304不锈钢激光-电弧复合焊流场数值模拟研究

为研究304不锈钢在激光-电弧复合焊接过程中熔池内部的变化情况,采用有限元分析软件对304不锈钢进行激光-电弧复合焊流场数值模拟,分析不同焊接参数对焊缝形貌及微观结构的影响机制。结果表明,随着激光功率和焊接电流的增大,焊接热输入总量逐渐增大,焊缝熔池深度增大;激光扫描频率越大,焊接过程中热输入越快,焊缝熔池深度也越大;激光扫描振幅则影响了焊缝熔池的宽度,激光扫描振幅越大,熔池的宽度越大。激光功率、焊接电流、激光扫描振幅、激光频率不仅影响了熔池的宽度和深度,也影响了不锈钢表面熔液的流速和熔池内部温度场和流速场的均匀性,从而影响了焊缝成形和微观结构。此外,在光束搅拌效应下,熔滴以涡流的形式存在于熔池内部,而涡流的方向取决于激光移动的方向,激光向左扫描时形成逆时针涡流,向右扫描时形成顺时针涡流。同时动态匙孔减少了熔池热量积累和熔池的孔隙率。

镍/钼复合中间层钎焊连接C/C复合材料和304不锈钢

本文使用在BNi-2或AgCuTi箔片钎料中添加金属中间层(Ni、Mo或Ni/Mo)的方法有效提高了C/C复合材料和304不锈钢真空钎焊接头的强度,并先后对接头的微观结构、连接机理和力学性能进行分析。分析表明,BNi-2+Ni/Mo接头的微观结构包括Cr_(3)C_(2)、Ni(s,s)、Cr_xNi_(y)+MoNi_(4)、MoNi_(4)+Cr_(x)M_(y)和Ni(s,s)+Cr-Fe;AgCuTi+Ni/Mo接头的界面则由TiC、Ag(s,s)+Cu(s,s)、Ni、Ag(s,s)+Cu(s,s)+MoTi、Mo和MoTi+Cu(s,s)+Ag(s,s)构成。有限元模拟结果表明,AgCuTi钎料加持下的镍/钼复合中间层能够有效缓解C/C母材与焊缝界面间的残余应力。室温下BNi-2+Ni/Mo、AgCuTi+Ni、AgCuTi+Mo和AgCuTi+Ni/Mo钎焊接头的平均剪切强度分别为2.57 MPa、10.91 MPa、23.81 MPa和26.77 MPa,有效验证了有限元结果的可靠性。

双面不锈钢复合钢管应用技术标准编制与实践

双面不锈钢复合钢管具有显著特点和优势,是新型绿色环保节能减排的管材,具备广阔的应用前景。福建省制定全国首部《给排水工程双面不锈钢复合钢管的应用技术标准》,为该管材在给排水工程领域大规模推广应用提供了基础。在标准的编制过程中,结合管材的特性对海澄-威廉系数、水锤简化计算公式、整体许用应力公式、壁厚公式等关键技术进行分析研究,提出适合的最佳参数和修正公式;并对管材局部部位及特殊环境下的防腐处理、辅料应用、施工过程等重点问题提出了具体的技术解决措施和规定要求,体现了《标准》的创新性、实用性。通过应用案例实践也验证了《标准》技术可靠,指导性和适用性强,能够达到标准编制目的,并取得良好效益。

304不锈钢激光-MAG复合焊熔滴过渡及拉伸性能研究

采用激光-MAG复合焊接方法对304不锈钢进行对接试验。在确保全熔透条件下,研究了低速焊、高速焊的熔滴过渡以及焊接接头形貌、组织和拉伸性能。结果表明,低速焊时,熔滴过渡模式为短路过渡和大滴过渡;而高速焊时,熔滴过渡模式为射滴过渡和射流过渡。焊接速度对接头组织影响不大,但在拉伸性能方面,由于高速焊的焊接热输入减小,接头抗拉强度和伸长率比低速焊的明显提高。

圆形不锈钢复合钢管混凝土短柱轴压性能试验研究

为了研究圆形不锈钢复合钢管混凝土短柱轴压承载力性能,对12个不同截面尺寸的圆形不锈钢复合钢管混凝土短柱进行了轴压试验,得到不同试件在轴压下的破坏模式、荷载-变形曲线、荷载-横向应变曲线、荷载-纵向应变曲线等进行对照。进一步分析了截面复合比、混凝土强度对试件承载力的影响。同时,基于试验数据,通过拟合得到的不锈钢复合钢管混凝土短柱轴压承载力计算公式,并与国内外的相关规范的计算结果进行对比。结果表明,圆形不锈钢复合钢管混凝土短柱在轴向荷载下,其破坏形式均为延性破坏、破坏形态为腰鼓型破坏、外钢管局部屈曲;双金属钢管的应变发展基本一致,具有良好的协同作用;试件的承载力随复合比或者混凝土强度的增加而增大;相关规范中承载力计算方法应用于圆形不锈钢复合钢管混凝土短柱承载力计算时偏于保守,得到的计算方法能较好地预测圆形不锈钢复合钢管混凝土短柱轴压承载力。

双面不锈钢冶金复合钢管在给水工程中的应用研究

泰和水厂臭氧接触池出水管采用双面不锈钢冶金复合钢管,其由双面不锈钢冶金复合板卷焊而成,可充分发挥碳钢基层的力学性能及不锈钢覆层的防锈(腐)性能。对不锈钢冶金复合钢管在给水领域中应用的工程应用、标准规范现状及泰和水厂应用情况进行介绍,并采用有限元数值计算模型对碳钢钢管和双面不锈钢冶金复合钢管的应力和变形进行计算和对比。结果发现本工程所采用双面不锈钢冶金复合钢管和原设计碳钢钢管,在相同的工作条件下管道应力、变形均比较接近,均可满足规范要求。最后对不锈钢冶金复合钢管在给水领域中的应用前景进行了展望。

一种用于不锈钢管式换热器清洗的复合清洗剂的研制

研究出一种适用于蒸发式空冷器不锈钢管式换热器的复合清洗剂,提高了换热器清洗性能和清洗效率,改善了劳动强度,降低了清洗成本,缩短了清洗周期,减少了环境污染。

304无缝不锈钢管漏气原因分析

通过宏观观察、金相检验、微观形貌和EDS分析、化学成分分析及显微硬度检测方法对304无缝不锈钢管漏气原因进行了分析。结果表明,漏气是由于板材局部存在铜偏析,在制作过程中进行酸洗时,存在电位差,使得局部产生电化学加速腐蚀。同时材料存在严重的网状沿晶腐蚀裂纹,板材的有效尺寸减少,导致扩管变形时在表面缺陷处产生裂纹,从而发生漏气现象。

SA210GrA1/304L不锈钢复合钢管的焊接工艺与接头性能分析

使用国产焊条E308-16焊接SA210GrA1/304L不锈钢复合钢管,对焊缝进行金相观察及拉伸、弯曲、冲击试验,并对断口形貌进行电子扫描分析(SEM)。结果表明:用ER70S-6焊丝氩弧焊打底,焊接电流为116~117A,用E308-16焊条进行过渡焊和盖面焊,焊接电流为68~76A,电弧电压均为18 V,可获得性能良好的焊接接头。打底层焊缝组织为铁素体和珠光体,过渡层与盖面层焊缝组织为奥氏体,未出现大面积的脆性组织。焊缝的抗拉强度为600MPa,断后伸长率为41%,过渡层的焊缝区20℃冲击吸收功大于65 J,焊接接头的韧性比较好,弯曲试验后焊缝处未出现明显裂纹。

模拟地热水中304不锈钢管和镀锌钢管的腐蚀与结垢

采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和电化学测试的方法研究了304不锈钢管和镀锌钢管在模拟地热水(我国中部平原地热水的环境条件)中的腐蚀与结垢行为.结果表明,不锈钢管的结垢产物为"针"状物,其组成主要为CaCO3和MgCO3;镀锌钢管的腐蚀与结垢产物为"球"状物和"针"状物,其组成主要为Zn(OH)2、ZnO和CaCO3;腐蚀产物与结垢产物在晶核的形成生长过程中往往存在相互作用,同时它们在基材表面的分布对镀锌钢管的进一步腐蚀产生一定的抑制作用.

氧化铝陶瓷内衬不锈钢复合钢管的组织与性能

用自蔓延铝热－重力分离法制备了氧化铝陶瓷内衬不锈钢复合钢管．测定了复合钢管的机械性能，并用金相显微镜、扫描电子显微镜、Ｘ射线衍射分析仪分析了复合钢管的组织结构．试验结果表明：外层钢管与内衬陶瓷间因形成ＦｅＯ·Ｃｒ２Ｏ３尖晶石相而产生反应润湿，陶瓷层由隐针状内层、柱状中间层和外层树枝晶组成．由于陶瓷与钢管结合模式的改变，复合钢管的压剪强度由普通碳钢复合管的１５．４ＭＰａ提高到不锈钢复合管的２６．５ＭＰａ．

一种制备不锈钢内衬复合钢管的新工艺

介绍了一种制备不锈钢内衬复合钢管的新型工艺──ＳＨＳ－离心技术；讨论了所制备的复合管材的组织和不锈钢层的性能。这种不锈钢复合管的内外层可实现冶金结合，ＳＨＳ不锈钢抗腐蚀性能优于相应的常规不锈钢，该工艺具有节能、高效、设备简单等优点。

自蔓延-离心法制备的不锈钢内衬复合钢管的力学性能

研究了自蔓延－离心法制备的不锈钢内衬（Ｃｒ１３－１４，Ｎｉ１４－１６）复合钢管不锈钢层的力学性能及热膨胀性能．用扫描电镜研究了拉伸试样的断口形貌，用透射电镜研究了不锈钢层的组织结构。研究表明，不锈钢内衬与基体碳钢之间热膨胀系数相差较大不锈钢内衬主要由柱状晶组成，柱状晶为奥氏体，柱状晶间有一簿层铁素体，铁素体区有ＡＩＮｉ金属间化合物析出相，在奥氏体和铁素体的相界有 相析出。

TP304H不锈钢管的瞬时液相扩散焊技术

采用瞬时液相扩散焊(TLP)连接技术进行了TP304H不锈钢管的焊接,分析了不同焊接温度对接头组织、成分和力学性能的影响。结果表明：焊接温度对接头组织、成分和性能具有显著的影响,随着温度的升高,接头区元素分布均匀,焊缝界限消失,晶粒跨界面连续生长,接头强度和塑性达到母材水平。TLP焊接技术具有优质、快速和高自动化的特点,因此在管道焊接方面具有广泛的应用前景。

SHS－离心法制备内衬不锈钢复合钢管的成分控制

采用ＳＨＳ－离心法制备内衬复合钢管。本文讨论反应物成分和工艺参数对不锈钢层成分的影响。

304不锈钢管滚压成形圆锥外螺纹组织及性能研究

滚压加工螺纹可以获得更高的螺纹强度、精度,其在加工效率和环保性方面的优越性不容忽视.同时,滚压加工可以解决某些工艺方法不能解决的问题,如对特大型缸体的加工,可以达到减少机床和夹具、提高工件加工精度、缩短加工周期和节约作业面积的效果.为此,本文采用一种四滚丝轮车床滚压加工得到了304不锈钢管圆锥外螺纹.通过金相分析、扫描电镜、显微硬度计和万能试验机等手段,研究了304不锈钢管滚压成形圆锥外螺纹的组织及性能,并与传统的套丝管螺纹进行对比.研究结果表明,套丝加工的管螺纹,齿表层出现孔洞、金属组织被切断,其内部显微组织仍是原有的等轴晶,齿形不完整;而滚压加工使得螺纹表层组织细化,形成了沿螺纹齿形连续分布的纤维组织.套丝加工后304钢管螺纹硬度有所提高,但幅度不大;与套丝加工相比,滚压加工后304钢管螺纹的抗剪拉力和硬度均有大幅提高.

厚壁304不锈钢管A-TIG焊

采用具有可分区间、电流区间渐变特性的TIG管焊机,使用不锈钢活性剂对8 mm厚的304不锈钢管进行平位置焊接工艺试验。考虑到焊缝成形受焊接热积累和熔池受力状态的共同影响,通过大量试验和分析熔池的受力,制定了最佳焊接工艺参数。试验结果表明:焊缝熔深增加了3倍,外表面平整,内表面成形均匀,焊缝内部余高小于1.5 mm,焊缝经X射线探伤检验、拉伸试验、弯曲试验、接头压扁试验等检验均为合格。使用该方法焊件之间不留间隙,不开破口,可以一次焊透,并能单面焊双面成形。突破了传统管道焊接的焊接工艺,具有高效率、低耗材、低成本等特点。

基于纯氩保护气体的304不锈钢激光-CMT电弧复合热源焊接试验研究

利用高速摄像分别采集了纯Ar保护气氛下激光与CMT电弧复合前后的CMT电弧形貌。研究了在采用纯Ar保护气体焊接304不锈钢时的激光-CMT电弧复合热源焊接过程稳定性、焊缝成形、焊接效率、焊接接头的力学性能及组织特点,并将试验结果与304不锈钢TIG填丝焊进行对比。分析结果表明,纯Ar保护的激光-CMT复合热源焊接接头的综合力学性能与TIG填丝焊接头的综合力学性能具有相当的水平,但焊接效率可以提高5倍,因此在不锈钢、镍基合金等高性能金属材料的焊接中,用纯Ar保护的激光-CMT电弧复合热源焊接取代TIG填丝焊具有可行性。

方形复合不锈钢管混凝土柱滞回性能研究

方形复合不锈钢管混凝土柱是一种新型组合构件,具有广阔应用前景,为研究其滞回性能,以轴压比(0.05、0.3和0.6)、内外管尺寸比(0.42和0.67)、柱类型(复合不锈钢管混凝土、中空夹层不锈钢管混凝土、不锈钢管混凝土)为主要参数进行8个压弯试件在往复荷载作用下的试验研究,建立方形复合不锈钢管混凝土柱滞回性能分析的有限元模型,考察各参数对侧向荷载-位移骨架线的影响规律。研究结果表明:方形复合不锈钢管混凝土柱的滞回曲线较为饱满,且比中空夹层不锈钢管混凝土柱和不锈钢管混凝土柱具有更高的极限承载力、延性和塑性耗能能力。随着外管屈服强度、夹层混凝土抗压强度的增加或者外管宽厚比、轴压比、长细比的减小,方形复合不锈钢管混凝土柱极限承载力显著增加,随着内外管尺寸比的增加或者内管径厚比的减小,极限承载力有所增加,但增加幅度不大。多数情况下,方形复合不锈钢管混凝土比复合普通钢管混凝土极限承载力高2%~20%。

铜管、304不锈钢管在氨溶液中的腐蚀性能对比研究

采用电化学极化和失重法研究了纯铜管、304不锈钢管于开口、低氧密闭两种状态下在不同浓度氨溶液中的腐蚀性能.结果表明:304不锈钢管的耐氨蚀性能明显优于纯铜管;溶解氧是影响氨蚀的关键因素,但对铜、304不锈钢的影响不同,促进铜管的腐蚀却能抑制304不锈钢的腐蚀;氨浓度也是影响氨蚀的重要因素,但在氧充足条件下对304不锈钢的腐蚀影响甚微.