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热加工工艺 2025年

作者：袁宝涵王卫泽方焕杰杨挺王一皓杨子宁黄继波华东理工大学机械与动力工程学院承压系统安全科学教育部重点实验室中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江省海洋与防护技术重点实验室华南理工大学材料科学与工程学院

通过大气等离子喷涂技术（APS）分别制备了具有垂直裂纹的致密结构热障涂层（DVC TBC）和嵌入式团聚颗粒结构热障涂层（EMAP TBC），比较了在1300℃条件下的熔融钙镁铝硅酸盐（CMAS）在两种涂层中渗透行为以及1100℃条件下涂层抗热震性... 详细信息

通过大气等离子喷涂技术（APS）分别制备了具有垂直裂纹的致密结构热障涂层（DVC TBC）和嵌入式团聚颗粒结构热障涂层（EMAP TBC），比较了在1300℃条件下的熔融钙镁铝硅酸盐（CMAS）在两种涂层中渗透行为以及1100℃条件下涂层抗热震性能差异。结果表明，喷涂态EMAP涂层呈现疏松多孔结构，经CMAS渗透后渗透区域均匀且明显；喷涂态DVC涂层结构致密且存在垂直裂纹，CMAS在涂层各个区域呈现不均匀渗透特征，在致密区CMAS浓度含量比EMAP涂层少，但垂直裂纹使得CMAS渗透到了比EMAP涂层更深的位置。此外，EMAP涂层的抗热震性能优于DVC涂层。该结果为未来热障涂层的微观结构和抗CMAS腐蚀性能改进提供了基础。

关键词：热障涂层 CMAS腐蚀 EMAP DVC 性能对比

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高温蠕变与断裂评价的若干关键问题

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金属学报 2009年第7期45卷 781-787页

作者：涂善东轩福贞王卫泽华东理工大学承压系统安全科学教育部重点实验室上海200237

简要介绍了现代高温装置的发展现状,认为高温装置的安全保障是后工业文明时代无法回避的问题.为了实现重大高温装备的设计制造和安全运行,高温下材料的寿命预测与结构失效评价是其中关键.针对基于Arrhenius方程的寿命外推方法存在的问题... 详细信息

简要介绍了现代高温装置的发展现状,认为高温装置的安全保障是后工业文明时代无法回避的问题.为了实现重大高温装备的设计制造和安全运行,高温下材料的寿命预测与结构失效评价是其中关键.针对基于Arrhenius方程的寿命外推方法存在的问题,提出要致力研究高温材料蠕变老化过程的物理化学动力学机理;针对实际结构引入的复杂应力状态,提出应构建拘束下的高温断裂理论;针对复杂载荷和环境的影响,应建立多损伤机制下的材料结构-体化的统一失效评价方法.

关键词：蠕变断裂老化物理化学动力学拘束失效评价

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基于短时应力松弛试验的蠕变行为预测方法

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中国电机工程学报 2009年第11期29卷 92-95页

作者：郭进全轩福贞王正东涂善东承压系统安全科学教育部重点实验室(华东理工大学)

分析了现有蠕变加速试验方法,特别是基于超出弹性应变初应变的松弛试验的蠕变设计方法的固有缺陷。进行了高温材料1Cr10NiMoW2VNbN的多组短时应力松弛试验;根据松弛与蠕变的关系,综合利用数值计算方法和图解法获得材料稳态蠕变应变速率... 详细信息

分析了现有蠕变加速试验方法,特别是基于超出弹性应变初应变的松弛试验的蠕变设计方法的固有缺陷。进行了高温材料1Cr10NiMoW2VNbN的多组短时应力松弛试验;根据松弛与蠕变的关系,综合利用数值计算方法和图解法获得材料稳态蠕变应变速率,以进行蠕变强度设计,形成一套完整的基于应力松弛的蠕变加速试验方法。结果发现,基于短时松弛试验转换得到的蠕变数据与常规蠕变试验结果吻合较好,表明这一方法可用于高温构件的蠕变行为预测和强度设计。

关键词：应力松弛蠕变加速试验

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热—机载荷下厚壁圆筒自增强压力与安全性分析

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机械工程学报 2010年第16期46卷 156-161页

作者：郑小涛轩福贞华东理工大学承压系统安全科学教育部重点实验室上海200237

推导厚壁圆筒在内压及热梯度载荷作用下的最佳自增强压力,并基于ANSYS优化分析结果对理论解进行验证。同时进一步探讨循环热机载荷下自增强对厚壁圆筒安定行为的影响。结果表明,不考虑热载荷时自增强处理会增大工作状态下圆筒内外壁应力... 详细信息

推导厚壁圆筒在内压及热梯度载荷作用下的最佳自增强压力,并基于ANSYS优化分析结果对理论解进行验证。同时进一步探讨循环热机载荷下自增强对厚壁圆筒安定行为的影响。结果表明,不考虑热载荷时自增强处理会增大工作状态下圆筒内外壁应力差,从而降低结构的疲劳强度;当量纲一温度tn≤0.75时,最佳自增强压力的理论解与数值解一致,最大误差不超过1%,而当0.75

关键词：厚壁圆筒自增强安定性 ANSYS

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缺口圆棒低温断裂的局部法研究

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机械工程学报 2009年第10期45卷 306-312页

作者：惠虎李培宁华东理工大学承压系统安全科学教育部重点实验室上海200237

对A508-Ⅲ钢两种缺口尺寸的缺口圆棒拉伸试样进行有限元数值模拟分析及低温断裂试验研究,研究结果表明,对于低温下脆断的缺口圆棒试样(断口呈解理断裂),起裂并非发生于弹性应力分布最大的缺口根部,而是在离开缺口根部有一定距离处,断裂... 详细信息

对A508-Ⅲ钢两种缺口尺寸的缺口圆棒拉伸试样进行有限元数值模拟分析及低温断裂试验研究,研究结果表明,对于低温下脆断的缺口圆棒试样(断口呈解理断裂),起裂并非发生于弹性应力分布最大的缺口根部,而是在离开缺口根部有一定距离处,断裂时构件内部应力已非线弹性分布,而为弹塑性分布,采用基于线弹性有限元分析的应力场很难解释试验现象,而基于弹塑性有限元分析的应力场则能较好解释试验结果。基于解理断裂局部法理论,采用数值模拟方法预测不同缺口半径的缺口圆棒试样的解理断裂概率-载荷曲线,提出44%的解理断裂概率所对应的预测载荷值与实际的平均解理断裂载荷值基本相等,在此基础上预测不同缺口半径的解理断裂载荷随缺口半径变化的趋势,并得到试验验证。

关键词：缺口圆棒低温解理断裂局部法数值模拟

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Cu-10Cr-0.4Zr形变原位复合材料的组织演变特征

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材料工程 2010年第4期38卷 59-62,68页

作者：邓鉴棋张修庆尚淑珍赵祖欣叶以富华东理工大学承压系统安全科学教育部重点实验室上海200237

制备了Cu-10Cr和Cu-10Cr-0.4Zr合金,并经冷变形形成了原位复合材料。研究Zr添加剂对合金铸态组织和复合材料的纤维形貌的影响,以及随着形变率的提高β-Cr纤维演变特征。研究表明,在Cu-10Cr合金中添加的0.4%（质量分数）Zr,Cr析出相的直... 详细信息

制备了Cu-10Cr和Cu-10Cr-0.4Zr合金,并经冷变形形成了原位复合材料。研究Zr添加剂对合金铸态组织和复合材料的纤维形貌的影响,以及随着形变率的提高β-Cr纤维演变特征。研究表明,在Cu-10Cr合金中添加的0.4%（质量分数）Zr,Cr析出相的直径由15-80μm细化到10-20μm;对Cu-10Cr-0.4Zr合金能谱分析表明,在Cu-10Cr-0.4Zr铸态组织中存在Cu5Zr相的形成和析出;随着形变率增大,β-Cr相之间的间距不断减小,其宽厚比也进一步增大,纤维相发生比较明显的弯曲和扭折,特别是当形变率η=6.2时,纤维相的厚度能够达到250-350nm,纤维相变形和分布也趋于均匀;当η=6.2时,Cu-10Cr-0.4Zr形变复合材料的抗拉强度达到1089 MPa,采用改进的Hall-Petch公式计算其值为1037 MPa,理论计算数值与观测结果基本一致。

关键词： Cu-10Cr-0.4Zr 铜基原位复合材料组织演变强度

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基于蠕变的高温构件应力松弛损伤模型

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核动力工程 2009年第4期30卷 9-12页

作者：郭进全轩福贞王正东涂善东华东理工大学承压系统安全科学教育部重点实验室上海200237

基于Schlottner-Seeley平均蠕变断裂速率原理和松弛方程,构建了应力松弛损伤模型;采用该模型对高温紧固材料1Cr10NiMoW2VNbN进行了损伤预测和实验验证。结果表明,该模型预测的数据与实际试验结果吻合较好。

关键词：应力松弛损伤寿命模型高温紧固件蠕变损伤平均断裂速率

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喷涂工艺参数对硅灰石涂层结构的影响

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焊接学报 2010年第3期31卷 45-48页

作者：黄青王卫泽万雷轩福贞华东理工大学承压系统安全科学教育部重点实验室上海200237

采用等离子喷涂方法,在不同喷涂距离、主气流量和喷涂功率下制备硅灰石涂层.使用扫描电镜观察了涂层的微观形貌,研究了喷涂工艺参数对涂层结构的影响.结果表明,在较大主气流量下,随着喷涂距离增加,涂层粒子扁平化程度降低,涂层内孔隙逐... 详细信息

采用等离子喷涂方法,在不同喷涂距离、主气流量和喷涂功率下制备硅灰石涂层.使用扫描电镜观察了涂层的微观形貌,研究了喷涂工艺参数对涂层结构的影响.结果表明,在较大主气流量下,随着喷涂距离增加,涂层粒子扁平化程度降低,涂层内孔隙逐渐增多;在较小主气流量下,涂层粒子扁平化程度随喷涂距离增加呈现先增加后减小的趋势.主气流量增加,涂层致密,粒子扁平充分.喷涂功率增加,粒子熔化好,涂层致密;但随喷涂功率进一步增加,涂层中出现较多的圆形孔隙.喷涂工艺参数对涂层结构的影响主要通过影响熔融粒子的温度和速度所致.

关键词：等离子喷涂硅灰石涂层喷涂距离喷涂功率气体流量

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焊接接头延性裂纹扩展的数值模拟

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焊接学报 2010年第8期31卷 105-108,112页

作者：孙慧敏王国珍轩福贞刘长军华东理工大学承压系统安全科学教育部重点实验室上海200237

用GTN损伤模型对30Cr2Ni4MoV转子钢焊接接头延性裂纹的扩展进行了有限元模拟.模拟得到的焊缝、母材和热影响区断裂韧性试样的载荷—位移曲线和J-△a阻力曲线与试验曲线吻合良好,以此确定了GTN模型中的材料损伤参数.结果表明,焊缝的裂纹... 详细信息

用GTN损伤模型对30Cr2Ni4MoV转子钢焊接接头延性裂纹的扩展进行了有限元模拟.模拟得到的焊缝、母材和热影响区断裂韧性试样的载荷—位移曲线和J-△a阻力曲线与试验曲线吻合良好,以此确定了GTN模型中的材料损伤参数.结果表明,焊缝的裂纹扩展阻力最低,热影响区最高,母材居中;当初始裂纹位于母材和热影响区界面时,裂纹偏向强度和扩展阻力较低的母材一侧扩展,其阻力曲线和母材相似;当初始裂纹位于热影响区和焊缝界面时,裂纹向焊缝一侧偏离且沿着界面扩展,阻力曲线较焊缝稍有降低.

关键词：裂纹扩展焊接接头损伤模型阻力曲线

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小冲杆测试材料屈服载荷的有限元分析

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塑性工程学报 2007年第6期14卷 152-156页

作者：关凯书黄弈昶李璞华东理工大学承压系统安全科学教育部重点实验室上海200237

文章通过ABAQUS有限元分析软件模拟小冲杆试验过程,重点分析2.25Cr1Mo、16MnR、20#、1.25Cr0.5Mo4种材料的小冲杆屈服载荷。试验结果表明,有限元模拟得到的材料屈服载荷与常规拉伸试验所得出的屈服强度存在显著的线性关系,并具有相当高... 详细信息

文章通过ABAQUS有限元分析软件模拟小冲杆试验过程,重点分析2.25Cr1Mo、16MnR、20#、1.25Cr0.5Mo4种材料的小冲杆屈服载荷。试验结果表明,有限元模拟得到的材料屈服载荷与常规拉伸试验所得出的屈服强度存在显著的线性关系,并具有相当高的相关系数。为最终通过小冲杆试验评价材料的屈服强度提供了一条新的思路。

关键词：小冲杆试验有限元模拟屈服载荷

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