乙烯裂解炉服役炉管修复裂纹研究

通过焊接试验 ,借助金相显微镜和扫描电子显微镜 ,对服役炉管焊接接头开裂原因及影响因素进行了分析研究。焊接裂纹在热影响区垂直于焊缝横向启裂 ,平行于焊缝纵向扩展 ,具有沿晶特征。炉管母材晶界渗碳氧化是裂纹开裂的内在因素 ,组织沿晶损伤及孔洞形成是其微观现象 。

CFRP修复裂纹钢板的疲劳试验及参数研究

薄壁钢板结构运行一段时间后,其母材或焊缝附近容易产生疲劳裂纹,而传统修复方法无法适用于薄壁钢板疲劳裂纹的修复。由于CFRP加固方法对钢板不会产生附加应力,可应用于薄壁钢板疲劳裂纹的修复。论文研究在裂纹尖端钻止裂孔再粘贴CFRP方法对裂纹钢板剩余疲劳寿命的影响,首先通过五组对比疲劳试验,分析"止裂孔联合CFRP加固"方法与其他修复方法对裂纹疲劳寿命的增强效果;然后基于粘聚力理论建立CFRP加固钢板的有限元模型,对CFRP加固后的止裂孔直径、CFRP刚度、CFRP尺寸等参数进行研究。研究结果表明:采用"止裂孔联合CFRP加固"方法,裂纹钢板的剩余疲劳寿命比仅钻止裂孔和仅粘贴CFRP都提高了数十倍,甚至超过无裂纹钢板的疲劳寿命,该方法尤其适于薄壁钢板的短裂纹修复。

喷丸对铝合金亚表面裂纹闭合修复的影响与试验

目的研究喷丸修复7075-T651铝合金亚表面裂纹的愈合机理及修复效果。方法建立材料亚表面裂纹在喷丸作用下的修复模型,运用Ansys进行数值模拟计算,并预测裂纹深度修复阈值;根据模型,利用线切割制造相应的裂纹,并对其进行喷丸修复,从残余应力、疲劳强度、微观结构等方面分析裂纹愈合的机理,并评估修复效果。结果仿真结果表明,在弹丸直径D=0.5mm、弹丸速度v=100m/s时喷丸修复效果最佳,裂纹修复深度阈值为0.15 mm;裂纹修复区域的表面应力为非裂纹区域的83.17%,实验结果与仿真结果相符;在修复裂纹后,试件的疲劳强度可以达到完好试样的70.32%。剧烈的喷丸冲击使裂纹亚表面材料产生较大的微观形变热,有利于组织形变,促使裂纹两侧的晶粒组织形成闭合挤压,宏观上表现为压应力下组织的紧密闭合,这种闭合起到了修复裂纹的作用,整体上属于物理性修复,但仍无法完全消除裂纹对材料的消极影响。结论喷丸通过压力作用对亚表面材料的裂纹进行闭合修复,使材料的疲劳强度得到恢复,这对于铝合金结构件裂纹的早期修复和应急性修复具有积极作用。

补片形式对蒙皮复合材料孔边裂纹修复效果的影响

针对蒙皮复合材料孔边裂纹,提出了共固化补片修复和预固化补片修复两种修复方式,并设计了与之适配的修复方案,研究了修复方式对试样抗拉强度恢复效果的影响,阐明了完好试样和各类修复试样的断裂失效机制。结果表明:相同补片尺寸下,预固化补片修复试样的强度恢复率均高于共固化补片修复试样,预固化补片修复试样强度恢复率最高为81.9%,且试样断口平齐,补片与复合材料层压板之间的断裂机制为纤维纵向拉断;共固化补片修复试样强度恢复率最高为78.6%,主要断裂机制为复合材料层压板分层。证明了相比于共固化补片修复,预固化补片修复试样能够恢复更高的抗拉强度,为蒙皮复合材料修复提供了具体的工艺方案和理论基础。

搅拌摩擦焊修复2A12铝合金蒙皮裂纹的接头显微组织与力学性能研究

针对1.5 mm厚2A12-T4飞机铝合金蒙皮裂纹缺陷,采用搅拌摩擦焊(FSW)工艺进行裂纹修复,对FSW接头的显微组织演变、力学性能特征及材料流动行为进行研究。结果表明:修复后接头表面成形较好,弧纹均匀清晰无明显缺陷产生,轴肩作用区边缘出现轻微飞边;接头宏观组织观察到明显的包铝层被搅拌进入基体的现象;接头横截面形貌呈梯形分布,分为母材区、热影响区、热力影响区及搅拌区;搅拌区晶粒发生动态再结晶,形成平均晶粒尺寸为2.68μm的均匀细小等轴晶,远小于平均尺寸为16.94μm的母材区晶粒;修复后接头抗拉强度为379.88 MPa,达到母材强度的91%;修复接头断裂位置发生在前进侧热力影响区附近,断面宏观较平整,但微观存在明显的撕裂棱及韧窝。

除氧器水箱焊缝裂纹缺陷修复工艺技术研究

针对核电机组除氧器水箱角焊缝出现的裂纹缺陷问题,进行了焊接工艺优化试验。通过使用镍基焊材结合回火焊道方法,对同种钢和异种钢对接接头的性能和微观组织影响进行了深入分析。同时,比较了不同焊接工艺下焊接接头的残余应力分布情况,并采用锤击和超声波消应力方法进行处理效果对比。此外,还进行了冷裂纹敏感性评估及线膨胀系数的测量,以验证工艺的适应性和焊接材料的选择合理性。试验结果表明,镍基焊材与回火焊道方法能有效降低热影响区的脆性,提高冲击韧性,并明显降低焊接残余应力,从而为现场焊接维修提供了有效的工艺优化措施。

Fe-SMA主动加固钢桥面横隔板弧形切口疲劳裂纹实桥应用研究

为确定铁基形状记忆合金(Fe-SMA)主动加固正交异性钢桥面板横隔板弧形切口疲劳裂纹的可行性,以某在役钢箱梁斜拉桥为背景进行实桥加固研究。根据现场横隔板弧形切口的开裂特征,在对裂纹钻孔止裂的基础上,提出利用Fe-SMA材料对横隔板弧形切口裂纹进行粘贴加固的方案,并进行加固施工。通过现场测试得到Fe-SMA板条热激活过程的应变和温度变化,分析Fe-SMA板条和钢板之间的相互作用及加固机理。结果表明:粘贴Fe-SMA板利用Fe-SMA热驱动形状记忆效应可有效便捷地为结构施加预压应力,实现对受损部位的主动加固;经过Fe-SMA联合止裂孔修复后,热驱动作用下的Fe-SMA可以产生200~240 MPa的预拉应力,并在钢板止裂孔边缘施加43~90 MPa的压应力,可有效阻止裂纹进一步扩展;加固体系在加热激活过程完好可靠,当控制一侧加热区域中部温度为200℃时,热传导作用下非加热区域中部的温度为60℃以下,而背面总体温度基本在90℃以下。

喷丸对7075-T651铝合金亚表面裂纹修复能力的影响

首先,通过线切割在7075-T651铝合金表面制备不同裂纹深度的试样,随后对这些试样进行喷丸修复试验;然后,采用拉-拉加载疲劳试验,对喷丸修复的能力进行分析,评价喷丸工艺参数对不同深度裂纹的修复能力;最后,通过对试样裂纹处进行宏、微观观察分析,阐释喷丸对亚表面裂纹修复的机制。结果表明:喷丸强化作用能够在局部增大7075-T651铝合金的塑性变形强度,且由于晶粒间变形滑移使得位错增加而形成局部高温,促使裂开的组织在短时间内在高温高压的作用下能够发生闭合。对50、100和150μm不同裂纹深度试样经喷丸修复后发现,50μm裂纹深度试样裂纹修复后的效果最好,疲劳周期大都优于无裂纹标准试样,而随着裂纹深度的增大,裂纹修复效果会减弱,表明喷丸对7075-T651铝合金亚表面裂纹修复具有积极的作用。

城市轨道交通车辆抗侧滚扭杆座区域裂纹成因分析及修复方案

上海轨道交通1号线某原装进口车型的抗侧滚扭杆座区域裂纹频发,危及列车运营安全,探索裂纹成因并制定合理修复方案对保障运营安全具有重要价值。采用有限元模拟、理化分析等手段,从材料、设计、焊接质量等因素综合分析抗侧滚扭杆座的裂纹成因,并制定相应的修复方案。结果显示:抗侧滚扭杆座的关键焊缝均能满足静强度要求;车辆底板厚度为2.5 mm,不能满足设计要求;部分7020铝合金在服役二十多年后,出现材料屈服强度下降的现象;部分焊缝存在交叉,且焊接区域存在明显未熔合、微裂纹、孔洞、疏松等缺陷。设计不合理为产生焊缝裂纹的主因,焊接质量缺陷、材料强度下降也是导致7020铝合金开裂的重要因素。修复方案验证表明,该方案能够满足运营需求,可为延长车体服役寿命打下基础,为新车的车体设计提供借鉴。

装船机行走台车平衡轮架裂纹修复技术

通过实体建模和模拟设备使用状况对设备进行了加载后CAE应力分析,得出比较合理的加固方案,并制定了具体的施工工艺。

稳定塔裙座角焊缝裂纹原因分析及修复

本文针对稳定塔定期检验中发现的裙座与封头连接角焊缝整圈表面裂纹,进行了裙座角焊缝应力分析、结构分析和解剖分析,得出角焊缝裂纹是由于制造时根部未焊透以及运行中风载荷的交变应力共同造成的,鉴于塔器裙座角焊缝的应力特点,提出了可行的返修方案,对裂纹进行了修复,最后对此类焊缝施焊及检验提出了建议。

气化炉内壁防腐层堆焊修复技术

气化炉通常是采用复合钢板卷制并焊接的压力容器,服役长达10年左右的气化炉内壁由于热疲劳而产生不同程度的裂纹,裂纹形状为星状或网状,处理不当会导致裂纹的扩展,增加返修处理的难度。所以处理过程中最重要的是保证裂纹全部去除且不扩展,以及焊接修复一次合格。文中通过实例阐述气化炉防腐层裂纹的修复方案和焊接技术,为同行提供一些参考。

裂纹修复与激光技术

综述了裂纹修复原理和常规修复方法 ,着重阐述了激光填料焊和激光熔覆技术在裂纹修复中的应用现状 。

温度及时间对20MnMo钢内裂纹修复作用的SAM研究

通过物理模拟及SAM分析研究，明确了金属材料内部裂纹高温修复的现象，确定了其初步规律，成功地将SAM技术用于对金属材料高温损伤的定量检测。声显微镜扫描图像显示，随着加热温度的升高，试件内裂纹逐渐修复。在内裂纹的修复过程中，原裂纹区域首先被晶粒细小的金属所占据，随修复过程的进行，原裂纹区域的细晶部分逐渐减小并与基体金属相融合，直至完全消失。通过声显微扫描图像对内裂纹的变化情况进行了实际测量，得到了加热温度和保温时间对裂纹修复程度的影响规律。研究结果表明：裂纹的修复主要取决于加热温度，保温时间的影响相对较小。根据实验所得数据，回归整理出了以影响系数表示的高温损伤演化方程。

基于激光熔覆技术的航空发动机涡轮叶片裂纹修复新工艺

航空发动机涡轮叶片裂纹的修复是飞机修理工作中的难题,目前国内对涡轮叶片裂纹的修复工艺研究甚少。本文研究了基于激光熔覆技术的航空发动机涡轮叶片裂纹修复新工艺,设计出了涡轮叶片裂纹的激光修复系统,得出了修复工艺过程和主要工艺参数。应用该工艺修复叶片裂纹,其质量满足使用需要。

海洋平台主结构节点裂纹修复分析研究(英文)

对于结构老化的海洋平台,疲劳裂纹是破坏其结构完整的主要威胁。文章分析了平台结构产生节点裂纹的原因。探讨了海洋平台主结构节点的修复。通过有限元的分析指出,裂纹发生的区域也是应力集中的区域。基于对解决方案各应力状态的比较分析,最终确定了节点修复的方法,可利用钢结构加以维修加固,不需分散主结构结点的组成,克服传统修复方法的缺点。结构修复后主结构结点的应力减小了8.376ksi。

铝合金搅拌摩擦裂纹修复区的显微组织及力学性能

对表面预制了0.8 mm深、0.5 mm宽裂纹的2A12铝合金进行搅拌摩擦修复,修复后对其修复区显微组织变化规律和力学性能进行了详细研究.结果表明:在合理修复工艺下,实现了裂纹的修复,修复区的平均抗拉强度Rm、屈服强度Re L可达到母材的90.1%和92.2%.修复区存在3个组织变化区,其中修复核心区的晶粒被反复碎化、长大及动态再结晶;热机影响区晶粒具有明显的塑性变形,与晶粒显著长大的热影响区共同构成组织软化区;表面硬度与截面上部硬度曲线相似,截面硬度上部依次高于下部;修复核心区存在大量的小角晶粒,并且内部存在一定密度的位错,在晶粒四周均匀分布细小强化相.

大型往复压缩机曲轴裂纹的激光熔覆修复

阐述了激光熔覆技术的原理与特点,介绍了应用激光熔覆技术修复大型往复压缩机曲轴之曲柄销表面裂纹的简要过程,以及该曲轴在裂纹修复后的运行情况。

钻井平台吊机扒杆裂纹修复工艺

吊机是海洋石油钻井平台的关键设备，平台作业所需的钻杆、泥浆材料、设备设施、以及生活给养都需要吊机从供给运输船上吊到平台上来。吊机也肩负员工的上下平台运输任务，吊机的使用率很高。钻井平台上配置的吊机因要求能够覆盖钻台及甲板区域，吊机的扒杆较长，通常在24．38m以上，最大吊重在20t以上，因为结构重量原因，扒杆结构形式通常为桁架式结构。桁架式结构的扒杆又分别由管材或型材制成。

轮式装甲车体非均匀焊接裂纹修复方法

为增强轮式装甲车体强度,用ER100焊丝焊接母材AZF3465修复非均匀焊接裂纹。焊后进行2.5 h×250℃消氢处理。结果表明:焊接热输入、焊接电流对修复裂纹接头的熔深与熔宽影响显著;修复后焊缝区硬度较修复前下降,不同区域硬度均低于规定值250HV,且焊后钢材应力符合材料强度要求,说明接头组织未产生淬硬,应用性能较好。