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Corrosion performance and applicability evaluation of nickel-based alloys for oil and gas production tubing applications
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作者 ZHOU Qingjun ZHANG Zhonghua YANG Jianqiang 《Baosteel Technical Research》 CAS 2015年第4期52-56,共5页
The sulfide stress corrosion cracking( SSC) performance of G3 and 028 nickel-based alloys w as studied using slow strain rate test( SSRT) and the four-point bend( FPB) test under simulated dow nhole conditions. ... The sulfide stress corrosion cracking( SSC) performance of G3 and 028 nickel-based alloys w as studied using slow strain rate test( SSRT) and the four-point bend( FPB) test under simulated dow nhole conditions. The effect of high temperature,high H2 S / CO2 partial pressure,and the presence of sulfur on SSC susceptibility w as investigated. The G3 alloy w as found to have a higher SSC resistance than the 028 alloy. Presence of sulfur and temperature bear a strong influence on the SSC performance of the metals,particularly on the 028 alloy. The applicability of 028 and G3 alloys may be expanded and both could safely be used beyond the limits set by the ISO15156-3 standard. 展开更多
关键词 nickel-based alloy sulfide stress corrosion oil tubing
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028镍基合金在超高温含CO2环境中的耐腐蚀性能 被引量:3
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作者 张钧 袁和 +2 位作者 赵国仙 钱炯 钟强 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期84-90,共7页
采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)等对028镍基合金的腐蚀产物膜进行了分析,采用电化学测试研究了028镍基合金在模拟油田地层水介质中的腐蚀行为和耐蚀机理。结果表明:028镍基合金在超高温高压含CO2的地层水环境中... 采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)等对028镍基合金的腐蚀产物膜进行了分析,采用电化学测试研究了028镍基合金在模拟油田地层水介质中的腐蚀行为和耐蚀机理。结果表明:028镍基合金在超高温高压含CO2的地层水环境中的腐蚀比较轻微,试样表面未见明显的局部腐蚀迹象。腐蚀后试样表面钝化膜主要是Fe和Ni的氧化物、Cr的氢氧化物和氧化物构成,产物膜的双极性自修复能力有效地阻碍了阴阳离子穿透腐蚀产物膜到达金属表面,降低膜与金属界面处的离子浓度,减缓了腐蚀进程。随温度升高,CO2分压增大,028镍基合金的腐蚀电位降低和自腐蚀电流密度升高,腐蚀驱动力增强,钝化膜的保护作用减弱,极化电阻减小,腐蚀速率增大。 展开更多
关键词 028镍基合金 超高温高压 均匀腐蚀 腐蚀产物膜 电化学
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宽温域油附三态水雾车削镍基高温合金钢已加工表面质量的研究 被引量:1
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作者 唐林虎 马富荣 +3 位作者 胡彦军 张季惠 孙永吉 李宝栋 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2023年第1期1-9,共9页
在宽温域(-30~150℃)油附三态水雾(高温(150℃)油附水雾、常温(20℃)油附水雾和低温(-30℃)油附水雾)介质环境下,通过使用聚晶立方氮化硼(PCBN)、涂层硬质合金(PVD TiAlN)以及氮化硅基陶瓷(Si_(3)N_(4))刀具对固溶时效处理后的镍基高温... 在宽温域(-30~150℃)油附三态水雾(高温(150℃)油附水雾、常温(20℃)油附水雾和低温(-30℃)油附水雾)介质环境下,通过使用聚晶立方氮化硼(PCBN)、涂层硬质合金(PVD TiAlN)以及氮化硅基陶瓷(Si_(3)N_(4))刀具对固溶时效处理后的镍基高温合金钢GH4169((50±1)HRC)进行车削试验,揭示了高温(150℃)油附水雾、常温(20℃)油附水雾和低温(-30℃)油附水雾的润滑方式,以及切削速度、切削深度和进给量对已加工表面质量的影响规律及其机理。研究结果表明,在22、69、111、176、251 m/min切削速度下,相对于其他2种冷却润滑条件,高温油附水雾冷却润滑条件下使用PCBN和氮化硅基陶瓷刀具车削时均可获得较低的表面粗糙度值;与PCBN和氮化硅基陶瓷刀具相比,涂层硬质合金刀具能获得更低的表面粗糙度值和良好的已加工表面微观形貌。 展开更多
关键词 宽温域 油附水雾 车削 镍基高温合金钢 表面粗糙度 微观形貌
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铁镍基合金UNS N08810无缝管材的冷扩变形工艺研究
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作者 黎毅 拓雷锋 +3 位作者 郭建邦 杨帆 范华 楚志兵 《钢管》 CAS 2023年第4期10-15,共6页
针对UNS N08810铁镍基合金无缝管材,设计了不同的扩模形状和4种不同的冷扩变形工艺。采用有限元分析方法分析了UNS N08810铁镍基合金大直径无缝管材在不同扩模形状、不同扩径量以及不同壁厚参数时的扩孔变形行为,总结出扩孔载荷曲线和... 针对UNS N08810铁镍基合金无缝管材,设计了不同的扩模形状和4种不同的冷扩变形工艺。采用有限元分析方法分析了UNS N08810铁镍基合金大直径无缝管材在不同扩模形状、不同扩径量以及不同壁厚参数时的扩孔变形行为,总结出扩孔载荷曲线和扩孔后管材外径与壁厚的变化规律,归纳金属流动的特点。结合模拟试验结果,开展了UNS N08810无缝管材的实际冷扩工艺试验,对模拟结果进行了可靠性验证。 展开更多
关键词 无缝钢管 铁镍基合金 UNS N08810 冷扩 扩模
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高酸性腐蚀气田用镍基合金油套管的开发 被引量:24
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作者 张忠铧 张春霞 +2 位作者 陈长风 邵卫东 王琍 《钢管》 CAS 2011年第4期23-28,共6页
镍基合金油套管是涉及国家能源安全的重要产品,其合金含量高达80%以上,主要用于地质结构复杂、高温高压、高腐蚀性的特大型海相天然气田的开采开发。其因服役条件恶劣、制造工序复杂、生产难度大、产品质量要求苛刻等,被誉为油井管中技... 镍基合金油套管是涉及国家能源安全的重要产品,其合金含量高达80%以上,主要用于地质结构复杂、高温高压、高腐蚀性的特大型海相天然气田的开采开发。其因服役条件恶劣、制造工序复杂、生产难度大、产品质量要求苛刻等,被誉为油井管中技术含金量最高的产品。总结了镍基合金油套管产品的技术特点和质量要求,介绍了宝山钢铁股份有限公司开发的镍基合金油套管产品的质量和性能,并运用XPS、TEM等微观分析手段分析了产品高抗H2S、CO2、Cl-、单质S等的耐蚀行为和机理。 展开更多
关键词 镍基合金 油套管 质量 性能 耐蚀
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变形条件下镍基耐蚀合金微观组织演化 被引量:14
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作者 王磊 张忠铧 +2 位作者 张春霞 刘峰 陈长风 《铸造技术》 CAS 北大核心 2012年第3期298-301,共4页
在未变形、冷变形、热变形3种不同加工条件下,对UNS N08028镍基合金的微观组织及第二相的析出规律进行研究。结果表明:028镍基合金为单相奥氏体组织,第二相为颗粒状、杆状金属间化合物相,且在晶界析出。变形后合金中储存的塑性能对第二... 在未变形、冷变形、热变形3种不同加工条件下,对UNS N08028镍基合金的微观组织及第二相的析出规律进行研究。结果表明:028镍基合金为单相奥氏体组织,第二相为颗粒状、杆状金属间化合物相,且在晶界析出。变形后合金中储存的塑性能对第二相析出起到促进作用。冷变形后第二相的析出抑制合金发生再结晶;热变形过程中发生动态再结晶,消耗部分塑性能;未变形合金中第二相析出量最少,呈颗粒状沿晶界离散分布;冷变形合金中第二相析出量最多,几乎覆盖整个晶界。 展开更多
关键词 028镍基合金 第二相 再结晶 热模拟
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700℃超超临界锅炉用镍基合金管材的研究进展 被引量:12
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作者 陈石富 秦鹤勇 +1 位作者 张文云 赵光普 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1-4,共4页
高性能锅炉用管材的开发及应用是700℃超超临界火电机组的核心技术,重点介绍了国外700℃超超临界火电机组锅炉用镍基合金管材的研究现状和成果,为国内该领域的技术发展提供参考。
关键词 超超临界锅炉 管材 镍基合金
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高酸性腐蚀油气田用镍基合金油套管开发现状 被引量:11
8
作者 邢娜 何立波 +1 位作者 高真凤 黄宝 《上海金属》 CAS 北大核心 2013年第4期59-62,共4页
高酸性油气田逐渐被发现和开采,开采环境中H2S、CO2、S、Cl-含量很高,常用的13Cr、22Cr、316等不锈钢管材已无法满足开采需求,因此镍基耐蚀合金逐渐应用于油套管中。介绍了国内外各大钢管厂镍基合金油套管开发现状,分析结果表明我国镍... 高酸性油气田逐渐被发现和开采,开采环境中H2S、CO2、S、Cl-含量很高,常用的13Cr、22Cr、316等不锈钢管材已无法满足开采需求,因此镍基耐蚀合金逐渐应用于油套管中。介绍了国内外各大钢管厂镍基合金油套管开发现状,分析结果表明我国镍基合金油套管的开发与国外产品有明显差距。 展开更多
关键词 高酸性腐蚀油气田 镍基合金 油套管
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镍基合金换热管分段式机械胀接试验 被引量:10
9
作者 李伟 杨笑瑾 马东华 《压力容器》 2015年第9期75-79,共5页
某立式U形管换热器管子管板采用分段式机械胀接。通过工艺试验,分析了单段机械胀接及两段机械胀接接头的拉脱强度、间隙密封性能、胀管率、换热管表面质量等特性以及与胀接位置的关系,并分析了该种胀接结构的可靠性。
关键词 镍基合金换热管 分段式机械胀接 工艺试验
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13Cr不锈钢与Ni基合金油管表面擦划伤的腐蚀行为 被引量:2
10
作者 周庆军 齐慧滨 +1 位作者 钱余海 王炜 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2010年第9期694-695,702,共3页
以B13Cr110不锈钢和Ni基合金G3油管为对象,分别用45#钢和黄铜在试样表面制造划伤,采用盐雾试验和电化学试验方法研究了划伤后B13Cr110油管的腐蚀行为与机理。结果表明,13Cr不锈钢和镍基合金钢管被45#钢划伤后划痕处出现明显锈蚀,原因是... 以B13Cr110不锈钢和Ni基合金G3油管为对象,分别用45#钢和黄铜在试样表面制造划伤,采用盐雾试验和电化学试验方法研究了划伤后B13Cr110油管的腐蚀行为与机理。结果表明,13Cr不锈钢和镍基合金钢管被45#钢划伤后划痕处出现明显锈蚀,原因是划伤时残留在不锈钢表面的45#钢在腐蚀环境中发生腐蚀并对不锈钢造成污染;而被黄铜划伤时虽然也发生铜残留,但黄铜具有较好的耐蚀性,不发生明显腐蚀。 展开更多
关键词 13Cr不锈钢 镍基合金 油管 划伤 腐蚀
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镍基合金多孔管不同烧结温度下的孔结构和力学性能 被引量:2
11
作者 迟煜頔 李纲 +4 位作者 康新婷 荆鹏 李广忠 李亚宁 沈垒 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第23期55-58,共4页
以Inconel625合金粉末和增塑剂为原料,采用增塑挤压工艺成功制备出规格为Ф6 mm×600 mm的薄壁细长镍基合金多孔过滤管坯体。研究了烧结温度对过滤管孔结构和性能的影响。结果表明,随着烧结温度的提高,过滤管的烧结收缩率增大、拉... 以Inconel625合金粉末和增塑剂为原料,采用增塑挤压工艺成功制备出规格为Ф6 mm×600 mm的薄壁细长镍基合金多孔过滤管坯体。研究了烧结温度对过滤管孔结构和性能的影响。结果表明,随着烧结温度的提高,过滤管的烧结收缩率增大、拉伸断裂强度提高,最大孔径和相对透气系数则呈现逐渐降低的趋势。经1120℃×2 h真空烧结制得的镍基合金过滤管的最大孔径为1.42μm、相对透气系数为31.53 m^3/(h·k Pa·m^2),拉伸断裂强度为340.83 MPa。在该条件下得到的镍基合金过滤管具有良好力学性能,同时兼具适合的孔径和透气系数。 展开更多
关键词 增塑粉末挤压 镍基合金 多孔过滤管
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高酸性气田用镍基耐蚀合金油套管的生产工艺 被引量:16
12
作者 肖国章 高霞 库宏刚 《钢管》 CAS 2014年第5期8-12,共5页
高酸性气田用镍基耐蚀合金油套管制造工序复杂、生产难度大、质量要求严格。综合介绍了国内外镍基耐蚀合金油套管研究成果、常用的钢种及使用环境,论述了此种管材的生产加工关键工艺(合金冶炼、管材热挤压、固溶处理、冷轧加工及管螺纹... 高酸性气田用镍基耐蚀合金油套管制造工序复杂、生产难度大、质量要求严格。综合介绍了国内外镍基耐蚀合金油套管研究成果、常用的钢种及使用环境,论述了此种管材的生产加工关键工艺(合金冶炼、管材热挤压、固溶处理、冷轧加工及管螺纹加工),指出未来研究方向。 展开更多
关键词 高酸性气田 镍基耐蚀合金 油套管 生产工艺 关键环节 研究方向
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镍基690合金管子与管板焊接技术 被引量:5
13
作者 孙国辉 邹迪婧 谢彦武 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期411-415,共5页
用试验方法研究了AP1000核电站蒸汽发生器镍基690合金管子与管板焊缝焊接工艺.采用全位置自动钨极惰性气体保护焊方法焊接,以95%Ar+5%H2作为焊接保护气体,对每条焊缝的焊接参数分区段设置并采用单层单道自熔焊接工艺,获得了满意的焊接... 用试验方法研究了AP1000核电站蒸汽发生器镍基690合金管子与管板焊缝焊接工艺.采用全位置自动钨极惰性气体保护焊方法焊接,以95%Ar+5%H2作为焊接保护气体,对每条焊缝的焊接参数分区段设置并采用单层单道自熔焊接工艺,获得了满意的焊接接头质量.对使用不同焊接保护气体、不同焊接热输入焊接的管子管板焊缝截面进行宏观和微观检验.结果表明:焊接电参数相同,焊接保护气体不同,获得的有效焊喉尺寸不同;增大焊接热输入,会使管子管板焊缝根部发生裂纹的概率明显增大. 展开更多
关键词 管子管板焊 镍基690合金 全位置TIG焊 裂纹 有效焊喉尺寸
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高温高压下G3镍基合金油管酸化腐蚀的力学性能 被引量:5
14
作者 张智 周泽宇 +3 位作者 宋闯 桑鹏飞 刘和兴 李磊 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期107-114,共8页
低渗透“三高”(高温、高压、高酸气含量)油气田开发过程中,普遍都会实施一体化管柱酸化增产作业,但其中一些油气井在酸化、生产过程中频繁出现管柱失效的问题。为了探究相关管材在酸液环境中的腐蚀行为和力学性能下降的原因,采用高温... 低渗透“三高”(高温、高压、高酸气含量)油气田开发过程中,普遍都会实施一体化管柱酸化增产作业,但其中一些油气井在酸化、生产过程中频繁出现管柱失效的问题。为了探究相关管材在酸液环境中的腐蚀行为和力学性能下降的原因,采用高温高压循环流动测试仪并辅以金相显微镜、SEM、EDS及力学性能测试技术,采用高温高压釜失重实验、力学性能测试对现场常用的P110管材、G3镍基合金管材进行了腐蚀评价及拉伸力学性能实验,评价其在生产及不同注酸工况下的腐蚀状况、腐蚀行为以及力学性能的变化规律。研究结果表明:①在生产和酸化工况下,镍基合金钢的腐蚀速率远小于碳钢;②随着注酸强度的增加,镍基合金钢和碳钢腐蚀速率增大,并且均大于NACE RP0775-2005标准规定的0.076mm/a;③随着注酸强度的增加,镍基合金钢表面点蚀坑增多,腐蚀产物膜变厚,并且在10%、20%浓度酸液中的试样表面出现了腐蚀产物膜剥落的现象;④酸化后碳钢及镍基合金钢的力学性能降低,降低程度随酸液浓度、酸化时间的增加而趋于显著,并且镍基合金钢降低程度比碳钢更明显。结论认为:①酸化施工应采用酸化管柱和生产管柱分开的方式进行酸化作业,也可采用合理控制酸化时间的方式进行防护;②开采过程中推荐使用镍基合金油管材料。 展开更多
关键词 高温高压高酸气含量 油气田开发 镍基合金 油管 腐蚀酸化 腐蚀速率 力学性能
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镍基合金换热管与镍基合金管板液压胀接试验研究 被引量:3
15
作者 李伟 王强 +1 位作者 杨笑瑾 王福春 《化工机械》 CAS 2017年第4期386-389,共4页
针对厚壁镍基合金换热管与镍基合金管板,使用250~400MPa不同的压力开展液压胀接试验,获得了不同胀接压力时管子壁厚减薄率和胀接拉脱强度数据,分析了较低胀接压力时胀接接头的间隙密封性能以及较高胀接压力时换热管的耐腐蚀性能,验证了... 针对厚壁镍基合金换热管与镍基合金管板,使用250~400MPa不同的压力开展液压胀接试验,获得了不同胀接压力时管子壁厚减薄率和胀接拉脱强度数据,分析了较低胀接压力时胀接接头的间隙密封性能以及较高胀接压力时换热管的耐腐蚀性能,验证了胀接结构的可靠性,为类似结构的设计提供参考。 展开更多
关键词 镍基合金换热管 镍基合金管板 液压胀接
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耐蚀合金油管与高钢级碳钢套管在钻井液中的电偶腐蚀行为研究 被引量:1
16
作者 朱达江 范宇 +3 位作者 张华礼 李玉飞 张林 宋洋 《材料保护》 CAS CSCD 2022年第9期27-33,40,共8页
为了解掌握井下油套管钢的腐蚀类型、严重程度及耐蚀性能,通过扫描电镜、能谱仪和金相显微镜对028镍基合金油管、140ksi碳钢套管材质在模拟某气井井下钻井液环境中的腐蚀形貌、产物进行了分析,并对单一材质均匀腐蚀和2种材质耦合后的电... 为了解掌握井下油套管钢的腐蚀类型、严重程度及耐蚀性能,通过扫描电镜、能谱仪和金相显微镜对028镍基合金油管、140ksi碳钢套管材质在模拟某气井井下钻井液环境中的腐蚀形貌、产物进行了分析,并对单一材质均匀腐蚀和2种材质耦合后的电偶腐蚀行为进行了评价,分析了其影响因素及腐蚀机理。结果表明:在本次模拟工况下,028镍基合金油管单一腐蚀和电偶腐蚀情况均极其轻微,耐蚀性能优良;140ksi碳钢套管单一腐蚀、电偶腐蚀速率分别为0.2106 mm/a和1.5283 mm/a,分别属于严重腐蚀和极严重腐蚀。结论认为:当存在电偶腐蚀条件时,会进一步加剧碳钢套管的腐蚀程度。在酸性气井管柱设计时,应针对井下实际工况条件,不仅要考虑单一材质的防腐性能,还要考虑各种材质耦合接触时的电偶腐蚀,合理选择管材组合,降低或避免出现电偶腐蚀,同时制定有效的防腐措施,确保气井管柱的长期完整性。 展开更多
关键词 028镍基合金油管 140ksi碳钢套管 钻井液 均匀腐蚀 电偶腐蚀
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超深高含硫气藏完井管材优化与实践 被引量:11
17
作者 史雪枝 周小虎 乔智国 《石油机械》 2016年第8期11-14,共4页
为了缓解元坝气田完井安全性和经济性的矛盾,介绍了元坝气田在选材过程中开展的国产镍基合金油套管、电镀钨合金衬管和钛合金油管等不同材料的性能评价以及现场的应用情况。研究认为,通过适用性设计及系统试验评价,形成不同深度镍基合... 为了缓解元坝气田完井安全性和经济性的矛盾,介绍了元坝气田在选材过程中开展的国产镍基合金油套管、电镀钨合金衬管和钛合金油管等不同材料的性能评价以及现场的应用情况。研究认为,通过适用性设计及系统试验评价,形成不同深度镍基合金材质的优化组合,并大规模应用国产材料,是超深高含硫气藏实现安全经济完井的一项重要途径。电镀钨合金管抗腐蚀性能优异,需对镀层厚度优化设计并优选上扣管钳钳牙,对于不作为油气泄漏屏障的衬管可满足使用要求。钛合金油管抗腐蚀性能优异,力学和整管性能满足标准对同钢级碳钢油管性能的要求,气密封性能优异,质量约为镍基合金的60%,在降低完井成本的同时可提高管柱的安全系数,有望替代传统的镍基合金油管。研究结果可为超深高含硫气藏完井管材的选用提供参考。 展开更多
关键词 镍基合金 电镀钨合金衬管 钛合金油管 完井 高含硫 腐蚀 元坝气田
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超声复合磁力研磨加工镍基合金GH4169异形管 被引量:14
18
作者 陈燕 曾加恒 +1 位作者 胡玉刚 巫昌海 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期118-124,共7页
为解决镍基合金GH4169异型管内壁难研磨及研磨不均匀问题,采用超声复合磁力研磨光整加工方法进行试验。分析在超声复合磁力研磨条件下,主轴转速、加工间隙、超声频率和超声振幅对异形管内壁表面质量的影响。结果表明:在超声轴向频率为19... 为解决镍基合金GH4169异型管内壁难研磨及研磨不均匀问题,采用超声复合磁力研磨光整加工方法进行试验。分析在超声复合磁力研磨条件下,主轴转速、加工间隙、超声频率和超声振幅对异形管内壁表面质量的影响。结果表明:在超声轴向频率为19 kHz、振幅19μm,主轴转速1000 r/min,磁性磨粒平均粒径250μm,加工间隙2 mm加工条件下,加工30 min后,管件内壁表面粗糙度Ra由原始的2.4μm降至0.31μm。通过在管件内部添加圆柱形辅助磁极,使得内外两磁极形成闭合磁场回路,增加磁场力的作用。辅助磁极连接高频轴向超声振动,使得吸附在磁极上的磁性磨粒在旋转运动和轴向高频振动复合作用下划擦、研磨管件内表面。由于研磨轨迹发生交叉复杂化,使得异型管内壁研磨后的表面质量和表面粗糙度得到明显提高;管件内壁表面残余应力由拉应力+52 MPa转变为压应力-48 MPa,表面应力状态得到较好的改善。 展开更多
关键词 磁力研磨 镍基合金 异形管 超声复合 辅助磁极
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高温合金旋压塑性变形稳定性试验研究 被引量:5
19
作者 赵云豪 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期47-50,共4页
通过高温合金管材不同旋压变薄率的试验 ,探讨了常用高温合金的旋压工艺参数。在高温合金管材可旋性试验的基础上 ,有效控制塑性变形的稳定流动 ,可以旋压高精度薄壁管材。当坯料退火以后 ,经旋压工艺参数优化 ,可提高变形区金属三向塑... 通过高温合金管材不同旋压变薄率的试验 ,探讨了常用高温合金的旋压工艺参数。在高温合金管材可旋性试验的基础上 ,有效控制塑性变形的稳定流动 ,可以旋压高精度薄壁管材。当坯料退火以后 ,经旋压工艺参数优化 ,可提高变形区金属三向塑性流动的稳定性 。 展开更多
关键词 镍基高温合金 管材 变薄旋压 塑性变形 稳定性 试验研究
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超声复合磁力研磨异型管参数优化设计及分析 被引量:5
20
作者 陈燕 曾加恒 +2 位作者 钱之坤 赵杨 陈宇辉 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期268-274,共7页
目的改善镍基合金异型管表面质量,降低表面粗糙度。方法在内置辅助磁极磁力研磨基础上添加轴向超声振动,促使磁力研磨粒子对管件内表面进行轴向划擦、刻划作用。采用响应面法对试验进行3因素3水平方法设计,建立参数优化三维数学模型,分... 目的改善镍基合金异型管表面质量,降低表面粗糙度。方法在内置辅助磁极磁力研磨基础上添加轴向超声振动,促使磁力研磨粒子对管件内表面进行轴向划擦、刻划作用。采用响应面法对试验进行3因素3水平方法设计,建立参数优化三维数学模型,分析超声频率、超声振幅、主轴转速在两因素交互作用下,对异型管内壁表面质量、表面粗糙度的影响,并得出试验最佳参数组合。结果响应面法优化设计在超声频率19 kHz、超声振幅19μm、主轴转速1200 r/min条件下的加工效果最佳。在优化工艺参数下进行超声复合磁力研磨试验,加工30 min后,管件内壁表面粗糙度由原始2.4μm降至0.31μm,管件内表面残余拉应力由+49MPa转变为残余压应力?47MPa。结论在内置辅助磁极磁力研磨基础上添加超声轴向振动,使得研磨粒子翻滚加剧,研磨轨迹复杂化,有效改善了管件内壁表面粗糙度和表面加工质量。响应面法能够对试验结果进行优化参数数学建模设计,拟合出了最佳的加工参数组合,良好的应力状态有效地提高了工件的疲劳强度。 展开更多
关键词 磁力研磨 超声复合 响应面法 镍基合金 异型管
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