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金属阀门密封面镍基合金晶间腐蚀敏感度的研究 下载:44 浏览:369

周路云 刘书宏 符明海 《装备技术研究》 2018年3期

摘要:
介绍了金属阀门密封面镍基合金堆焊层材料的选用及适用条件。运用ASTM A262C法对金属阀门镍基合金堆焊层的晶间腐蚀敏感度进行试验,并对试验结果进行了分析。

镍基焊条合金元素对LNG储罐焊缝强度和塑性的影响 下载:92 浏览:452

董建涛1 王帅2 武钰栋2 李洋2 相茜3 赵硕1 罗震2 《中国航空航天科学》 2020年6期

摘要:
针对国产9Ni钢镍基焊材熔敷金属强度和塑性不能同时达标问题,采用机器学习方法分析了Nb、Cr、Fe、Mn等合金元素与镍基焊材熔敷金属塑性和强度的相关性;又采用决策树模型研究了合金元素的浓度对镍基焊材熔敷金属塑性和强度的影响程度。研究发现:Nb元素在一定含量内可以提高熔敷金属的强度和塑性;Cr元素对熔敷金属的塑性有明显的提高作用。

难加工材料大深径比微小孔高效加工技术研究 下载:34 浏览:225

刘小勇1 王海2 甄宏伟2 葛丹丹2 王春龙2 李继鹏2 陈济轮2 《中国航空航天科学》 2020年1期

摘要:
针对GH4169高温合金、TC4钛合金两种难加工材料大深径比微小孔加工及加工效率低的难题,开展了微细电火花加工及超声-微细电火花复合加工技术应用研究。通过优化相应的加工参数,摸索出了大深径比微小孔高效率加工工艺条件,微小孔的加工效率高、质量优良。

气化炉内件镍基堆焊工艺研发及应用 下载:88 浏览:493

钟正彬 张杰 《中国电气工程》 2018年9期

摘要:
通过特定的工艺试验验证了堆焊层化学成分、综合力学性能均能满足EN规范要求,抗晶间腐蚀能力能够满足设备技术要求;焊缝成形美观,飞溅少,工艺性能良好,有效地减少焊接变形。三种焊接工艺方法已应用于气化炉内件管屏等大面积堆焊制造,解决了气化炉内件大面积镍基堆焊技术难题。

焊接热输入对INCONEL 690镍基焊丝性能影响探析 下载:77 浏览:506

吴新丽 邹杰 张丹萍 徐火青 何冰 《中国电气工程》 2018年1期

摘要:
INCONEL 690镍基合金因其优异的耐高温和耐腐蚀性,近年来被广泛应用于三代先进压水堆核岛主设备关键部位堆焊及焊接。基于INCONEL690镍基焊丝在核岛主设备的广泛应用,发现不同焊接工艺及焊接热输下,INCONEL 690镍基焊丝熔敷金属的拉伸强度不同。本文列出了INCONEL 690镍基焊丝在核岛主设备应用的主要焊接工艺,通过对比不同焊接工艺下焊接参数、热输入及其对应的拉伸强度,得出不同焊接工艺焊接热输入对INCONEL 690镍基焊丝熔敷金属拉伸强度的影响关系。

碳对镍基单晶高温合金凝固缺陷影响的研究进展 下载:86 浏览:421

王晓娟1,2 刘林1 黄太文1 杨文超1 岳全召1 霍苗1 张军1 傅恒志1 《新材料》 2020年6期

摘要:
镍基单晶高温合金因优异的高温力学性能而被广泛应用于先进航空发动机的涡轮叶片和导向叶片等热端部件中。近几十年来,随着单晶高温合金的发展,合金代次已由最初的第一代发展到第五代。在单晶高温合金逐代更替的过程中,一方面微量元素碳由最初的完全去除发展到后来的限量使用,另一方面难熔元素(W、Mo、Ta和Re)的加入量逐渐增加。这是因为碳的加入可以减少氧化物,提高合金的纯净度,改善合金的可铸性,其主要的作用是控制由难熔元素增加所引起的雀斑、缩松、杂晶和小角度晶界等凝固组织缺陷。目前,碳对镍基单晶高温合金中凝固缺陷影响的研究取得了一些进展,但也存在一定问题。研究表明雀斑的形成是糊状区液态金属流动所导致的枝晶生长停滞或枝晶熔断,通过碳的添加减缓液态金属流动以抑制雀斑的形成,但这一研究仅停留在定性阶段,在定量上仅有一些经验公式和判据,关于碳化物在糊状区的析出时间与析出量如何影响热质流动的证据欠缺,需进一步完善。研究发现缩松是凝固过程中固相和液相收缩率不同所引起的枝晶间的微小熔池,碳添加形成的适量碳化物可以通过后期生长填补枝晶间的孔洞以减少缩松,但此研究也只停留在实验现象和笼统的定性说明阶段,具体到碳化物添加量和缩松含量之间的关系还没有明确的规律,还需要深入探究。杂晶的形成与枝晶碎片、模壁过冷形核和籽晶回熔有关,碳的添加可以抑制热质流动,减少枝晶碎片,降低过冷形核,避免杂晶生成。小角度晶界的产生是由于枝晶弯曲和扭转变形,与热质流动无关,微量元素碳的添加虽然不能阻止这类缺陷出现,但可以起到晶界强化作用。目前,碳对杂晶和小角度晶界的影响无论从实验现象还是机理分析都非常欠缺,需要系统地进行研究。本文综述了碳对镍基单晶高温合金中凝固缺陷影响的研究进展,重点阐述了碳对凝固组织缺陷的影响规律以及机制,并提出了存在的问题及今后的研究趋势,以期为提高高温合金的力学性能和产品合格率奠定理论基础。

先进镍基单晶高温合金蠕变行为的研究进展 下载:98 浏览:429

岳全召 刘林 杨文超 黄太文 孙德建 霍苗 张军 傅恒志 《新材料》 2019年4期

摘要:
先进镍基单晶高温合金具有优良的成分兼容性,在1 000℃以及更高温度下仍能保持较高的组织稳定性、抗蠕变性、抗疲劳性、抗氧化性和抗腐蚀性能,被广泛应用于现代航空发动机和地面燃气轮机的涡轮叶片等关键热端部件。在服役过程中,镍基单晶高温合金主要发生涡轮叶片旋转造成的蠕变及疲劳变形。另外,现代航空发动机对涡轮进口温度的要求不断提升,使得镍基单晶高温合金的承温承载能力面临着更大的挑战。长期以来,材料科研工作者尝试了许多方法来提升镍基单晶高温合金的蠕变性能:在镍基单晶高温合金中添加了大量的难熔元素(W、Cr、Mo、Re等),降低了元素的扩散速率,从而提高了合金的固溶强化水平;添加了γ'相形成元素(Al、Ti、Ta),形成金属间化合物γ'沉淀相,利用γ'沉淀相与γ基体相之间的相干应变、有序化,以及弹性模量和堆垛层错能差异等沉淀强化机制,提高合金的强度;通过调整热处理制度,进一步优化沉淀相的尺寸、形态以及体积分数,最大化沉淀强化效果;通过调整Mo与Re的含量,提高γ'沉淀相与γ基体相的错配度,细化γ/γ'界面位错网间距,强化γ/γ'相界面强度,提高镍基单晶高温合金的蠕变抗力;同时加入适量的Pt族金属元素,抑制了TCP有害相的析出,进一步稳定了合金组织。然而,镍基单晶高温合金中元素的合金化程度已很高,在CMSX-10中难熔元素的含量高达20.5%,这已经接近镍基体的溶解度极限;同时,也带来了其他一系列问题:组织不稳定性(包括凝固缺陷析出倾向的增加、TCP相的析出)以及合金密度和成本的增加。另外,对于第四代及其后续的镍基单晶高温合金的设计,除依赖提高难熔元素含量和加入铂族元素稳定组织外,并无其他公开、有效的措施。现行措施也与现代工业追求低密度、低成本、环境友好的理念背道而驰。因此,深入认识镍基高温合金成分-组织-结构-性能之间的内在联系十分重要,亟待突破现有的合金设计理论。本文试图从最重要的长时力学性能之一的蠕变性能出发,分别对镍基单晶高温合金成分、组织结构、蠕变行为特点等方面进行了阐述,重点探讨了固溶元素、γ'体积、尺寸、形态、γ/γ'界面、堆垛层错能(SFE)、反相畴界能(APB)等因素对蠕变行为、蠕变机制的影响规律,分析了镍基单晶高温合金蠕变行为研究面临的问题,并展望其研究前景,以期能够深入理解单晶高温合金的强韧化机理,为新一代镍基单晶高温合金的设计提供一些思路。

铼在镍基高温合金中作用机理的研究现状 下载:86 浏览:438

丁青青 余倩 李吉学 张泽 《新材料》 2018年2期

摘要:
镍基单晶高温合金因其优异的高温力学性能、抗热腐蚀性能成为航空发动机中不可替代的涡轮叶片材料,少量稀有元素铼(Re)能大幅提高镍基高温合金的承温能力和力学性能,这一现象被称为"铼效应"。近几十年来,铼效应的强化机理备受关注,简要综述了国内外关于铼元素在高温合金中分布特征的研究进展及对应的铼强化机理,并展望了镍基高温合金中铼效应的研究趋势及挑战。

锆合金包壳和GH4169镍基合金的微动摩擦磨损性能研究 下载:28 浏览:446

高雯 《核工业与技术》 2020年12期

摘要:
燃料棒在冷却剂流过时易受到扰动而发生微振动,导致在格架弹簧与包壳管接触点附近产生微动摩擦磨损,严重时会导致燃料棒破损,放射性产物泄漏,从而影响核电厂安全运行,因而需要对燃料包壳的微动摩擦磨损性能进行充分研究。本研究旨在比较分析2种牌号、2种状态的锆合金(Zr-4)和N36与格架材料GH4169镍基合金在不同环境条件下的微动摩擦磨损性能,分析载荷、循环次数、环境条件对其摩擦磨损性能的影响,并结合磨损表面的形貌、成分分析结果,揭示其微动摩擦磨损机理。研究结果表明,微动摩擦磨损时摩擦系数随载荷的增加呈线性增加趋势;相同条件下,Zr-4/Zr-4摩擦副组合的微动摩擦系数最大,GH4169/N36摩擦副组合的微动摩擦系数最小;预氧化对材料的微动摩擦系数影响显著,预氧化态样品的摩擦系数均高于非预氧化态的样品。

激光诱导击穿光谱法对镍基合金INCO713C定量分析的多元素修正内标模型 下载:59 浏览:422

李欣1,2 赵天卓1,2,3 连富强1,3 刘洋1,3 钟奇秀1,2 孙辉1,2,3 《光电子进展》 2019年1期

摘要:
INCO713C是一种航空工业中常使用的镍基合金,含有12种常量元素,9种痕量元素,其成分较为复杂。采用激光诱导击穿光谱法对其进行分析时,矩阵效应较为显著,采用传统标定方法难以得到理想预测结果。文章提出了一种多元素修正内标法,对镍基合金INCO713C中的Mn进行定量分析,与内标法、多谱线内标法、传统多元定标法进行对比,建立的标定曲线的相关系数达到0.999,对四个未知样品预测结果的相对标准偏差降低到了6.16%、5.49%、3.63%、2.00%,均方根误差降低到4.3%、4.4%、2.9%、2.6%,证明了多元素修正内标法对于补偿镍基合金INCO713C中矩阵效应的影响具有一定的效果,对于定量分析的精密度和准确性有一定提升。
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