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火驱重力泄油水平井油管的失效原因 预览
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作者 陈莉娟 潘竟军 +1 位作者 陈龙 梁建军 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2019年第5期336-339,346共5页
火驱重力泄油生产过程中,水平井是唯一的泄油排气通道,井下油管长期处于200~300℃、CO2环境中,间歇出现高温和高含量氧气。对某水平井断裂油管的理化性能、金相组织、断口微观形貌及腐蚀产物进行分析,探究了油管断裂的原因。结果表明:... 火驱重力泄油生产过程中,水平井是唯一的泄油排气通道,井下油管长期处于200~300℃、CO2环境中,间歇出现高温和高含量氧气。对某水平井断裂油管的理化性能、金相组织、断口微观形貌及腐蚀产物进行分析,探究了油管断裂的原因。结果表明:断裂油管失效机理为高温蠕变断裂,因局部长时间经历高温退火导致管体组织老化,屈服强度和抗拉强度均远低于标准,在轴向拉应力作用下,管体发生蠕变断裂,同时管体内外壁发生高温氧化导致壁厚减薄,加剧油管断裂。 展开更多
关键词 N80油管 高温蠕变 高温退火 高温氧化 失效分析
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原位微米/纳米TiC颗粒弥散强化304不锈钢的高温蠕变特性
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作者 倪自飞 薛烽 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期306-312,共7页
以304SS不锈钢为母合金采用原位合成工艺制备微米/纳米TiC颗粒弥散强化304不锈钢(TiC-304SS强化钢),研究了强化钢和母合金的高温蠕变性能。结果表明:原位生成的TiC颗粒大多呈多边形,在母合金中均匀分布且与其良好结合。TiC颗粒的加入对... 以304SS不锈钢为母合金采用原位合成工艺制备微米/纳米TiC颗粒弥散强化304不锈钢(TiC-304SS强化钢),研究了强化钢和母合金的高温蠕变性能。结果表明:原位生成的TiC颗粒大多呈多边形,在母合金中均匀分布且与其良好结合。TiC颗粒的加入对强化钢的母合金晶粒有明显的细化作用。在700/100 MPa蠕变条件下母合金304SS蠕变后晶粒明显长大,且沿应力方向拉长。而TiC颗粒的加入抑制了母合金晶粒的长大,阻止了蠕变变形。显微组织和蠕变性能的结果表明,在强化钢和母合金的蠕变过程中位错的运动符合位错攀移机制。但是与304SS母合金相比,TiC颗粒的加入提高了TiC-304SS强化钢的蠕变表观应力指数和蠕变激活能。门槛应力、载荷传递和微结构的增强,是Ti C-304SS强化钢的蠕变增强特征。 展开更多
关键词 金属材料 TiC强化钢 高温蠕变 应力指数 蠕变激活能 门槛应力
基于核电标准的熔盐换热器应力分析 预览
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作者 陆毓颖 《电站辅机》 2019年第2期15-17,共3页
在熔盐反应堆中,熔盐换热器的设计温度较高,因此,高温下的容器材料将面临蠕变及蠕变-疲劳等失效问题。依据有关设计标准,按照应力设计准则、应变和变形设计准则、蠕变-疲劳设计准则,计算材料的强度极限。利用有限元分析软件进行建模与分... 在熔盐反应堆中,熔盐换热器的设计温度较高,因此,高温下的容器材料将面临蠕变及蠕变-疲劳等失效问题。依据有关设计标准,按照应力设计准则、应变和变形设计准则、蠕变-疲劳设计准则,计算材料的强度极限。利用有限元分析软件进行建模与分析,按照ASME高温核电标准进行强度校核,确保核级设备的可靠性。 展开更多
关键词 压力容器 高温 熔盐堆 应力评定 应变 变形限制 蠕变 设计准则
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HT9钢的高温蠕变性能研究
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作者 刘桂良 张毅勇 +3 位作者 张程煜 赵蒙蒙 王辉 唐睿 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期72-81,共10页
以HT9钢为研究对象,进行了700和800℃不同应力水平下的拉伸蠕变试验,利用幂律关系拟合出应力指数n,利用M-G关系和修正M-G关系对蠕变数据进行拟合,并使用SEM、TEM和XRD观察了蠕变断裂后断口的微观组织以及研究其蠕变机理及损伤机制。结... 以HT9钢为研究对象,进行了700和800℃不同应力水平下的拉伸蠕变试验,利用幂律关系拟合出应力指数n,利用M-G关系和修正M-G关系对蠕变数据进行拟合,并使用SEM、TEM和XRD观察了蠕变断裂后断口的微观组织以及研究其蠕变机理及损伤机制。结果表明,双对数坐标下,HT9钢的最小蠕变速率和蠕变断裂时间均与应力呈线性关系,满足M-G关系和修正M-G关系。应力指数n随着温度的升高而增大。蠕变过程中位错按照Orowan机制绕过第二相。断口具有明显的韧窝结构,部分出现第二相粒子粗化现象。HT9钢800℃蠕变过程中氧化现象比较明显,高温蠕变析出相主要是M23C6型化合物,且呈现出不同的形态,析出相大小差别显著。HT9钢的损伤机制有外截面积损失、材料微观组织劣化、环境损伤等,也可能存在内截面积损失。 展开更多
关键词 HT9钢 高温蠕变 第二相 微观组织
LPSO相增强镁稀土合金耐热性能研究进展 预览
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作者 王策 马爱斌 +4 位作者 刘欢 黄河 孙甲鹏 杨振权 江静华 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第19期3298-3305,共8页
镁合金作为最轻的金属结构材料,具有密度低、储量丰富、比强度和比刚度高、阻尼减震和电磁屏蔽性能佳、导热导电性良好、易于回收利用等一系列优点,故而在航空航天、国防军事、新能源汽车等领域展现出极大的应用潜力和发展前景。然而,... 镁合金作为最轻的金属结构材料,具有密度低、储量丰富、比强度和比刚度高、阻尼减震和电磁屏蔽性能佳、导热导电性良好、易于回收利用等一系列优点,故而在航空航天、国防军事、新能源汽车等领域展现出极大的应用潜力和发展前景。然而,镁合金的绝对强度偏低,尤其是高温强度低、抗蠕变性能较差,极大地限制了其作为结构材料在关键零部件上的使用。因此,开发在高温下仍具有良好使役性能的新型高强韧镁合金是当前学者面临的严峻问题。当在镁合金中同时加入Gd或Y等稀土元素以及Zn元素时,合金中会形成一种新颖的相结构--长周期堆垛有序(Long period stacking ordered structure,LPSO)结构。由于LPSO相的存在,镁合金的力学性能显著提升(室温抗拉强度已突破500 MPa),高温性能也得到有效改善(高温拉伸强度和高温抗蠕变性能均显著优于同样状态下的WE54等商用镁合金)。因此,近年来,国内外研究人员针对LPSO相增强镁稀土合金的耐热性能开展了广泛研究,并取得了较为显著的研究成果。研究主要集中于两个方面:一是LPSO结构的热稳定性研究,即高温下不同LPSO结构之间的相互转变规律和演化机制;二是合金的高温力学性能研究,通过揭示LPSO相对合金高温拉伸、压缩和抗蠕变性能的影响规律和作用机制,开发新一代高强韧耐热镁合金。借助于先进的高分辨电镜表征技术,研究人员对Mg-RE-Zn合金中18R和14H等 LPSO相的结构和形成机理进行了全面解析。根据合金成分及状态的不同,高温下14H相主要通过两种方式形成,即在镁基体中直接析出或由18R结构转变而来。通过高温拉伸/压缩性能测试及组织观察,阐明了LPSO结构与位错、孪晶和晶界的交互作用,揭示其高温下强韧化镁合金的微观机理。近年来的蠕变研究工作进一步证实了LPSO相具有提高合金抗蠕变性能的巨大潜力,LP 展开更多
关键词 长周期堆垛有序结构 热稳定性 高温强度 抗蠕变性能
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高温时效对P92耐热钢持久性能的影响 预览
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作者 韩红光 申俊杰 解家兴 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期28-32,共5页
将P92耐热钢在650℃分别时效600,1 200h后,再在170MPa,650℃下进行单轴拉伸蠕变试验,观察了时效和蠕变断裂后试验钢的显微组织,分析了其持久性能。结果表明:时效后试验钢中的板条马氏体发生粗化,组织中析出了Laves相,且时效时间越长,La... 将P92耐热钢在650℃分别时效600,1 200h后,再在170MPa,650℃下进行单轴拉伸蠕变试验,观察了时效和蠕变断裂后试验钢的显微组织,分析了其持久性能。结果表明:时效后试验钢中的板条马氏体发生粗化,组织中析出了Laves相,且时效时间越长,Laves相的数量越多、直径越大;蠕变断裂后,近断口组织中的板条马氏体均变为等轴状;时效后试验钢的蠕变断裂寿命缩短但蠕变断裂应变提高,持久性能下降;时效前后试验钢在蠕变过程中均发生了韧性断裂,时效后蠕变断口上的韧窝较小且较浅。 展开更多
关键词 高温时效 持久性能 P92耐热钢
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基于应力参量的高温结构蠕变设计准则对比及案例分析 预览
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作者 龚程 宫建国 +1 位作者 高付海 轩福贞 《压力容器》 北大核心 2019年第4期15-21,共7页
高温环境下服役设备常伴随着明显的蠕变现象,如何防止蠕变失效是保证高温装备结构完整性的重要课题。分别介绍了ASME-NH,RCC-MRx和R5中基于应力的高温蠕变失效设计方法,并从设计流程、限制参考应力和设计曲线三个方面进行了对比分析。... 高温环境下服役设备常伴随着明显的蠕变现象,如何防止蠕变失效是保证高温装备结构完整性的重要课题。分别介绍了ASME-NH,RCC-MRx和R5中基于应力的高温蠕变失效设计方法,并从设计流程、限制参考应力和设计曲线三个方面进行了对比分析。同时通过以上设计准则,以某高温罐式设备上的接管结构为对象,进行基于应力的蠕变设计分析,对比了各设计准则所得到的蠕变评价结果。 展开更多
关键词 ASME RCC-MRx R5 高温 蠕变设计
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MTO装置余热锅炉炉管泄漏原因分析 预览
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作者 胡斐 陈斌 陈海辉 《神华科技》 2019年第1期70-72,共3页
对某煤化工公司MTO装置余热锅炉过热段发生爆裂泄漏的炉管进行调查分析,通过宏观检验,化学组分分析,金相显微组织检测,力学性能检验的方法,找出炉管泄漏原因。过热段炉管泄漏与其工艺操作调整和炉管内壁结垢有关,长时间过热产生高温蠕胀... 对某煤化工公司MTO装置余热锅炉过热段发生爆裂泄漏的炉管进行调查分析,通过宏观检验,化学组分分析,金相显微组织检测,力学性能检验的方法,找出炉管泄漏原因。过热段炉管泄漏与其工艺操作调整和炉管内壁结垢有关,长时间过热产生高温蠕胀,引起炉管内外壁升温氧化,加速金属组织球化现象,使其力学性能下降,在高温高压环境下,炉管内壁变薄并出现纵向裂纹,最终导致炉管强度不足以承受高压而发生爆裂泄漏。防范措施建议优化工艺操作,监控水质。 展开更多
关键词 MTO 余热锅炉 长时间过热 高温蠕变 爆裂泄漏
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高温蠕变持久试验中双层炉丝高温炉的设计及应用 预览
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作者 王贵勇 祝铁柱 +2 位作者 吴倩颖 杨雷岗 类成华 《工程与试验》 2018年第2期89-92,共4页
设计了一种双层炉丝高温炉,用于高温蠕变持久试验领域。高温炉炉丝由工作炉丝和备用炉丝组成,炉丝采用直径5mm的电炉丝。当试验机系统检测到工作炉丝断裂时,可自动快速地将炉丝的供电电路由工作炉丝切换到备用炉丝。此时,备用炉丝启动加... 设计了一种双层炉丝高温炉,用于高温蠕变持久试验领域。高温炉炉丝由工作炉丝和备用炉丝组成,炉丝采用直径5mm的电炉丝。当试验机系统检测到工作炉丝断裂时,可自动快速地将炉丝的供电电路由工作炉丝切换到备用炉丝。此时,备用炉丝启动加热,高温炉继续正常工作,可以减少因炉丝断裂导致试验中断带来的损失。试验结果表明,双层炉丝高温炉解决了高温长时蠕变持久试验中高温炉炉丝断裂情况下试验难以继续进行的问题。同时,直径5mm的电炉丝满足了超高温(如1200℃)蠕变持久试验温度控制的需要。 展开更多
关键词 高温蠕变 高温炉 双层炉丝
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11%Cr铁素体/马氏体钢蠕变前后的析出相研究 被引量:1
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作者 师田田 周晓苓 沈寅忠 《金属热处理》 CSCD 北大核心 2018年第7期1-6,共6页
利用透射电镜和能谱仪研究了一种11%Cr铁素体/马氏体钢在蠕变前后的析出相的类型、成分、形貌以及尺寸分布。结果表明,蠕变前钢中的析出相主要为富Cr的M(23)C6碳化物,富Nb/富Ta-Nb的MX碳化物,富Nb的MX碳氮化物。在600℃,150 MPa应力... 利用透射电镜和能谱仪研究了一种11%Cr铁素体/马氏体钢在蠕变前后的析出相的类型、成分、形貌以及尺寸分布。结果表明,蠕变前钢中的析出相主要为富Cr的M(23)C6碳化物,富Nb/富Ta-Nb的MX碳化物,富Nb的MX碳氮化物。在600℃,150 MPa应力下蠕变1100 h后(未发生断裂),M(23)C6相的化学成分和尺寸几乎没有变化,Ta-Nb富集的MC析出相溶解,Nb富集的MX析出相内Nb元素含量少量上升,Ta与Cr元素含量下降。MX相的尺寸在蠕变后明显减小。此外,在蠕变后的钢中发现了(Fe,Cr)2W型的Laves相和M6C型的碳化物。 展开更多
关键词 高Cr铁素体/马氏体钢 析出相 高温蠕变 显微组织
卡箍螺栓螺母组合件失效分析 预览
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作者 李波 李军 +3 位作者 刘海波 凌婷 崔喆珉 董程浩 《金属制品》 2018年第1期44-47,共4页
为查明连接紧固汽车发动机涡轮增压器和三元催化器的卡箍螺栓螺母组合件失效原因,采用宏观检查、力学试验、横向振动、高温蠕变、化学分析等方法进行分析。结果表明:送检卡箍组合件的失效是由于高温下螺栓发生蠕变松弛导致螺母失去锁... 为查明连接紧固汽车发动机涡轮增压器和三元催化器的卡箍螺栓螺母组合件失效原因,采用宏观检查、力学试验、横向振动、高温蠕变、化学分析等方法进行分析。结果表明:送检卡箍组合件的失效是由于高温下螺栓发生蠕变松弛导致螺母失去锁紧功能而引起的。提出避免螺栓发生蠕变松弛现象的改进措施。 展开更多
关键词 卡箍螺栓螺母组合件 松动 高温蠕变 横向振动 抗拉强度
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严重事故下反应堆压力容器下封头高温蠕变变形数值研究
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作者 邱天 罗英 +3 位作者 张蕊 李玉光 杨敏 杨志海 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第8期56-59,62共5页
基于高温蠕变机理,结合有限元数值方法,使用ANSYS软件对反应堆压力容器下封头在高温条件下的变形进行研究,获得了堆芯熔化严重事故下下封头随时间的力学特性。结果表明:下封头高温蠕变变形量随时间的延长而增加;下封头总变形主要为热... 基于高温蠕变机理,结合有限元数值方法,使用ANSYS软件对反应堆压力容器下封头在高温条件下的变形进行研究,获得了堆芯熔化严重事故下下封头随时间的力学特性。结果表明:下封头高温蠕变变形量随时间的延长而增加;下封头总变形主要为热膨胀变形,蠕变会使得下封头的热膨胀变形有所减小;高温蠕变变形量较小,相比热膨胀变形可忽略。 展开更多
关键词 下封头 严重事故 高温蠕变 热膨胀
1000MW超超临界锅炉后屏过热器爆管原因分析
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作者 李久福 《铸造技术》 2018年第10期2406-2409,2424共5页
通过宏观形貌检查、几何尺寸测量、金属基体能谱成分分析、金相分析及硬度试验等方法,对1 000 MW超超临界锅炉后屏过热器爆管样品和对比管样品进行了分析。结果表明,爆破是由于经历了较长时间、较大幅度的超温导致的蠕变爆管。
关键词 后屏过热器 金相分析 超温蠕变
核电用SA533B1钢的非均匀蠕变损伤本构方程研究 预览
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作者 谢志刚 高增梁 +3 位作者 杨建国 贺艳明 闾川阳 李相清 《压力容器》 北大核心 2018年第4期1-7,共7页
轻水反应堆发生堆芯熔融的极端事故时,核反应堆压力容器(RPV)下封头在堆芯熔融物滞留造成的极高温度下发生严重蠕变变形、损伤及断裂。针对核电用钢SA533B1直接拟合蠕变试验数据获得的本构方程的风险性和不确定性,在分析高温蠕变材料... 轻水反应堆发生堆芯熔融的极端事故时,核反应堆压力容器(RPV)下封头在堆芯熔融物滞留造成的极高温度下发生严重蠕变变形、损伤及断裂。针对核电用钢SA533B1直接拟合蠕变试验数据获得的本构方程的风险性和不确定性,在分析高温蠕变材料微观损伤机理的基础上,揭示高温蠕变损伤的非均匀性,引入考虑各种微观损伤局部化特征,基于细观唯象方法、通过引入ρ和g,提出了改进的K-R蠕变损伤本构。通过对文献试验数据进行归一化处理,利用非线性回归分析法确定材料常数,分析结果表明,改进后的K-R蠕变损伤本构方程能较好地描述反应堆压力容器材料的高温蠕变宏观力学行为,为进一步建立宏观蠕变本构与微观损伤之间的联系提供了思路。 展开更多
关键词 反应堆压力容器 高温蠕变 非均匀性 本构方程 微观损伤
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Super304H钢焊接接头的时效组织及其持久性能 预览
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作者 张忠文 李新梅 +2 位作者 杜宝帅 李志明 李文 《机械工程材料》 CSCD 北大核心 2018年第11期62-66,共5页
对Super304H钢焊接接头进行了700℃保温不同时间(100,300,500h)的时效处理,研究了其时效组织和冲击性能,并分析了焊接接头在700℃、不同应力下的持久性能。结果表明:700℃时效100h后,Super304H钢焊接接头奥氏体晶界和枝晶界处析出大... 对Super304H钢焊接接头进行了700℃保温不同时间(100,300,500h)的时效处理,研究了其时效组织和冲击性能,并分析了焊接接头在700℃、不同应力下的持久性能。结果表明:700℃时效100h后,Super304H钢焊接接头奥氏体晶界和枝晶界处析出大量的颗粒状、链球状和条状M23C6析出相,焊接接头的冲击韧性显著下降,随着时效时间的延长,M23C6相的析出速率减慢,冲击功基本保持稳定;焊接接头持久试样均在母材处断裂,且断裂前均发生明显的缩颈现象;当加载应力(180MPa)较高时,断口主要呈穿晶断裂特征,而当加载应力(160 MPa)较低时,其断裂特征向沿晶断裂转变。 展开更多
关键词 SUPER304H钢 焊接接头 高温时效 持久性能 冲击功
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非锚固式大型立式熔盐储罐热疲劳分析 预览
16
作者 王昕 钱才富 《压力容器》 北大核心 2018年第4期31-35,共5页
疲劳是压力容器失效的主要模式之一,当设备的使用温度达到材料的蠕变温度,蠕变与疲劳的交互作用会加速材料的损伤进程。熔盐储罐是光热发电系统的重要储热设备,用于储存由集中太阳能熔化的熔盐,工作温度可达580℃。针对某热熔盐储罐,建... 疲劳是压力容器失效的主要模式之一,当设备的使用温度达到材料的蠕变温度,蠕变与疲劳的交互作用会加速材料的损伤进程。熔盐储罐是光热发电系统的重要储热设备,用于储存由集中太阳能熔化的熔盐,工作温度可达580℃。针对某热熔盐储罐,建立有限元三维模型,以储罐的最高和最低使用温度为交变载荷,依据美国ASME规范进行疲劳分析和评定,并比较蠕变损伤和疲劳损伤对设备寿命的影响。该储罐的蠕变-疲劳评定结果为合格,且蠕变对寿命的影响更大。 展开更多
关键词 立式储罐 高温 蠕变-疲劳 ASME-NH
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电站锅炉过热器超温爆管原因分析 预览
17
作者 肖波 《广东化工》 CAS 2018年第17期97-98,共2页
本文针对电站锅炉过热器超温爆管问题,深入研究了锅炉受热面失效机理,从流动和传热特性着手,分析了引起超温爆管的各种深层和浅层原因,并提出了相应的措施.
关键词 过热器 超温爆管 失效机理
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基于ASME规范案例2843的加氢反应器蠕变-疲劳强度分析与考核 预览
18
作者 法程钟 苏文献 《压力容器》 北大核心 2018年第9期21-29,共9页
对ASME规范案例2843进行较为具体的解读,并在蠕变和疲劳交互作用下,结合高温加氢反应器的实例进行了说明。该蠕变-疲劳分析的过程包括应力强度校核、忽略蠕变影响的判定、应变和变形校核、蠕变分析、疲劳分析和蠕变-疲劳交互曲线验证... 对ASME规范案例2843进行较为具体的解读,并在蠕变和疲劳交互作用下,结合高温加氢反应器的实例进行了说明。该蠕变-疲劳分析的过程包括应力强度校核、忽略蠕变影响的判定、应变和变形校核、蠕变分析、疲劳分析和蠕变-疲劳交互曲线验证。与ASME规范案例2605-2相比,ASME规范案例2843所适用的材料更广泛,对应的温度范围和最大服役寿命也更明确。得到的结论是:蠕变损伤的破坏大于疲劳损伤,工程实际应更多关注蠕变损伤,进行足够的结构加强,减小蠕变失效。 展开更多
关键词 规范案例2843 高温 蠕变-疲劳交互 设计校核
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刍议受感器铠装加热器加温可靠性问题 预览
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作者 郎贺明 秦可伟 《机械工程与自动化》 2018年第1期161-162,共2页
铠装加热器受感器加温可靠性问题影响了受感器总、静压的测量。经分析,不加温的主要原因为内丝断裂,断裂机理为高温疲劳和动态蠕变,两者占比与内丝温度有关。加热器焊接缺陷促进了高温疲劳和动态蠕变的发展,降低了受感器的加温可靠性。
关键词 受感器 铠装加热器 高温疲劳 动态蠕变 可靠性
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某取力器传动轴断裂分析及其改进方案 预览 被引量:1
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作者 王华权 《机械工程师》 2018年第2期154-156,159共4页
对某取力器传动轴断裂件进行材料、断口金相和硬度的对比分析。通过断口分析发现,由于摩擦发热导致烧蚀从而造成断件高温蠕变,导致蠕变速度加快,直致疲劳断裂。针对性地提出提高热处理质量、优化设计、提高机械加工工艺精度等措施。最... 对某取力器传动轴断裂件进行材料、断口金相和硬度的对比分析。通过断口分析发现,由于摩擦发热导致烧蚀从而造成断件高温蠕变,导致蠕变速度加快,直致疲劳断裂。针对性地提出提高热处理质量、优化设计、提高机械加工工艺精度等措施。最后通过实验来验证改进方案,并取得了良好实验效果。 展开更多
关键词 断裂 烧蚀 高温蠕变 疲劳断裂 循环润滑
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