合镶套工艺技术方法的应用空间,打下了可靠的技术理论基础。

不锈钢在不同液压支架传动介质中的腐蚀电位研究

通过不锈钢在浓缩液、微乳液和乳化油等不同种类液压传动介质中的腐蚀电位的测定,评价不同液压传动介质对不锈钢的锈蚀倾向,将腐蚀电位试验结果与钢棒试验、实际应用情况进行分析对比,比较液压传动介质对不锈钢的腐蚀情况,提高目前检测技术的准确性。