基于神经网络的BFe30-1-1铜合金的本构关系模型

采用Gleeble-3500热模拟实验机研究BFe30-1-1铜合金在变形温度为800～950℃、应变速率为0.1～20s-1下压缩过程的高温流变行为。结果表明,BFe30-1-1铜合金的流变应力随着变形温度的增加而减小,随着应变速率的增大而增大。根据BP人工神经网络算法原理,建立了实验合金高温压缩过程中真应力与应变、应变速率和变形温度关系的神经网络预测模型,预测值与实验值对比表明BP神经网络具有很高的预测精度,所建立的本构模型平均相对误差为1.65%。该模型可以很好的描述BFe30-1-1铜合金在高温变形时各热力学参数之间高度非线性的复杂关系,为本构关系模型的建立提供了一种准确有效的方法。

BFe30-1-1铜合金热压缩流变应力行为

通过在Gleeble-1500动态热模拟机上进行高温等温压缩试验,研究了BFe30-1-1合金在高温塑性变形过程中的流变应力行为。试验温度为800～950℃,应变速率为0.1～20s-1。研究结果表明:BFe30-1-1合金的流变应力随变形温度的增加而减小,随应变速率的增大而增大;应变速率越大,流变应力下降越明显;获得了采用Zener-Hollomon参数来描述的BFe30-1-1合金高温变形的流变应力方程,计算获得该合金变形激活能Q为177.62kJ/mol。

硫酸盐还原菌生物膜下BFe30-1-1铜合金的腐蚀行为

硫酸盐还原菌是最重要的生物腐蚀菌,对凝汽器传热管的腐蚀较为严重。采用电化学方法、微生物学方法和表面分析方法,在培养基中就硫酸盐还原菌(简称SRB)对凝汽器传热管材料BFe30-1-1铜合金的腐蚀电化学行为进行了研究。结果表明:SRB的存在使电极自腐蚀电位剧烈负移,腐蚀速率显著增加,极化电阻在细菌生长后期显著降低,在SRB作用下BFe30-1-1铜合金发生了严重点蚀。

BFe30-1-1铜合金的化学抛光工艺研究

研究以含硝酸的化学抛光液对BFe30-1-1铜合金进行化学抛光的方法,考察光亮剂的种类、缓蚀剂的种类、化学抛光液各组分的含量、抛光温度以及抛光时间对铜合金抛光效果的影响。结果表明,在实验范围内优化工艺条件为:350～450 mL/L H2SO4,3～5 mL/L HCl,30～40 mL/L HNO3,2～4 mL/L辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10),3 g/L苯骈三氮唑(BTA),水余量,抛光温度30℃左右,抛光时间3～5 min。在此工艺条件下对BFe30-1-1铜合金进行化学抛光,可以获得较好的抛光效果。

镍铜合金NCu30-4-2-1电渣熔铸件的热变形行为

在Gleeble-3800热模拟机上对电渣熔铸态镍铜合金NCu30-4-2-1进行高温热压缩实验,研究该合金在900～1 100℃和应变速率为0.01～10 s-1条件下的流变应力行为。结果表明:在变形初期,随着应变的增加,流变应力增大,出现峰值后逐渐趋于平稳;随着温度的升高,峰值应力减小,而随着应变速率的增大,峰值应力增大,求得镍铜合金NCu30-4-2-1的热变形激活能Q为416.5 kJ/mol,Zener-Hollomon参数的对数和峰值应力的对数较好地满足线性关系,建立了镍铜合金NCu30-4-2-1的流变应力方程;合金的显微组织受变形温度和显微组织的影响,变形温度越高,应变速率越低,越有利于动态再结晶的发生。

BFe30-1-1合金热变形行为及热加工图

对BFe30-1-1合金在变形温度为750~1000℃,应变速率为0.01~10s—1的条件下使用Gleeble-1500D热模拟机进行高温热压缩试验,研究其热加工行为.获得了该合金在高温下的真应力-真应变曲线,并分析了其流变应力的变化规律.构建了BFe30-1-1合金的热变形方程,基于动态材料模型绘制其热加工图,并结合热压缩后的合金微观组织分析热加工图.结果表明:变形条件对加工图有明显影响,在较低的应变速率和较高的温度条件下,能量耗散效率较大.在应变量分别为0.2、0.4、0.6、0.8的热加工图基础上,分析合金在不同变形条件下的动态再结晶组织特性及流变失稳显微组织,最终得到该合金最佳热加工温度为830~950℃,应变速率为0.01~0.05s—1.

采用空心锭挤压BFe10-1-1铜合金管材的数值模拟

采用有限体积法,对BFe10-1-1铜合金空心锭经"镦粗-穿孔"挤压无缝管的变形过程进行了3D数值模拟分析,模拟结果与生产实际吻合良好。研究表明,穿孔变形过程中,空心锭内孔壁逐渐闭合,使氧化层进入管壁,是形成挤压管夹杂、分层等缺陷的主要原因;通过改进穿孔针前端结构,可以有效防止空心锭内孔壁氧化层进入管壁。

热处理对非晶Cu61Zr30Sr8Y1铜合金拉伸性能的影响

采用不同的工艺对非晶Cu61Zr30Sr8Y1铜合金进行热处理,对其物相组成和拉伸性能进行测试与分析。结果表明,分级退火能提高非晶铜合金的拉伸性能。与未热处理相比,分级退火可使非晶Cu61Zr30Sr8Y1铜合金在0℃下的伸长率和抗拉强度分别增加4.8%和74 MPa,在25℃下的伸长率和抗拉强度分别增加4.9%和76 MPa。

BFe10-1-1铜合金的热压缩本构方程

采用圆柱试样在Gleeble-3500数控热力模拟试验机上对BFe10-1-1铜合金进行等温压缩变形试验,研究了此合金在温度850℃、900℃和950℃以及应变速率0.01s-1、0.1s-1、1s-1和10s-1等不同变形条件下的热力学行为.结果表明:高温变形条件下,变形温度、变形速率以及变形程度对该合金的流变应力的影响显著.流变应力随变形温度的升高而变小,随变形速率的增大而变大,且当变形超过临界应变时,金属晶粒会发生明显的动态再结晶.并由此构建了该铜合金包含Arrhenius公式和Zener-Honllmon参数的流变应力本构方程.

凝汽器铜管腐蚀研究(2)──水质对HSn70-1A和BFe 30-1-1铜管的影响

介绍用电化学方法和失重法测试未运行和运行后HSn70－1A和BFe30－1－1铜管试样在多种冷却水中的耐蚀性情况。试验结果表明，水质显著影响HSn70－1A试样的耐蚀性,HSn70－1A试样耐蚀性与其脱锌程度密切相关；水质苛刻性差别较大的几种水个新BFe30－1－1铜管试样的耐蚀性差别不大,BFe30－1－1铜管耐蚀性主要取决于运行过程中它表面生成的氧化膜的好坏、即与扩散到BFe30－1－1铜管表面的氧浓度密切相关。

BFe30-1-1白铜杆的热型连铸

进行了 4、 8BFe30 1 1白铜杆的热型连铸试验 ,在铸型温度 12 30℃、冷却位置 8mm、拉铸速度30mm/min、压头 30mm时 ,可获得表面光洁的 4白铜杆 ;枝晶间距 30～ 4 0 μm ,横向偏析比为 0 .71 压头为 18mm时 ,获得了表面光洁的 8白铜杆 ;枝晶距 4 5～ 5 5 μm ,横向偏析比为 0 .6 3 其σb 为 338～35 3MPa ,δ10 大于 70 % 分析表明 。

水平连铸BFe30-1-1白铜管坯凝固过程的数值模拟

根据空心管坯的凝固传热特点建立了空心管坯水平连铸数值计算模型,采用ANSYS软件计算了水平连铸过程中浇注温度、冷却强度及拉坯速度对BFe30-1-1白铜合金管坯糊状区宽度和液穴深度的影响。结果表明,浇注温度、拉坯速度和冷却强度均对管坯液穴深度和糊状区宽度有重要影响,而浇注温度则对糊状区宽度影响不大。在此基础上采用试验的方法制备了表面光滑、无裂纹缺陷的空心BFe30-1-1白铜管坯。

BFe30-1-1凝汽器管子与管板焊接方法试验研究

介绍了BFe30-1-1凝汽器管子与管板一种较实用焊接方法,自熔不填丝全位置脉冲自动钨极氩弧焊焊接方法,以及以白铜BFe30-1-1为管子与管板的凝汽器材料焊接特性。通过对BFe30-1-1管子与管板,在纯氩、氢-氩混合两种不同气体保护条件下的焊接工艺试验,以及在不同气体保护下的焊接工艺参数的选择与优化,结果表明,采用自熔不填丝全位置脉冲氩弧焊焊接方法,在氢-氩混合气体保护条件下,BFe30-1-1凝汽器管子与管板焊接,焊缝成型好,质量高;以合理工艺参数匹配焊接的试验件,经各项检验均已合格,完全达到设计要求。

BFe30-1-1铜镍海水冷却器管侧泄漏原因分析

渤海某浮式生产储油装置工艺系统BFe30-1-1铜镍海水冷却器在使用过程中发生了管侧泄漏问题。从材质、焊接性能、海水水质、运行状况及腐蚀机理等方面,系统地分析了冷却器发生管侧泄漏的原因,并提出了预防措施。海水点蚀和冲刷腐蚀的共同作用是导致冷却器换热管管端及焊缝区域腐蚀的主要原因,管侧大量海生物随机堵塞换热管所产生的不稳定液体强力冲击是导致浮头密封面失效的主要原因。建议采用TA2等耐腐蚀和耐冲刷材料的换热管,采用复层开槽的胀焊结构连接换热管与管板,并根据实际运行情况灵活控制冷却器管束的清洗周期,密切监视冷却器海水侧的压降变化,合理调节电解铀装置开度。

铸锭BFe30-1-1锻造性能的研究

研究了氧含量、夹杂物、宏观组织、拉制速度和电渣重熔等因素对BFe10 1 1合金铸锭锻造性能的影响,结果表明:氧含量、夹杂物对锻造性能影响不大,铸锭中的粗大晶粒及存在的缺陷将会降低锻造性能,而斜向生长的柱状晶区有利于锻造的质量控制,慢速停拉式铸造和合理的电渣重熔工艺对发挥合金的可锻性有利。

BFe30-1-1/10CrNi3 Mo V复合钢板热成形及热处理后焊接工艺研究

研究了BFe30 1 1 10CrNi3MoV复合钢板的焊接工艺和热成形工艺 ,结果表明 ,焊接后的复层铜与基层钢熔合良好 ,有效地阻止了钢侧中Fe离子对复层铜焊缝的污染。热循环引起的界面松弛对界面的剪切强度有一定的影响。

BFe30-1-1激光焊接头组织及性能研究

采用6 k W的光纤激光焊接设备对BFe30-1-1铜合金进行平板对接试验。运用正交试验的方法优化工艺参数,同时用光学显微镜(OM)、万能拉伸试验机、扫描电镜(SEM)及显微硬度仪分别对焊接接头的微观组织、抗拉强度、拉伸断口和硬度进行研究。结果表明:工艺参数对焊接接头抗拉强度影响最大的是激光功率,其次是焊接速度,离焦量的影响最小。焊缝中心组织为树枝状偏析的α固溶体,热影响区不明显。拉伸断口形貌表现均韧性断裂特征。

BFe30-1-1双管板换热器的液压胀接

国内甲烷氯化物工程项目中广泛使用BFe30-1-1换热器,有些换热器采用双管板结构。由于结构的特殊性,深孔强度胀接技术和检验手段是制造双管板换热器的重点和难点,采用液压胀接技术及可行的装配顺序是解决深孔强度胀接和检验的关键。

BFe30-1-1白铜管在海洋大气环境中的腐蚀行为

采用激光拉曼光谱仪结合扫描电镜、X射线能谱仪等研究了BFe30-1-1白铜管在海洋大气环境中暴露20年的腐蚀情况,对试样去除腐蚀产物前后表面的元素分布及其存在形式进行了分析。结果表明,表面腐蚀产物是CuO、-αFe2O3和Fe3O4;用石英玻璃刮掉表面一层腐蚀产物后检测到了NiO,并且此时氯元素的含量较高。将原始腐蚀样品酸洗后,检测到Cu2O、FeO和-γFe2O3,并且检测到了较高含量的碳元素。试验结果还表明,激光拉曼光谱仪和能谱仪联用可以很好地评价白铜管的大气腐蚀行为。