中频感应加热顶推式热扩管工艺分析

简述3种热扩管工艺的特点、优势;分析中频感应加热顶推式热扩管工艺参数对扩管变形的影响,并指出扩管时应注意的问题。分析认为:中频感应加热顶推式热扩管工艺虽然对整支管坯非同时进行整体加热,但与整体加热扩管工艺相比,加热方式对扩管变形没有明显影响;应加强管坯质量和变形区管坯温度的控制,选择合理变形参数,扩制后进行整体热处理,并加强成品钢管的质量检验。

推制式热扩管工艺的实践及研究

针对原推制式热扩管生产中因原料选择不当,芯头设计不当,热扩温度、推制速度选取不当等原因出现的质量问题进行了分析,并通过试验、统计、研究,最终制定出实用性、可靠性、可操作性都较强的新的工艺制度。在生产实践中采用此新的工艺制度,对提高产品质量,增加产量,降低成本取得了较好的效果。

Φ650mm热扩管机组大口径无缝钢管定径工艺简析

简介了φ650mm热扩管机组大口径无缝钢管存在的突出质量问题,比较了几种定径形式,重点探讨分析了先进的三机架二辊单独直流电机传动带快速换辊定径机,及热扩机组大口径无缝管采用此机型的定径工艺。

辊式热扩管机的生产工艺及设备特点

介绍了意大利达尔明钢厂Φ711．2mm辊式热扩管机的工艺和设备特点、生产线布置及其技术经济效益。该机顶杆系统通过液压微调装置来补偿轧管时产生的壁厚不均。辊式扩管工艺能提高钢管的尺寸精度，尤其是同心度；只需极少的管坯规格，即可获得很宽的扩管尺寸范围；并经济地生产批量小的产品。

二次穿孔和热扩管工艺(A1)——《无缝钢管百年史话》(10)

随着 20世纪 20年代初油井所需无缝钢管数量的剧增和输油输气管线向大直径管方向的发展，二次穿孔工艺和热扩管工艺得到了相应的发展。概要介绍了一些工厂采用二次穿孔机、热扩管机生产大直径无缝钢管的特点及所作的技术改造。

局部中频感应加热推制式热扩管常见问题探讨

探讨推制式局部中频感应加热扩管工艺的常见问题,指出热扩管常见缺陷及其改善措施。分析认为:对于热扩母管,在钢的成分控制上要考虑热扩径后机械性能有所下降的因素,对影响钢强度的元素(如C、Mn等)尽可能往上限控制;热轧母管要进行在线常化或离线正火处理,以细化晶粒。建议重视母管内壁石墨润滑和扩管芯模准备工作,仔细检查母管质量,并进行探伤。

国内热扩管机组的改造

论述热扩管机组改造及节能效果。

表面热扩渗技术在金属双极板表面改性中的研究进展

燃料电池因其环保和资源利用率高等优点近年来备受关注,对改善全球环境具有重要意义。双极板是燃料电池的重要组成部分,目前燃料电池中大多数的双极板为石墨双极板,其厚度大、加工成本高、柔韧性较差,而金属双极板是替代石墨双极板的最佳材料,其易于加工、成本较低。目前对金属双极板表面制备涂层的研究最为广泛,然而大多数涂层方法工艺复杂,容易形成缺陷,且对燃料电池商业化来说过于昂贵,因此可以通过对金属双极板进行热扩渗改性以满足其服役性能。介绍了不同金属双极板的表面改性技术,列出了不同种类的热扩渗改性技术,重点概况了热扩渗工艺以及耐蚀、导电性能。分析结果表明,对于热扩渗工艺,在制备双极板时应选用合适的温度,以减小或消除形变对双极板的影响;制备出均匀、致密且组织单一的热扩渗层可以明显提高金属双极板的性能;在空气和模拟燃料电池溶液环境中形成的氧化膜和钝化膜同样对金属双极板的性能具有重要影响。在金属双极板表面进行热扩渗改性研究,以提高其耐蚀性、导电性及服役稳定性,同时开发出新型复合工艺,对推动金属双极板在燃料电池的应用至关重要。

我国中频热扩钢管技术的新进展

叙述了我国中频热扩钢管生产工艺的发展现状,工艺技术进步及产品标准制(修)订进程,指出GB/T 5310—2023《高压锅炉用无缝钢管》中有关钢管制造方法的定义修改标志着中频热扩钢管工艺在国家标准中得到认可。从中频热扩钢管工艺流程、原始管坯的质量控制、芯棒的选材与形状设计和智能化成型控制系统方面谈了对中频热扩钢管工艺的新认识。再从中频热扩钢管新产品研发、市场准入与产品认证、低碳节能方面作了更多的思考。

镁合金表面热扩渗金属防护层的制备与性能

镁合金是一种轻质结构材料,将镁合金应用在交通工具中,可以降低其整体质量和能源消耗,同时提升其机动性能和续航能力。然而,镁合金易腐蚀,需强化其耐蚀性。表面扩渗法是一种常见的镁合金表面强化方法。在一定温度下,扩渗剂中的金属元素向镁合金表面传输,并形成一层防护层。首先介绍了几种常见的镁合金表面扩渗法,继而介绍了镁合金表面热扩渗的主要影响因素,然后介绍了采用这种方法制备的扩渗层的性能。在镁合金表面热扩渗形成的典型扩渗层厚度可达数百微米,同时扩渗层硬度和耐蚀性相对基体有明显提升。表面热扩渗可对镁合金进行有效的表面强化。

表面微织构协同热扩渗技术改善材料表面摩擦学性能的研究进展

表面微织构因其能够有效改善摩擦副之间的摩擦学性能而获得国内外学者的广泛关注。通过将表面微织构与热扩渗技术相结合,可以充分发挥2种技术的优点,进一步提高摩擦副之间的摩擦学性能,为更复杂环境下的应用提供可能。首先概述了表面微织构的常用加工方法及其所加工的织构类型,系统地归纳总结了表面织构在不同润滑工况下的减摩机理。其次,从不同的表面热扩渗技术入手,分别综述了盐浴渗氮技术、等离子渗镀技术、热氧化技术和化学气相沉积与表面织构的协同作用研究现状,根据摩擦因数、磨损量和表面硬度等性能参数,分析总结了不同复合技术的可行性以及对基体摩擦学性能的影响。相对于单一表面处理技术,复合技术能够进一步提高材料的表面硬度,延长织构的使用寿命。一般来说,复合处理表面的耐磨性显著优于单一技术处理的表面和未处理表面,但摩擦因数受工况的影响较大。最后,对该复合技术的研究发展做出总结,提出不同织构参数和热扩渗参数对基体摩擦磨损性能的影响有待进一步探究,开展极端工况下复合技术的应用基础研究,推动复合技术在摩擦领域的发展。

沿海区域建筑钢结构金属热扩渗防腐技术研究

针对沿海区域建筑钢结构的盐雾腐蚀问题,提出了基于锌镍渗层的金属热扩渗防腐处理技术,并通过中性盐雾试验验证热扩渗防腐技术的效果。研究结果表明,金属热扩渗防腐处理不仅能提升钢结构的抗盐雾腐蚀性能,还不会对构件的原始力学机械性能产生负面影响,能进一步提升构件的表面硬度和耐磨性。

利用热扩式边材液流探针(TDP)测定树木整株蒸腾耗水量的研究

介绍了热扩散式液流探针的工作原理及利用液流探针测定树木边材液流速率的方法。利用边材液流探针和多种气象因子传感器及数据采集系统组成的微型气象站 ,通过对北京西山地区油松 (Pinustabulaeformis)、栓皮栎 (Quercusvariabilis)混交林林分平均木树干边材液流速率及风速、有效辐射和空气温度、空气相对湿度的日变化和连日变化的测定和分析 ,揭示了 5月干旱季节两树种蒸腾耗水的日变化和连日变化规律 ,以及栓皮栎树干基部和树冠大枝边材液流的差异 ,并进行了理论推导 ,同时分析了液流速率的波动规律与主要气象因素波动的相关性。

基于3D-FEM的大型钛环热辗扩过程微观组织演变仿真

基于ABAQUS/Explicit软件平台,采用弹性预估-塑性校正策略和隐式积分算法,将Ti-6Al-4V的微观组织演变模型和率相关温度相关各向同性硬化弹塑性本构模型写入子程序VUMAT,实现了微观组织演变与宏观热力行为的耦合模拟。利用Ti-6Al-4V圆柱体等温镦粗实验,对所开发子程序的可靠性进行了验证。将该子程序应用于大型钛环热辗扩过程的热力耦合3D-FE模拟中,研究了微观组织在成形过程中的演变特征及机理。研究发现,沿着成形环件的径向,中间层相对于表层具有较小的β晶粒尺寸和β体积分数。

大型钛环热辗扩成形轧辊尺寸效应及优化(英文)

在大型钛环热辗扩成形过程中,驱动辊半径R1与芯辊半径R2的比值R1/R2对变形区几何形状有重要影响,而后者对于获得高质量环件起着决定性的作用。本实验首先对变形区几何形状进行了解析描述,定量确定了其与R1/R2之间的关系;其次,基于动力显式FE程序ABAQUS/Explicit,建立了可靠的大型钛环热辗扩成形过程的热力耦合3D-FE模型;最后,采用FE模拟方法,从变形区几何形状角度研究了该成形过程中R1/R2对环件成形质量的影响及机制。研究结果表明,存在R1/R2的一个优化取值范围。R1/R2在此范围内取值,能够获得端面质量良好、应变和温度分布较均匀的大型钛环。

42CrMo钢热加工图的建立与热辗扩成形工艺

以铸态42CrMo 钢为研究对象，通过分析其热压缩应力-应变曲线，计算建立该钢不同应变时的热加工图。应变较小的热加工图中，微观组织演变机制在1100～1150℃、0.1～1 s-1范围为动态再结晶，在950～1050℃、1～10 s-1范围内为动态回复；随着应变的增大，动态回复和再结晶发生的温度和应变速率范围扩大，从而确定该钢最佳热辗扩温度和应变速率范围。结合该钢环形铸坯的热辗扩工艺试验，分析辗扩比、驱动辊速度和芯辊进给速度对辗扩件质量的影响，以及辗扩工艺参数对环件内部微观组织演变和最终晶粒组织的影响。分析结果和辗扩试验环件的检测结果都表明，用该钢环形铸坯直接进行辗扩成形生产环形零件，不仅可以获得精确的形状尺寸，而且可使环形铸坯得到充分变形，改善铸态组织、细化晶粒，获得内部微观组织和力学性能满足要求的环件。

环件热辗扩温度场和应变场分布的研究

基于DEFORM3D平台,建立了环件辗扩三维刚-塑性热力耦合有限元模型,模拟分析了热辗扩过程中温度场和应变场的分布特征及其对成形的影响规律。结果表明:随着辗扩过程的进行,环坯等效应变呈阶梯状上升,温度呈波浪式变化;环坯外圈等效应变最大,中层最小;变形初始外圈温度变化最大,随着辗扩过程的进行,中层温度逐渐上升,内圈始终最小;随着初始辗扩温度的升高,辗扩力明显下降,但变化趋势保持一致。

扩渗时间对纯镁表面热扩渗锌层组织与性能的影响

在430℃大气条件下对纯镁表面进行扩渗锌处理,研究了扩渗时间对渗层厚度与组织性能的影响。结果表明,在纯镁表面可以形成均匀平滑扩渗锌层,渗锌层由Zn、α-Mg和金属间化合物Mg7Zn3、Mg0.97Zn0.03组成。渗层厚度随扩渗时间延长而增加,表面硬度随之提高,其中扩渗16 h硬度最高,达到168 HV0.01,这与渗层中的金属间化合物含量提高有关。同时,扩渗8-16 h的渗层在3.5%Na Cl溶液中耐腐蚀性能较好,渗层可以保护纯镁基体。

P5和P22钢无缝钢管热扩工艺的低温形变退火研究

研究了低温形变退火生产的P5、P22热扩无缝钢管的显微组织、晶粒度、非金属夹杂物和室温力学性能,参考ASTMA335和GB5310标准对试验结果进行了评价,并与原管和热扩后经后续热处理的钢管比较。结果表明,低温形变退火生产的P5、P22热扩无缝钢管和经后续热处理钢管的显微组织、晶粒度、非金属夹杂物和室温力学性能,均符合ASTMA335对P5、P22钢和GB5310对1Cr5Mo、12Cr2MoG钢的要求。这为进一步推广生产流程简单、质量稳定、经济实用的热扩工艺奠定了重要基础。

镁合金表面真空热扩渗铝层的微观组织与性能

目前,在镁合金表面以固态铝粉包埋镁合金基体,采用真空热扩渗方法制备合金化涂层的研究不多。采用真空热扩渗技术在镁合金表面成功制备了改性涂层,采用扫描电镜(SEM)观察了涂层的微观组织形貌,采用X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)、显微硬度和电化学腐蚀试验考察了涂层的形貌、成分及耐蚀性能。结果表明:所得涂层与基体呈冶金结合,结合界面光滑平整,局部存在一定的微裂纹。改性层由镁-铝共晶反应产物α-Mg、Al12Mg_17和Al_3Mg_2金属间化合物组成,改性层显微硬度及耐氯离子腐蚀性能较基体得到明显提升。