M-A组元对低温压力容器用钢09MnNiDR焊接接头的影响

本文比较了09MnNiDR焊接接头在焊态和SR态的组织、拉伸性能和摆锤冲击性能,揭示了09MnNiDR钢在焊接过程中有M-A组元出现,以及经去应力退火后M-A组元明显分解的现象,同时试验表明M-A组元的分解可以大幅度改善焊接接头的低温韧性。     

焊后热处理对09MnNiDR钢焊接接头组织与性能的影响

采用扫描电子显微镜、硬度试验和冲击试验等方法,通过比较09Mn Ni DR钢在焊态及焊后热处理条件下焊接接头组织性能的变化,着重研究了焊后热处理对焊接接头M-A组元的影响以及M-A组元对焊接接头韧性的影响。结果表明,09Mn Ni DR钢在焊态条件下焊缝和HAZ中均有M-A组元出现,而经焊后热处理后大部分M-A组元分解;焊后热处理对焊接接头硬度影响不大,但明显改善韧性,而M-A组元对冲击韧性危害很大,基体组织的变化和M-A组元的分解是焊接接头韧性改变的原因,其中后者是焊接接头韧性改善的最主要原因。     

调质处理对9Ni钢低温韧性的影响

采用扫描电镜、X射线衍射仪等分析手段研究了调质热处理工艺参数对9Ni钢组织和低温韧性的影响。结果表明,淬火温度及回火温度对低温韧性有显著的影响.随着淬火温度的升高,9Ni钢低温冲击韧性降低。随着回火温度的升高,回转奥氏体分布变得较为均匀、弥散,但其数量及低温韧性不是呈单调地增加,在一定温度下出现峰值。     

氧气浓度和升温速率对煤自燃特性影响

为探究氧气浓度与升温速率对煤自燃特性的影响，利用TG/DSC-FTIR联用热分析技术测试3种不同变质程度的煤样在不同氧体积分数和不同升温速率下的放热特性，分析3种煤样在氧化过程中特征温度、热效应及标志性气体产生量等参数的变化规律。结果表明：氧体积分数一定时，升温速率越小，放热峰值、特征温度和指标气体释放峰值越向低温区偏移。在相同升温速率下，随着氧气体积分数的减小，煤氧化放热峰值温度降低；煤自燃指标气体峰值对应的温度逐渐向高温区域移动。煤变质程度增高，煤自燃特征温度呈增大趋势；放热量的峰值降低，对应的峰值温度增大；指标气体释放峰值温度增大，自燃危险性呈降低趋势。     

热成形和热处理对3.5Ni钢力学性能的影响

本文研究了不同厚度3.5Ni低温钢板以不同热成形加热温度和冷却条件成形后的力学性能变化。通过对经历热成形同样加热和冷却条件的母材试板重新进行不同规范的正火和回火,对材料被损坏的性能进行了恢复和提高,为低温钢设备的制造提供了可靠的工艺依据。     

侧向风速作用下聚氨酯泡沫双火源火蔓延研究

为探究环境风作用下逆向双点火源聚氨酯泡沫火蔓延及融合行为,开展多组对照实验并从材料传热机理角度分析侧向风速对火蔓延行为中火羽流形态、质量损失和辐射热流场等特征参数的影响。结果表明:风速与上述参数之间存在非线性关系。环境风效应使火焰被拉长且敷贴于预热区表面,增大预热区面积和热反馈;侧向风速的增加对FPU板材质量损失的影响逐渐弱化,且板材的熔滴率与风速呈正相关;无论侧向风是否存在,两侧逆向火焰融合后均达到整个蔓延过程中的峰值温度;风速的存在限制了火焰温度与辐射热通量峰值,也缩短了温度和辐射峰值出现的时间。     

返修次数对S30408不锈钢焊接热影响区组织性能的影响

为进一步研究返修次数对焊接热影响区组织与性能的影响,本文借助S30408不锈钢氩弧焊焊接接头的返修,针对焊接接头进行显微硬度测试、室温拉伸试验、夏比冲击试验,并观察和分析了焊缝断口形貌。结果表明：焊缝返修次数不超过2次的情况下,焊接接头显微硬度略有下降,焊接返修3次时显微硬度明显降低;在不超过3次返修的情况下,焊接接头的强度、塑性和韧性随着返修次数的增加未出现明显的恶化趋势,返修次数与焊缝及热影响区金属的力学性能之间没有明显的相互关系。     

TP347H不锈钢与12Cr2MoWVTiB（G102）耐热钢异种钢焊接接头运行前后组织与性能比较分析

对运行5万多小时及新焊的TP347H不锈钢，与12cr2MoWVTiB（G102）耐热钢，异种钢焊接接头进行了对比试验。结果表明，运行前后显微组织变化不大；力学性能变化较大，已运行的异种钢焊接接头高温短时力学性能、G102侧热影响区冲击值低于母材的标准要求；焊接接头的薄弱环节在G102侧的热影响区处，特别是靠近熔合线部位，此处最易产生裂纹，导致失效。鉴于已运行的异种钢焊接接头的高温短时力学性能和G102侧热影响区冲击值已低于母材的标准要求，建议尽早更换此类异种钢焊接接头。     

含H_2S/CO_2脱硫胺液中Cl~-对20#钢腐蚀的影响

为评估Cl~-累积作用对脱硫净化装置安全运行的影响,利用高温高压釜在室内对20#钢材质进行5组不同Cl~-质量浓度(465~40 000 mg/L)条件下的腐蚀试验,并采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了腐蚀产物的微观形貌与组成。结果表明,在110℃条件下,随Cl~-质量浓度增加,20#钢在脱硫胺液环境中基体表面腐蚀产物膜的形态发生变化,腐蚀速率先增大后减小,当Cl~-质量浓度为20 000 mg/L时,腐蚀速率达到峰值0.801 mm/a,腐蚀产物主要由FeS、FeCO_3和FeS_2组成。研究表明,Cl~-通过加速金属阳极的溶解、破坏腐蚀产物的完整性、降低酸性气体的溶解度3方面作用影响腐蚀过程。在脱硫装置高温工况下,20#钢存在较大的腐蚀安全隐患,建议甲基二乙醇胺(MDEA)溶液中Cl~-质量浓度控制在500 mg/L以内,而酸气负荷大的单元和设施不宜采用20#钢材质。     

热冲击煤细观损伤与能量响应的相关性研究

为研究热冲击煤细观损伤和能量响应机制的相关性，以平煤十矿24130工作面的煤作为研究对象，借助4K科研相机研究了不同热冲击煤的细观结构特征和热冲击对煤的损伤致裂效应。采用HC-U7非金属超声波探测仪、电热鼓风干燥箱、伺服万能试验机等仪器，开展了不同温度热冲击煤样加载试验，研究了热冲击对煤体单轴抗压强度、弹性模量、泊松比、动态破坏时间、冲击能量指数的影响规律，分析了热冲击煤细观结构、宏观破坏状态、煤物理参数与力学参数及能量指数之间的变化关系，并阐述了热冲击煤受力加载过程中煤能量响应机制。结果表明，煤体细观结构与煤能量响应机制具有较好的正相关性。热冲击煤能量响应特征的差异是由煤初始损伤造成的，煤损伤的存在削弱了煤储存弹性应变能并发生破坏的能力。热冲击温度越高，煤样孔隙越发育，孔隙周围更容易形成高应力区相互叠加，更大程度降低力学性能。损伤发育程度越高，能量积聚和耗散能量越低，峰值前能量积聚和峰值后能量释放越稳定，破坏前能量耗散行为的主导作用越明显。     

包装性能对空运锂电池热失控影响的定量研究

包装是防止空运锂电池热失控后果扩大的关键,提出了一种基于试验的空运锂电池包装性能定量评价方法,利用自主设计的锂电池火灾试验平台对锂电池包装件开展热失控试验,结合试验结果分析选取初爆时间、初爆和燃爆时间间隔、热失控电池数量、峰值温度作为锂电池包装性能等级评价指标,引入物元可拓法构建包装性能熵权物元可拓模型,通过对不同包装形式和材料的锂电池包装件进行评价可知:现有瓦楞纸包装性能等级为Ⅲ(差),会严重威胁锂电池空运安全;采用玻璃纤维板包装,包装方式为玻璃纤维隔板加盖板时性能等级为I(优良),可显著提高空运安全性。     

流体载热远红外气相辐射加热效果及影响因素研究

在“选择性催化还原法(SCR)脱硝-湿法脱硫”系统中,用SCR脱硝后回收的部分废热作为低温热源对湿法脱硫后的烟气进行远红外气相辐射加热,则可实现低成本、高效、简便的烟气再热.以导热油为载热流体,对远红外气相辐射加热湿法脱硫烟气的效果及其影响因素进行了研究.结果表明:流体载热远红外气相辐射加热方式较传统加热方式效果明显;加热终温随导热油温度和进口气体温度升高而升高,而随辐射距离、进口气体流量增大而降低;加热速率随导热油温度升高而增大,而随辐射距离、进口气体温度和进口气体流量增加而减小;加热管所涂涂料的性能是影响辐射加热效果的重要因素之一.     

承压设备用钢材使用焊接性探讨

承压设备的质量问题或事故的发生多源于焊接接头.在焊接接头中,热影响区是最为薄弱的区域,其状态、组织、性能与母材不同,不能用母材标准中规定的性能指标衡量热影响区.本文通过对焊接热影响区中材料的软化、硬化和脆化现象的分析,说明由焊接热影响区引发的质量问题和事故大都是由于材料(母材和焊材)使用焊接性出现问题而造成的.母材与焊...     

ZR-KVV电缆排布数量对燃烧特性影响的实验研究

电缆在实际布置情况下通常是多根成束装配,而电缆的排布数量对运行安全性有很大影响,研究电缆的排布数量对燃烧特性的影响具有重要意义。使用锥形量热仪,对ZR-KVV电缆以不同数量排布,研究分析其质量损失速率、热释放速率等主要燃烧性能参数。实验结果表明,当电缆受到固定火源的辐射热流影响时,质量损失速率峰值和热释放速率峰值随着水平布置电缆数量的增加呈指数递增;随着外部辐射热流强度的增强,质量损失速率峰值和热释放速率峰值增加,总热释放速率则减小。     

液氮抑制外部加热和过充锂电池模组热失控

为抑制锂离子电池模组的热失控传播，构建液氮(LN)对热失控的抑制试验系统，揭示在外部加热和过充条件下，LN对锂离子电池模组热失控传播的抑制作用。结果表明：外部加热条件下，热失控自紧贴加热板的电池向两侧传播，共6块热失控电池；同条件下，注氮后热失控电池温度降低超过100℃,峰值温度降低70℃以上，LN冷却效率为42.9%,有效利用率为4.1%,热失控剧烈程度降低，传播被阻断；改变加热板位置使LN不直接接触热失控电池时，LN的冷却效率为18.3%,有效利用率仅为2.1%,远低于接触组，且热失控电池回温至207℃,LN不能终止电池热失控进程，LN直接接触热失控电池时达到最佳抑制效果。过充条件下，电池模组内共7块热失控电池，峰值温度均超过345℃;注氮组无热失控电池，电池峰值温度为127.4℃,LN冷却效率为41.7%,在电池模组压降时注氮可防止热失控发生。     

转炉烟气粉尘比电阻影响因素实验研究

实验研究了转炉烟气干法除尘系统不同位置粉尘的矿物组成、粒度分布及温度、湿度对粉尘比电阻的影响。研究结果表明,同一粉尘样品由室温加热到220℃,比电阻变化趋势都是先升高再降低,在150℃左右比电阻值最高;在低温区,粉尘粒径越大比电阻值越大,当比电阻值达到峰值后,粉尘粒径越小则比电阻值越大,且原始粉尘样品的比电阻值最小;转炉粉尘中含量较高的成分为CaO和Fe_2O_3,粉尘比电阻值随着CaO含量增加而增加,随着Fe_2O_3含量的增加而降低,且在含量变化相同的情况下,CaO对粉尘比电阻值增大的作用强于Fe_2O_3对比电阻值降低的作用;随着粉尘含水量的升高,粉尘比电阻值逐渐降低。     

基于电化学-热-力耦合模型的锂离子电池热失控研究

为提升锂离子电池的安全性能,减少由热失控导致的安全事故,分析电池温升的原因并有效降低其温度,依据电化学反应中浓度、电势与热模型中温度的相互影响关系,建立电化学-热-力耦合模型。通过模拟单电池和电池组温度分布的实时情况,分析单电池温度不均匀分布和电池组温度正态分布情况的原因,探讨换热面积和流通量对散热量的影响,研究电池组中单体电池的位置分布及不同传热介质的散热情况。研究结果显示：低温和相对高温环境下,欧姆热、极化热及电化学反应热产热占比不同,但产热最高温度未达到电极材料与电解液分解反应的临界温度420 K;高温环境下,电池温度持续升高接近临界温度,出现热失控趋势,对流换热系数对电池影响较大。电池组间隙为10 mm和20 mm时,整体温度比间隙为0时分别降低了1.1%和1.8%;与无间隙电池组相比,以铜板和铝板为传热介质的电池组温度分别降低了2.0%和1.6%。     

不同荷电状态下三元锂离子电池针刺热失控试验研究

基于锂离子电池实际存储与应用的普遍性和危险性,利用自主设计并搭建的试验平台,分别对不同荷电状态(SOC)的锂离子电池进行了针刺热失控试验.利用直径5 mm的钨钢针触发圆柱形21700三元锂离子电池热失控,记录其试验现象,测定锂离子电池的温度、开路电压与质量等参数.结果表明:锂离子电池SOC越高,针刺时发生热失控的现象越剧烈,且当锂离子电池SOC高于60％时,电池各测温点的最高温度都在电池正极处,电池外表面的温度峰值均高于电池内部的温度峰值;随针刺的锂离子电池SOC增大,电池各测温点温度峰值升高,电池正极处到达峰值所需时间变短;不同荷电状态的锂离子电池在进行针刺试验后,两端开路电压掉落的时间点不同,电池SOC越高,开路电压掉落的时间越快,在发生针刺后三元锂离子电池安全阀能保护电池不发生明显热失控现象的最大SOC在60％左右;SOC越高的锂离子电池在发生热失控过程中电池损坏越严重,其质量损失率越大.     

临氢管道焊接接头断裂失效分析

通过对断裂钢管的宏观断口、化学成分、微观组织、断口形貌等方法查找该管道的断裂原因。结果表明:该管道材质为0Cr18Ni9(美标牌号为304)。断口为典型的脆性断口,细晶区碳化物聚集严重,在金相制样浸蚀过程中晶粒大量脱落,细晶区敏化程度严重,热影响区的敏化作用是导致发生晶间腐蚀断裂的主要原因。     

相变材料填充率影响锂电池组热失控传播特性的实验研究

复合相变材料(PCM)应用于锂电池组的热管理是当前研究的热点。然而,PCM对锂电池组热失控传播特性的影响规律仍不甚明晰。实验研究了不同PCM填充率对锂电池组的影响,分析其热失控触发时间、最高温度、质量损失和热释放速率等参数变化规律。结果发现,添加PCM后,电池表面温度、CO和SO₂浓度均出现了不同程度的降低,但对热释放速率没有明显的影响。PCM填充率为0%和10%的电池组均发生了热失控传播,而30%、50%、100%的PCM填充率能有效阻隔热失控传播的发生。