套管柱和注汽管柱热弹性力学分析

结合固井和热采过程，分析了套管和注汽管柱在井内的受力状态，导出了注汽过程中套管和注汽管柱内各种应力的计算公式，给出了套管和注汽管柱强度校核方法。

退火温度对Hi-Nicalon SiC纤维微观结构及力学性能的影响

Hi-Nicalon碳化硅纤维是一种作为高温下应用的陶瓷基复合材料的增强体。研究温度对Hi-Nicalon碳化硅纤维微观结构及力学性能 的影响对于Hi-Nicalon碳化硅纤维的改进和应用具有重要意义。在氩气流的保护下,Hi-Nicalon碳化硅纤维分别在1400,1600℃和1800℃ 保温10h进行了退火处理。然后利用高分辨透射电子显微镜和X射线衍射分析方法对其经不同温度退火处理后纤维的微观结构进行表征,并用 电子单纤维强力机测定其拉伸强度。研究结果表明:随着退火温度的升高,βSiC晶粒不断长大;堆垛层错不断形成;游离碳堆垛层数和长度都 随之增加,排列也趋于规整。拉伸强度也随着退火温度的升高而降低,经1800℃保温10h退火处理后的纤维的平均强度下降到了1.0GPa。

X20CrMoV121钢长时间时效后材质状态试验分析

开展在役高温部件的材质状态检验,掌握设备的安全状态和寿命损耗,对保障设备的安全运行,合理地安排机组检修周期,降低检修成本等,具有重要意义。为了解设备的安全状态和寿命损耗,对某电厂经12万h长期运行后的X20CrMoV121钢制末级过热器管及高温再热器管进行了拉伸试验、显微组织分析及高温持久断裂试验。结果表明,运行管与原始管相比强度有所下降;沉淀相发生熟化,同时还出现了局部板条特征减弱,板条内出现亚结构,位错密度明显降低;高温持久强度仍然高于设计值。综合分析表明,经12万h长期运行后的X20CrMoV121管发生了一定程度的老化,但仍可满足设计工况下安全运行要求。

钛合金油套管抗挤毁性能计算与实验

钛合金材料由于具有高的比强度,低弹性模量,优异的韧性、疲劳性能和耐蚀性,已经成为严酷工况环境下油井管和海洋油气开发工具的热门候选材料,但采用API、ISO的标准体系中的油套管挤毁计算方法得出的钛合金油套管抗挤毁强度缺乏验证。为此,在考虑制造缺陷的条件下,通过比较ISO/TR 10400标准中计算方法、外压强度挤毁准则计算方法、有限元模拟等3种不同方法计算出的钛合金油套管的抗挤毁强度,并与同等条件下钢制油套管的抗挤毁强度进行对比,得出了钛合金油套管的抗挤毁强度变化规律,最后选取了4种规格的钛合金油套管进行了实物外挤毁试验验证。研究结果表明:①钛合金油套管抗挤毁强度均随着径厚比的升高而下降,在径厚比值较低时,钛合金油套管和钢制油套管的抗挤毁强度相差不大,而当径厚比值较高时,钛合金油套管抗挤毁强度则显著低于钢制油套管;②强度挤毁准则方法计算出来的钛合金油井管抗挤毁强度和实际试验值较为接近,同时在径厚比大于15时,计算结果乘以0.9的系数,具有较好的安全性。结论认为,该项研究成果可以为钛合金油套管的设计、使用和管理提供参考。

基于正交设计的高强度钢矩形管热辊压工艺参数优化分析

高强度钢矩形管外形美观、结构可靠,在汽车轻量化设计中取得广泛应用。然而,加工硬化严重、强塑积降低等角部缺陷对高强度钢矩形管使用性能有不利影响。基于正交设计,对截面尺寸为50 mm×30 mm×2 mm的高强度钢矩形管进行热辊压成形试验研究。基于极差分析和方差分析,研究了电机频率、振荡电流和压下量三个工艺参数对矩形管角部和平面强塑积的影响。试验结果表明,当压下量为1 mm,振荡电流为290 A,电机频率为10 Hz时,高强度钢矩形管的平面和角部强塑积均可达到最大值。

我国首台超临界机组X20CrMoV121钢受热面管状态分析

为全面了解火电厂X20CrMoV121钢受热面管长期运行后的安全状况,对某电厂X20CrMoV121钢末级过热器管及高温再热器管进行了力学性能测试、显微组织分析及高温持久强度试验。试验结果表明,运行管与原始管相比强度有所下降;沉淀相发生熟化,同时还出现了局部板条特征减弱,板条内出现亚结构,位错密度明显降低,且在亚结构内位错呈定向排列的趋势;高温持久强度仍然高于设计值。综合分析认为,经12万h运行后的X20CrMoV121钢管产生了一定程度的老化,但仍可满足设计工况下安全运行的要求。