一、16Mn钢的加工、焊接经验（论文文献综述）
马彪[1]（2017）在《Fe-20/27Mn-4Al-0.3C无磁钢热轧板的组织与性能研究》文中提出近年来,随着我国国防军工、电力、核工业、轨道交通、船舶等经济领域的快速发展,相关行业对于无磁钢的市场需求迅速增长。欧美发达国家、日本和前苏联都曾经对无磁钢进行过广泛和系统的研究,发展出Cr-Ni-Mo、Cr-Ni-Mn-N、Cr-Mn-N等多个系列的无磁不锈钢和Fe-Mn-Ci-C、Fe-Mn-Al-C等高锰无磁结构钢,形成了品类齐全、覆盖各个强度级别的一系列无磁钢品种,也申请了大量相关专利。而国内对于无磁钢的研究起步较晚,产品牌号较为有限,对其应变硬化和强韧化机制的认识也不充分。因此,本文依托于国家自然科学基金项目“异步热轧高锰奥氏体无磁钢的退火孪晶形成机理”,设计了 F-20/27Mn-4Al-0.3C（以下简称20Mn和27Mn）两种高锰无磁钢,围绕其热轧过程的组织演变与强韧化方法展开研究,目的是为开发和制备组织稳定和性能优良的高锰无磁钢新品种提供必要的理论依据和技术支持。本文的主要工作和研究成果如下:（1）研究了中低层错能的20/27Mn无磁钢的热变形特性,采用热力学模型计算了其层错能,分析了 Mn含量对热变形过程中流变应力、动态回复和再结晶行为的影响规律,并建立了相应的高温本构方程和变形抗力模型,用作异步热轧过程应力应变的计算模型。结果表明,Mn含量增加主要是以提高层错能的方式影响高锰无磁钢的热变形行为。随着Mn含量的提高,由层错能升高引起的动态回复软化效果超过由于Mn含量增加引起的加工硬化效果,导致峰值应力减小,同时由于层错能增加,动态再结晶受到抑制,使峰值应变略微推迟。（2）研究了中低层错能的20/27Mn无磁钢在室温拉伸变形过程中的应变硬化机制,分析了 Mn含量变化对变形过程中位错密度、形变孪晶体积分数、孪生临界应力和力学性能的影响,并估算了不同变形机制对高锰无磁钢的应变硬化贡献量。结果表明,中低层错能的高锰无磁钢的应变硬化机制始终以位错强化为主,在变形过程中有形变孪晶和剪切微带形成,不过孪品诱导塑性（TWIP）和剪切微带诱导塑性两种变形机制产生的强化效果不大。随着Mn含量的增加,高锰无磁钢的室温拉伸强度和均匀延伸率均有所下降,但冲击韧性得到提高。另外,在应变硬化过程中,Mn含量增加一方面会导致变形过程中产生的位错密度增加,从而提高高锰无磁钢的加工硬化率,另一方面,会通过提高层错能明显抑制变形过程中的形变孪晶生成,使得TWIP效应减弱,塑性降低。（3）提出了通过异步热轧工艺实现高锰无磁钢热轧板细晶强化的工艺方法,研究了异步热轧工艺参数,包括异速比、轧制温度、轧辊速度和变形量对20Mn无磁钢的晶粒细化、剪切织构和再结晶织构形成、厚向组织梯度以及力学性能的影响。同时发现了在异步轧制过程中并不常见的旋转铜织构作为剪切织构出现,并从滑移系选择和晶体学取向关系的角度解释了异步热轧剪切织构和旋转铜织构的形成原因。结果表明,同步热轧钢板沿厚度方向的剪应变呈上下对称分布,心部没有剪应变。而异步热轧钢板的厚向剪应变呈非对称和不均匀分布,导致钢板沿厚度方向存在明显的组织梯度。随着异速比和轧制压下量的增加,钢板受到的剪应变增加,形成表层细晶区,同时向钢板心部的变形渗透性增强,促进了心部再结晶形核。异步热轧钢板表层细晶区晶粒尺寸可达3～5 μm,心部晶粒能够细化至6～9 μm,屈服强度比常规热轧钢板提高约100 MPa,晶粒细化效果和强度级别接近于完全再结晶退火后的冷轧钢板。（4）比较了采用常规热轧、异步热轧和冷轧退火三种工艺制备的20Mn无磁钢中退火孪晶密度和退火孪晶占大角度晶界的比例,分析了退火孪晶密度与冷轧退火工艺参数以及奥氏体晶粒尺寸之间的关系,并通过线性回归得到了大角度晶界密度、退火孪晶密度与晶粒尺寸的关系模型。结果表明,退火孪晶的形成与晶界迁移程度有关,退火孪晶密度只与晶粒尺寸有关,与冷轧退火工艺参数无关。常规多道次热轧的退火孪晶界比例最高,其次是异步热轧,而冷轧退火钢板的退火孪晶界比例最低。这可能与异步热轧和冷轧退火两种工艺中再结晶形核和长大方式的不同有关。因此,虽然较大冷轧变形结合适当退火工艺能够起到相同的晶粒细化效果,但与异步热轧相比,冷轧退火工艺抑制了晶内退火孪晶界的生成。（5）利用振动样品磁强计测量了不同冷轧变形量的20Mn无磁钢的磁滞回线,发现即便是中低层错能的20Mn无磁钢在冷轧变形量超过73%时仍会发生奥氏体向α’-马氏体的直接相变,中间过程没有ε-马氏体参与,少量的应变诱导α’一马氏体主要形核于{111}面剪切带与形变孪晶的交叉位置,是晶内两系剪切作用的结果。此外,采用CO2气体保护焊对两种高锰无磁钢进行了焊接实验,当焊接热输入量较小时,未发现焊接裂纹产生,奥氏体晶粒粗化不严重,焊接接头强度能够满足要求,但冲击韧性稍差。
万楚豪[2]（2016）在《U71Mn钢焊接接头疲劳损伤的非线性超声检测》文中研究表明焊接作为常用的连接手段,广泛应用于航空、高速列车、桥梁建设以及汽车制造等工业领域中。焊接质量优异的接头在承受交变载荷时,也会产生疲劳损伤,危及焊接结构的使用。目前对焊接接头的疲劳寿命进行预测需要通过复杂的计算才能实现,不能直接检测材料内部的疲劳损伤。与常规疲劳预测方法相比,非线性超声检测技术使用相对简单,能够直观地表征材料中的疲劳损伤。但是现阶段焊接接头的非线性超声机理研究与结构疲劳损伤检测的研究还处于起步阶段,实际应用中缺乏完整的疲劳寿命预测模型,特别是裂纹扩展过程中的非线性超声响应模型,目前还需要进一步的完善。因此,焊接接头疲劳损伤区域中非线性超声响应特征的提取及相关研究,已成为目前研究人员重点关注的课题。本文基于固体中超声波波动理论,以U71Mn钢为试验材料,推导出沿立方晶体内部不同方向传播的超声波波动方程,选取了非线性检测的波型,获得了检测中所使用的非线性系数的表达式;同时推导出非线性系数与材料损伤之间的关系,为非线性超声检测技术用于疲劳损伤表征提供了理论依据。基于位错理论下损伤与非线性系数之间的关系,利用有限振幅超声波穿透单个或多个位错时产生的非线性效应,建立了位错组织与超声波之间的非线性效应模型。结合TEM观察的疲劳区域结构组织形貌,对U71Mn钢试件低频加载后非线性系数的变化进行了理论解释,研究表明,疲劳初期的损伤与非线性系数呈单调关系,非线性系数增加的主要原因是疲劳区域中位错弦的拉长与位错密度的上升。探讨了有限振幅超声波与裂纹之间的相互作用,解释了二次谐波的产生原理。通过改变激励信号幅值或作用于裂纹界面的加载力,研究了裂纹的不同闭合状态对非线性系数的影响。研究结果表明,有限振幅超声波信号幅值越高,其在裂纹界面由拉/压效应产生的非线性效应越强;裂纹的闭合面积越大,有限振幅超声波通过后产生的非线性效应越强;而宏观裂纹的出现会降低超声波的透射率,将会减弱非线性效应。结合以上三点分析,疲劳中后期产生的损伤与非线性系数将呈非单调关系;第一阶段非线性系数增加主要是由于微裂纹的萌生与生长,而第二阶段非线性系数下降的原因是宏观裂纹的形成。非线性检测中有限振幅波以不同入射角度通过疲劳区域时,产生的非线性效应也将不同。本文采用端面入射法、直入射法与斜入射法提取了承受疲劳载荷U71Mn钢试件中的非线性系数。研究表明,斜入射法既能保证声波与疲劳损伤区的相互作用,又对不同的焊接接头有较好的适应性,可以获得较好的非线性超声测试结果。通过透射电镜与金相显微镜观察不同低频疲劳加载次数U71Mn钢母材试件中的组织形貌,将材料的损伤与提取的非线性系数进行关联,建立了疲劳加载次数与非线性系数的关系曲线（βN曲线）。发现位错弦拉长与位错密度增加造成了非线性系数的升高（5万次前TEM形貌）;微裂纹的出现使非线性系数进一步升高（5-11万次间金相照片）;而宏观裂纹的扩展将引起非线性系数下降（11万次加载后金相照片）。利用HHT技术处理了穿透焊接接头试件疲劳区域的超声信号,结合位错与裂纹的理论分析,将βN曲线划分为三个阶段。第Ⅰ阶段非线性系数呈缓慢线性上升趋势,对应疲劳初期应力集中与位错增殖期（6万次前）;第Ⅱ阶段非线性系数呈快速线性上升趋势,对应了疲劳过程中裂纹萌生（6-8万次）及闭合裂纹产生（6-11万次）阶段;第Ⅲ阶段非线性系数呈快速下降趋势（11万次后）,对应了疲劳过程中的宏观裂纹产生及生长阶段。通过二次加载的方式,利用实验获得的βN曲线预测了U71Mn钢焊接接头试件的剩余疲劳寿命,平均预测误差不超过20%,最低预测误差可达到4.63%。以上研究结果表明,利用βN曲线能够表征疲劳加载中由位错出现到裂纹形成,最终失稳扩展的整个损伤过程,完成了一定条件下U71Mn钢焊接接头剩余疲劳寿命的预测。为了拓宽非线性超声检测技术在工业中的使用范围,降低非线性检测的成本,利用脉冲反转法信号处理技术简化了非线性超声检测系统。结果表明,在不使用硬件滤波的条件下,利用该方法也可以有效地提取通过焊接接头疲劳区域超声信号中二次谐波的幅值,获得相应的非线性系数及βN曲线。
陈昆[3]（2019）在《激光包覆焊接制备高熵合金复合层研究》文中进行了进一步梳理液压支架立柱是液压支架设备中的易损件,煤矿下恶劣的环境直接影响着立柱的使用寿命,容易出现磨损、腐蚀、变形等现象,从而导致液压系统失效,因此,要对立柱表面进行强化处理。传统的表面处理方法为电镀、化学镀和激光熔覆,前者容易产生废水和废气,污染严重,后者使用的熔覆粉末制作成本高、周期长,本文提出用激光包覆焊接代替激光熔覆,以薄板带材代替粉末,对立柱表面进行强化。本文首先以高熵合金AlCoCrFeNi和27SiMn钢为研究对象,对其进行单道激光搭接焊和激光包覆焊,通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析仪、纳米力学综合测试系统、磨损试验机以及电化学工作站,研究焊缝的组织形貌,工艺参数对焊缝形貌和性能的影响以及所制备复合层的力学性能,耐磨性能和耐腐蚀性能。研究结果如下:高熵合金AlCoCrFeNi主要由单相BCC结构固溶体组成,显微组织为大块的等轴晶,等轴晶内部有类似花瓣状的多边形树枝晶组织。27SiMn钢焊缝中心的组织为板条状的马氏体和残余奥氏体。对两种材料进行单道激光搭接焊,获得了良好的冶金结合,过渡区域的组织为高熵合金AlCoCrFeNi焊缝边缘的柱状树枝晶,中心的等轴树枝晶以及27SiMn中发生马氏体转变而生成的板条马氏体。高熵合金AlCoCrFeNi母材的平均显微硬度为543.2±3.4 HV,焊缝的平均显微硬度为626.1±2.7 HV,27SiMn钢母材的平均显微硬度为263.2±4.2 HV,焊缝的平均显微硬度为386.9±6.8 HV。不同工艺参数下均能获得了平整光滑、致密无缺陷的焊缝。随着激光功率的增加,焊缝熔深,熔宽以及显微硬度均增大,而束腰高和束腰宽的变化不大;随着焊接速度的增加,焊缝的熔深、熔宽、束腰高、束腰宽均随之减小,显微硬度也减小但变化不大。激光功率对熔深的影响更明显,焊接速度对熔宽、束腰高、束腰宽的影响更明显。不同工艺参数下,均能获得成形良好的焊接复合层。焊接复合层的屈服应力大于铸态母材,铸态母材的屈服应力为482.38±19.62 MPa,焊接复合层的平均屈服应力为608.08±36.24 MPa。焊接复合层的摩擦系数小于铸态母材,复合层的磨损量与其表面硬度密切相关,当硬度较大时,磨损量较小,铸态母材的磨损量为8.62±0.41 mg,焊接复合层的最小磨损量为7.65±0.32 mg。其磨损是粘着磨损和磨粒磨损共同作用的结果。焊接复合层的自腐蚀电位高于母材,且其自腐蚀电流密度较低,表示焊接复合层的耐腐蚀性略好于高熵合金AlCoCrFeNi母材。
彭兆春[4]（2017）在《基于疲劳损伤累积理论的结构寿命预测与时变可靠性分析方法研究》文中研究指明随着航空航天、轨道交通、船舶海洋、机械制造等工业技术水平的提高,现代机械装备正逐步向大型化、高速化和高性能方向发展。许多机械装备关键零构件或结构的服役环境复杂,运行条件恶劣,导致各类破坏事故频繁发生。腐蚀、磨损和疲劳是机械结构破坏的主要表现形式,其中以疲劳破坏尤为突出。针对长期承受交变循环载荷作用的机械结构,疲劳断裂是其最主要的失效模式,占机械结构失效总数的50%90%。疲劳破坏具有很强的隐蔽性和突发性,破坏前无明显的征兆,对机械装备的安全运行构成了严重威胁,一旦发生破坏易于造成重大事故和生命财产损失。机械装备零构件或结构的疲劳寿命及其可靠性是制约装备整机寿命和系统可靠性水平的关键因素。因此,精确地预测和评估机械结构的寿命和可靠性,是确保其在服役期内安全、可靠运行的重要保障,对合理制定维修决策和健康管理计划,最大限度地发挥装备的使用价值,提高经济效益和抗疲劳设计等方面均具有重要的理论价值和现实意义。由于疲劳失效过程的复杂性和随机性,传统的寿命预测理论和可靠性分析方法还不够完善,仍存在诸多尚未解决的难题和不足。针对此,本文以有限寿命设计方法和疲劳损伤累积理论为基础,深入开展疲劳损伤失效机理、寿命预测技术以及可靠性分析方法的研究,采用机械装备关键零构件的金属材料试件和焊接结构件的疲劳试验数据进行模型和方法验证,使现有疲劳分析理论日臻完善,拓展其应用范围。论文主要研究内容和成果如下:（1）提出了考虑载荷相互作用效应的疲劳损伤等效法则与剩余寿命预测方法。针对变幅加载载荷历程效应的复杂性以及Miner法则的内在缺陷,从损伤累积的角度出发,系统地研究了载荷加载顺序及载荷交互效应的作用机制。根据疲劳失效的“二元判据”,引入了疲劳损伤状态的概念定性地表征材料的受损程度。针对传统损伤等效方法的缺陷,提出了考虑载荷相互作用效应的疲劳损伤等效法则。在此基础上,结合韧性耗散模型,建立了改进型剩余寿命预测模型,该模型能综合考虑载荷顺序及载荷间交互作用对损伤发展和疲劳寿命的影响。（2）提出了基于疲劳驱动能损伤参数的非线性损伤累积模型与剩余寿命预测方法。针对传统损伤变量在描述上难以揭示失效过程能量耗散的本质,以疲劳驱动力模型为基础,运用能量准则,提出了一种描述疲劳失效全过程的驱动能损伤参数。从失效的能耗过程出发,建立了以驱动能耗散为状态参量的疲劳损伤定量方法和非线性损伤累积模型。在此基础上,运用损伤等效原理,推导出剩余寿命预测模型表达式以及考虑载荷相互作用效应的改进模型,并通过试验设计研究了两种模型的典型非线性特征。（3）提出了基于动态剩余S-N曲线与材料记忆性能退化的修正线性损伤累积准则。针对非线性损伤理论计算量大的缺陷以及Miner法则在工程应用上的优势,从剩余寿命和S-N曲线的角度出发,研究了动态剩余S-N曲线和材料记忆性能的退化规律,通过引入材料记忆退化参数定量地表征动态剩余S-N曲线的斜率比,提出了一种修正的线性损伤累积准则。该准则保留了传统Miner法则形式上的简易性,便于疲劳损伤定量分析和寿命估算。通过对比三种线性损伤模型并结合试验设计,详细阐述了四种模型存在的共有属性以及线性损伤增长行为。（4）提出了基于双线性损伤累积理论的概率模型以及时变疲劳可靠性分析方法。疲劳失效是一个损伤不断累积的动态过程,传统的基于静态的可靠性分析方法无法体现载荷历程的时变特征,而基于动态的可靠性分析方法难以揭示失效过程裂纹萌生和裂纹扩展的两阶段特性。针对此,以双线性损伤累积理论为依据,分别在正态分布和对数正态分布假设下,构建了概率损伤累积模型。在此基础上,运用应力-强度干涉理论,建立了基于“累积损伤-临界损伤”时变可靠度模型,实现了疲劳全寿命周期内的可靠度预测。
高会英[5]（2016）在《复杂应力状态下焊接接头的疲劳寿命预测方法研究》文中研究指明为满足大型复杂机械结构的轻量化要求,焊接技术被越来越多地应用到工程实际中。由于大型复杂机械结构的受力状态异常复杂,服役环境愈趋恶劣,导致焊接结构的疲劳问题变得尤为突出。而焊接接头中通常存在的裂纹、气孔、夹杂、未熔合、未焊透等缺陷,使得焊接接头成为整个焊接结构的薄弱环节。针对焊接接头开展疲劳寿命预测研究,以制定安全评估及健康管理决策,实现焊接结构的最大化利用,可以大大降低经济损失和减少人员伤亡。因此,研究复杂应力状态下焊接接头的疲劳寿命预测方法具有重要的理论意义和工程价值。目前,用于焊接接头疲劳寿命预测的方法主要有两类,一类是基于S-N曲线和疲劳累积损伤理论的方法,另一类是基于断裂力学理论和裂纹扩展率曲线的方法。针对上述两类方法在工程应用中的局限性,以及焊接结构的复杂承载状态,本文开展了焊接接头的疲劳累积损伤和概率疲劳寿命预测方法研究。其主要研究内容包括:（1）提出考虑载荷间相互作用效应的改进Manson-Halford模型及剩余寿命预测方法工程中,焊接接头的疲劳寿命预测模型通常忽略了载荷顺序效应和载荷间相互作用效应的影响,导致预测精度常常不能满足工程要求。针对此,由于Manson-Halford模型对疲劳累积损伤受外部载荷施加顺序的影响有较好的考虑,本文将载荷间相互作用效应以指数函数形式引入到该模型中,提出改进Manson-Halford模型。改进Manson-Halford模型可同时考虑不同加载顺序和载荷间相互作用对疲劳累积损伤的影响。通过分析剩余寿命的模型预测值和试验值,改进Manson-Halford模型具有较高的预测精度,可应用于工程中复杂应力状态下焊接接头的疲劳寿命预测。（2）提出考虑损伤程度和应力状态的改进Corten-Dolan模型及剩余寿命预测方法应用于工程的焊接结构,如列车焊接构架、焊接车体、焊接摇枕等,主要承受低于其疲劳极限的小载荷的作用,疲劳损伤亦主要由小载荷引起并进行累积。Corten-Dolan模型能考虑小载荷对累积损伤的影响,然而,目前对模型中影响疲劳寿命预测精度的关键参数,即指数d的确定方法仍存在争议。针对此问题,考虑到疲劳失效是材料或结构在一定损伤情况下,应力继续作用的结果,本文在Corten-Dolan模型的基础上,对指数d的确定方法进行研究,并提出能综合考虑某一时刻的损伤程度和当前应力状态的改进Corten-Dolan模型,该模型满足二元失效判据,能更好地描述复杂应力状态下疲劳破坏的物理机制。经验证,当应用改进Corten-Dolan模型预测常用焊接材料、焊接接头在二级、多级载荷下的疲劳寿命时,预测误差均在50%以内,且计算过程较为简单,可用于复杂应力状态下焊接接头的疲劳寿命预测。（3）提出基于广义多项式混沌法的S-N曲线不确定性分析及概率疲劳寿命预测方法试验过程中,由于所采用的试件、条件、操作以及数据读取等存在不确定性,使得焊接接头常幅载荷下的疲劳寿命存在分散性,造成S-N曲线具有不确定性。因此,为使焊接接头复杂应力状态下的疲劳寿命预测结果能较好地反映实际情况,应用对不确定性有较好处理能力的多项式混沌理论,结合改进Manson-Halford模型和改进Corten-Dolan模型,提出了考虑S-N曲线不确定性的概率疲劳寿命预测模型。结果表明,基于广义多项式混沌法的疲劳寿命预测方法能以较高的计算效率得到与Monte Carlo方法相接近的预测效果,这对广义多项式混沌法应用于疲劳寿命预测的合理性进行了验证,拓展了多项式混沌理论的应用范围,并对基于S-N曲线和累积损伤理论的疲劳寿命预测方法进行了完善。（4）提出基于初始裂纹与等效裂纹的概率疲劳寿命预测方法目前,当采用断裂力学理论结合裂纹扩展率曲线的方法对焊接接头疲劳寿命进行预测时,初始裂纹尺寸的确定和随机载荷下寿命预测过程复杂是亟需解决的问题。针对此,基于当量初始缺陷尺寸、应力强度因子模型以及裂纹萌生与扩展的分界,提出了考虑应力水平的初始裂纹尺寸的确定方法,该方法可减少对人为经验的依赖,同时可节省试验成本和时间。另外,为降低随机载荷下疲劳寿命计算过程的复杂度,提出等效裂纹尺寸概念及其计算模型,并考虑模型不确定性。经验证,确定初始裂纹尺寸时考虑应力水平的影响是可行的,等效裂纹尺寸的提出简化了概率疲劳寿命的计算过程,而模型不确定性的考虑使得该模型更利于材料或结构的安全性和可靠性评估。
李俊楠[6]（2015）在《番禺30-1平台生产管线腐蚀规律研究及剩余寿命预测》文中提出番禺30-1气田产出天然气组分中包含H2S和CO2腐蚀性气体,各气井采出水不仅呈酸性,还含有HCO3-和Cl-等腐蚀性离子。在温度和压力的作用下,这些腐蚀性介质很容易腐蚀番禺30-1平台生产管道,一旦平台上有某段管道因腐蚀发生失效事故将会带来不可估量的后果,因此研究番禺30-1平台生产管线的腐蚀机理并提前预测出剩余服役寿命尤为必要。本文以番禺30-1平台4-PW-1002-E5-P、8-PV-2060-E2、12-PV-1010-E5和6-WS-4064-A5四段现场管线及其材质（16Mn钢、20#钢、双相不锈钢F51）为研究对象,通过能谱分析、X衍射、焊接接头焊接工艺评定、抗硫化氢腐蚀性能评估、腐蚀电化学实验等手段研究现场管道的腐蚀机理,然后利用失重法计算以上三种材质在模拟现场环境下的平均腐蚀速率,最后依据API579标准和SY/T6151-2009标准评价四段管线目前的服役适应性,在确定管道当前的剩余强度满足运行要求后,分别采用均匀腐蚀剩余寿命预测模型和检测数据剩余寿命预测模型预测它们的剩余服役寿命,主要取得以下结论：（1）4-PW-1002-E5-P段管道的腐蚀机理是Cl-促进的SRB腐蚀、HC03-腐蚀和应力腐蚀,8-PV-2060-E2和12-PV-1010-E5两段管道的腐蚀机理是Cl-促进的H2S腐蚀、CO2腐蚀、HCO3-腐蚀和应力腐蚀,6-WS-4064-A5段管道的腐蚀机理是Cl-促进的溶解氧腐蚀和应力腐蚀。（2）现场管道的焊接接头都存在外部或内部缺陷,并且它们的拉伸性能全部不合格。个别焊接接头的冲击韧性和显微硬度也存在问题。（3）4-PW-1002-E5-P、8-PV-2060-E2、12-PV-1010-E5和6-WS-4061-A5四段管道目前的剩余强度满足继续服役的要求,其中8-PV-2060-E2段管道的剩余寿命为16年,其余三段管道的剩余寿命都满足20年的设计使用年限。综上所述,Cr、H2S、CO2、HCO3-、SRB是番禺30-1平台生产管线的主要腐蚀因素,此外虽然4-PW-1002-E5-P、8-PV-2060-E2、12-PV-1010-E5和6-WS-4064-A5四段现场管线已经遭受了不同程度的腐蚀,但是目前依然有能力继续工作运行。
郭跃[7]（2017）在《激光包覆焊接制备复合层研究》文中指出立柱是液压支架设备中的易损件,煤矿严重的腐蚀环境直接影响着立柱的使用寿命,容易出现磨损、腐蚀、变形等现象,从而导致液压系统失效,因此,要对立柱表面进行处理。传统的表面处理方法为电镀、化学镀和激光熔覆,前者容易产生含重金属离子的电镀废水和各类酸雾废气,污染严重,后者使用的熔覆合金粉末制作成本高、周期长,且增加空气中会悬浮颗粒物,本文首次提出用激光包覆焊接代替激光熔覆,以薄板带材代替粉末,对立柱表面进行处理。本文首先以304不锈钢和27SiMn钢为研究对象,对其进行单道激光搭接焊和激光包覆焊,通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析仪、磨损试验机以及电化学测试站,研究焊缝的凝固模式、工艺参数对焊缝形貌的影响以及所制备焊接复合层的耐磨性和耐腐蚀性,然后再以Inconel 718合金代替304不锈钢进行包覆焊制备复合层,对比两种复合层的耐磨性和耐腐蚀性。研究结果如下:304不锈钢焊缝的边缘为柱状晶,中心为等轴晶,室温下的组织为铁素体和奥氏体;27SiMn钢焊缝的中心组织以板条状的马氏体为主,热影响区组织为马氏体和贝氏体;两种材料进行搭接焊时,获得了良好的冶金结合,焊缝过渡区组织为马氏体、铁素体和奥氏体,304不锈钢母材的平均显微硬度约为178.1 HV,焊缝的平均硬度为279.4 HV,27SiMn钢母材的平均显微硬度约为260.1 HV,焊缝的平均显微硬度约为392.9 HV。不同工艺参数均能获得平整、光滑、致密的焊缝。随着激光功率的增加,焊缝的熔深、熔宽以及硬度值均增大;随着焊接速度的增加,焊缝的熔深、熔宽减小,焊接速度的变化对焊缝的硬度影响不大;焊缝熔深和硬度均随离焦量的变化先增加后减小,而对熔宽的影响较小,各工艺参数下焊缝的束腰高和束腰宽均变化不大。在不同的激光功率、焊接速度、离焦量以及搭接率下,均能获得成形良好的304不锈钢/27SiMn钢复合层;在激光功率400 W、焊接速度0.8 m/min、离焦量0 mm以及搭接60%的工艺参数下,复合层的磨损量最小;对304不锈钢/27SiMn钢复合层进行电化学测试并与304不锈钢母材进行比较,复合层的耐腐蚀性略差于304不锈钢母材。对Inconel 718合金和27SiMn钢进行激光包覆焊制备复合层,其表面硬度值是304不锈钢/27SiMn钢复合层的1.74倍,磨损量也仅为304不锈钢/27SiMn钢焊复合层的65%,但耐腐蚀性能略差于304不锈钢/27SiMn钢复合层。
杨峰[8]（2019）在《旗门港斜拉桥临时设施受力分析与施工技术研究》文中提出近年来,在我国的大江大河上,一个又一个“世界之最”的桥梁正在如火如荼的建设。伴随着桥梁跨度的不断增大,铁路、公路等交通网线的不断加密,使得桥梁专家和桥梁工程师们不得不对桥梁的施工技术进行不断的创新与探索,也正是这一次又一次大胆的尝试,才使得桥梁施工技术日趋丰富和成熟。斜拉桥作为一种拉索体系,是大跨度桥梁的最主要桥型,也是我国大跨径桥梁最流行的一种桥型。同时斜拉桥跨越能力强,受桥下净空和桥面标高的限制小,便于通航。新建的旗门港斜拉桥横跨旗门港,工程地质水文条件较为复杂,在进行特大桥施工时需要进行钢栈桥、钻孔平台、围堰的设计与计算。在现实施工中,栈桥、钻孔平台及围堰方案的选择往往会影响工程的施工难度,从而影响工程量大小,工期长短。因此,对于桥梁施工,临时设施的设计具有重要意义。本文以旗门港斜拉桥为例,重点对以下几个方面进行了研究分析:对钢栈桥及钻孔平台的孔跨布置、结构选型等进行了设计,对其不利荷载进行分析和组合,使用Midas Civil有限元软件对结构进行验算,得出贝雷片受力、分配梁受力及钢管桩桩长满足规范要求,确保施工荷载下的安全可靠。结合旗门港斜拉桥的设计方案,考虑了桥墩处地形地质条件,当地气象水文资料等;同时结合了近年来围堰施工工艺的发展,各种围堰施工的优缺点及其他要求,最终选定围堰类型为拉森Ⅳ型钢板桩围堰,并分析了围堰的施工步骤。为了选择合理的钢板桩类型与内支撑材料特性,进行了拉森Ⅳ型钢板桩强度的计算、围檩受力计算,确立了内支撑结构所需材料的特性。为了保证施工安全进行了围堰基坑底土抗隆起验算、围堰基坑底管涌验算,从而保证了围堰设计方案的可行性与安全性。在保证施工安全的基础上,参考各项验算成果与拉森Ⅳ钢板桩施工要求,对旗门港斜拉桥22#、23#墩钢板桩围堰进行了设计,论证了施工可行性与可靠性。根据设计验算结果,并结合工程地质、水文地质及气候条件等因素,全面阐述了钢栈桥、钻孔平台、钢板桩围堰施工工艺及流程。最后对旗门港斜拉桥主塔施工方案、塔吊布置方案、主塔塔柱施工、主塔横梁施工、主梁施工方案、0#块现浇施工、挂篮悬臂施工、主梁合龙段施工、斜拉索挂设、斜拉索张拉等的施工方法和工艺进行了阐述。利用Midas Civil结构分析软件对斜拉桥各施工阶段进行模拟分析,计算了徐变完成后梁体的累计位移和活载作用梁体的最大竖向位移,为梁体预拱度的设置提供了依据。
陈群燕[9]（2009）在《16Mn钢双丝埋弧焊工艺及接头性能研究》文中进行了进一步梳理双丝埋弧焊是一种先进高效的焊接方法,双丝的引入减少了焊接道次,焊接生产效率得到显着提高,通过调节前、后丝焊接电流的大小,能够在较宽的范围内控制输入的焊接线能量,从而满足不同使用条件对接头性能的要求。目前,16Mn钢是我们国家在造船、压力容器、桥梁、铁路车辆、工程机械、管道、核电站、海洋结构等领域应用最广泛的钢种之一。16Mn钢虽然具有良好的焊接性,但由于它含有一定量的碳和锰等合金元素,焊接时的淬硬倾向和冷裂倾向稍大些。采用过大的焊接线能量焊接时,粗晶区将因晶粒长大或出现魏氏组织等而降低韧性,焊接线能量过小,会由于粗晶区组织中马氏体比例的增大而降低韧性。本论文分别在相同的焊接速度和相同线能量条件下采用双丝、单丝自动埋弧焊方法在厚度为20mm的16Mn钢板上进行了焊接工艺试验。比较了不同工艺条件下接头的宏观断面、焊丝金属的熔敷率,分析了接头金属的显微组织,测试了接头金属的显微硬度,进行了接头的常温拉伸、冲击和高温拉伸试验。结果表明:与单丝埋弧焊相比,采用双丝自动埋弧焊工艺所得到的焊接接头的焊缝形状更合理,焊缝熔深和熔宽均增加,焊缝成型系数增大;焊接速度相同条件下,焊丝金属的熔敷率随着焊接线能量的增大而提高,在焊接线能量不变条件下,焊丝金属的熔敷率随着焊接速度的增大而提高,双丝自动埋弧焊工艺可以显着地提高焊丝金属熔敷率,从而提高了焊接生产效率;双丝自动埋弧焊焊接接头的金属晶粒比较粗大,为铁素体和珠光体组织,部分区域出现了魏氏铁素体组织,过冷度降低,与母材相比,成分偏析现象明显减弱;接头的抗拉强度和冲击韧性均略高于母材,接头的高温拉伸试样均断裂在母材上,表明接头的高温力学性能优于16Mn母材。希望本文对16Mn钢双丝埋弧焊工艺及接头性能进行的研究可以对实际生产提供试验依据,为进一步的研究提供参考。
屈金山[10]（2009）在《滑移区内焊接接头金属和堆焊层金属微动磨损特性研究》文中研究表明微动是接触表面间发生的振幅极小的相对运动。微动常引起接触表面间的摩擦、磨损,使材料损失和构件尺寸变化以及构件咬合、松动、加速疲劳裂纹的萌生和扩展,使构件的疲劳寿命大大降低,微动已成为大量关键零部件失效的主要原因之一。许多研究者对常用的金属材料以及各种新材料进行了大量的试验研究,探讨微动的损伤机理、影响因素以及防护措施等。但对于微动条件下焊接接头金属或堆焊层金属微动磨损特性的研究尚未见文献报道。因此,开展焊接接头金属和堆焊层金属的微动磨损特性研究,对更全面地表征焊接接头金属或堆焊层金属的微区性能具有重要的实际意义。本文作者在高精度电液伺服式微动磨损试验装置上进行了金属材料（16Mn、1Cr18Ni9Ti、Domex 700MC）焊接接头金属和堆焊层金属（基体材料A3钢,堆焊焊条为CHR322；基体材料45#钢,堆焊焊条为CHR207、CHR227和CHR237）的微动试验。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、表面轮廓分析仪、共焦激光扫描显微镜以及电子能谱等对微动磨痕进行微观分析,研究了焊接接头金属和堆焊层金属的微动磨损特性。完成的主要工作和获得的主要结论如下。1.焊接接头金属的微动磨痕宏观形状为长、短轴尺寸接近的“椭圆”形,其长轴与微动滑移方向平行。同一焊接接头的焊缝或焊接热影响区不同位置金属的微动磨痕形貌存在差异。焊接接头不同部位金属磨损最大深度、磨痕面积存在差异。对于16Mn钢双丝埋弧焊接头,焊缝和焊接热影响区金属磨痕面积差异不显着,但磨损最大深度差异较显着。1Cr18Ni9Ti不锈钢焊接接头的焊缝区金属磨痕最大深度差异不显着,但磨痕面积差异显着；焊接热影响区金属磨痕最大深度差异显着,而磨痕面积差异不显着。对于Domex700MC接头,焊缝和焊接热影响区金属磨痕面积差异较小,磨损体积和磨损最大深度差异较大。2.焊缝和焊接热影响区不同位置金属的摩擦系数与循环次数的关系曲线具有相似的形状。摩擦系数开始时增长较快,到达峰值后下降,最终趋于稳定值。焊缝和焊接热影响区金属摩擦特性曲线呈准平行四边形。耐磨损性能较好的金属的摩擦系数曲线位于图中最右侧。3.在焊缝和焊接热影响区金属微动磨痕表面上观察到与滑动方向垂直或成不同角度的微裂纹,这些微裂纹扩展、相交后导致金属脱落,形成边缘呈不规则形状的凹坑。金属脱落后形成的凹坑有利于新的微裂纹形成。焊缝和焊接热影响区金属磨损时形成的磨屑是分层、块状脱落的。4.焊缝和焊接热影响区金属每次微动循环消耗的能量随循环次数的变化规律为：随着循环次数增加,消耗的能量由低到高,到达峰值后降低,最后趋于稳定值。最大的准平行四边形曲线包围的面积对应于微动过程中最高的消耗能量。5.采用不同类型焊条进行堆焊获得的堆焊层金属具有不同的微动磨损特性。堆焊电流影响堆焊层金属的微动磨损性能,随着堆焊电流的增加,微动摩擦系数随循环次数变化的曲线向右移动。与基体金属的耐磨损性能比较,堆焊层金属的耐磨损性能更好。基体金属对堆焊层金属性能的影响可用参数熔合比来表征。基体金属在堆焊过程中熔化的数量将影响堆焊层金属的微动磨损特性。另一方面,随着堆焊层数的增加,基体金属对熔敷金属性能的影响逐渐降低。
二、16Mn钢的加工、焊接经验（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、16Mn钢的加工、焊接经验（论文提纲范文）
（1）Fe-20/27Mn-4Al-0.3C无磁钢热轧板的组织与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 高锰无磁结构钢的研究概况 |
| 1.1.1 Fe-Mn-C系高锰无磁钢 |
| 1.1.2 Fe-Mn-Cr-C系高锰无磁钢 |
| 1.1.3 Fe-Mn-Al-C系高锰无磁钢 |
| 1.2 高锰无磁钢的强化 |
| 1.3 退火孪晶研究概况 |
| 1.4 本文的研究内容、目的和意义 |
| 第2章 20/27Mn无磁钢的热变形特性 |
| 2.1 实验材料和方法 |
| 2.2 20/27Mn无磁钢的层错能计算 |
| 2.3 20/27Mn无磁钢的奥氏体晶粒长大 |
| 2.4 真应力一真应变曲线和再结晶组织 |
| 2.5 热变形过程的加工硬化 |
| 2.6 流变应力方程 |
| 2.7 变形抗力模型 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 20/27Mn无磁钢的应变硬化行为 |
| 3.0 实验材料和方法 |
| 3.1 拉伸性能和宏观硬度 |
| 3.2 应变硬化和孪晶体积分数 |
| 3.3 拉伸过程的微观组织演变 |
| 3.3.1 位错亚结构和位错密度 |
| 3.3.2 形变孪晶 |
| 3.3.3 剪切微带 |
| 3.3.4 Mn含量对变形组织演变的影响 |
| 3.4 孪生临界应力和强度贡献量 |
| 3.5 冲击韧性 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 20Mn无磁钢异步热轧过程的组织演变和力学性能 |
| 4.1 实验材料和方法 |
| 4.2 异步热轧板的组织梯度 |
| 4.2.1 异速比和变形量的影响 |
| 4.2.2 轧制温度和轧辊速度的影响 |
| 4.3 异步热轧过程的应力应变分析 |
| 4.4 异步热轧过程剪切织构的形成 |
| 4.4.1 异速比的影响 |
| 4.4.2 变形量的影响 |
| 4.4.3 剪切织构形成的原因 |
| 4.5 异步热轧过程再结晶织构的演变 |
| 4.6 显微硬度分布和拉伸性能 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 20Mn无磁钢退火孪晶的形成机制 |
| 5.1 实验材料和方法 |
| 5.2 冷轧退火过程中的退火孪晶 |
| 5.3 热变形过程中的退火孪晶 |
| 5.4 常规热轧过程中的退火孪晶 |
| 5.5 异步热轧过程中的退火孪晶 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 20/27Mn无磁钢的无磁性能和焊接性能 |
| 6.1 实验材料和方法 |
| 6.2 高锰无磁钢的磁性能 |
| 6.3 γ→α'一马氏体相变 |
| 6.4 α'-马氏体体积分数测定 |
| 6.5 焊接接头的显微组织 |
| 6.6 焊接接头的力学性能 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的主要成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）U71Mn钢焊接接头疲劳损伤的非线性超声检测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 疲劳寿命预测技术的发展 |
| 1.3 非线性超声检测技术国内外研究现状 |
| 1.3.1 非线性声学的发展及应用 |
| 1.3.2 非线性超声检测的理论研究 |
| 1.3.3 非线性超声检测的技术研究 |
| 1.3.4 非线性超声响应处理技术 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 试验材料及设备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试样制备 |
| 2.2.1 材料及规格 |
| 2.2.2 U71Mn钢闪光焊工艺 |
| 2.2.3 U71Mn钢焊接接头的组织形貌 |
| 2.2.4 U71Mn钢疲劳试样 |
| 2.3 非线性超声检测系统 |
| 2.3.1 实验装置 |
| 2.3.2 滤波模块性能测试 |
| 2.3.3 激励波形选择 |
| 2.3.4 换能器的选择 |
| 2.3.5 超声波峰值采集系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 U71Mn钢疲劳损伤非线性超声检测理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 U71Mn钢内非线性超声波传播行为研究 |
| 3.2.1 沿立方晶体不同方向传播的超声波 |
| 3.2.2 非线性系数的物理含义 |
| 3.2.3 材料损伤与非线性系数的关系 |
| 3.3 疲劳初期位错对非线性系数的影响 |
| 3.3.1 单位错模型 |
| 3.3.2 多位错模型 |
| 3.3.3 非线性系数增长机制分析 |
| 3.4 裂纹对非线性系数的影响 |
| 3.4.1 裂纹与超声波的相互作用 |
| 3.4.2 裂纹闭合状态对非线性系数的影响 |
| 3.4.3 超声激励幅度对裂纹闭合状态的影响 |
| 3.4.4 附加应力对裂纹闭合状态的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 U71Mn钢母材疲劳损伤的非线性超声检测研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 疲劳加载与非线性测试方法 |
| 4.2.1 测试参数 |
| 4.2.2 钢轨疲劳区域数值模拟 |
| 4.2.3 钢轨超声检测声场分析 |
| 4.2.4 非线性超声测试方法 |
| 4.3 非线性超声检测实验研究 |
| 4.3.1 端面入射法 |
| 4.3.2 直入射法 |
| 4.3.3 斜入射法 |
| 4.3.4 不同入射方式下非线性系数的变化规律 |
| 4.4 疲劳损伤的线性超声检测研究 |
| 4.4.1 声衰减系法 |
| 4.4.2 声速法 |
| 4.4.3 超声C扫描法 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 U71Mn钢焊接接头疲劳损伤非线性超声检测技术的改进 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 焊接接头的非线性超声检测 |
| 5.3 希尔伯特黄变换在非线性超声检测中的应用 |
| 5.3.1 HHT简介 |
| 5.3.2 经验模态分解 |
| 5.3.3 瞬时幅值算法 |
| 5.3.4 HHT在疲劳寿命中的应用 |
| 5.4 焊接接头疲劳寿命的预测 |
| 5.5 脉冲反转非线性超声检测技术 |
| 5.5.1 脉冲反转法简介 |
| 5.5.2 脉冲反转信号处理过程 |
| 5.5.3 脉冲反转法在非线性超声检测中的应用 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 本文创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）激光包覆焊接制备高熵合金复合层研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 激光焊接技术 |
| 1.3 高熵合金 |
| 1.4 合金元素选择及常见制备工艺 |
| 1.5 高熵合金的激光加工技术 |
| 1.6 异种金属激光焊接研究现状 |
| 1.7 本文研究内容 |
| 2 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.4 测试方法及设备 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 高熵合金AlCoCrFeNi/27SiMn钢焊接接头组织及性能分析 |
| 3.1 27SiMn钢焊接接头组织分析 |
| 3.2 高熵合金AlCoCrFeNi铸态母材的显微组织分析 |
| 3.3 高熵合金AlCoCrFeNi焊接接头的显微组织分析 |
| 3.4 高熵合金AlCoCrFeNi/27SiMn钢激光焊接焊缝组织 |
| 3.5 高熵合金AlCoCrFeNi/27SiMn钢激光焊接接头显微硬度 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 焊接参数对高熵合金AlCoCrFeNi/27SiMn钢焊缝形貌及性能影响 |
| 4.1 焊接参数对焊缝形貌的影响 |
| 4.2 焊接参数对焊缝硬度的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 激光包覆焊制备高熵合金AlCoCrFeNi/27SiMn钢复合层 |
| 5.1 高熵合金AlCoCrFeNi/27SiMn钢焊接复合层组织分析 |
| 5.2 高熵合金AlCoCrFeNi/27SiMn钢焊接复合层的力学性能 |
| 5.3 高熵合金AlCoCrFeNi/27SiMn钢焊接复合层的耐磨性能 |
| 5.4 高熵合金AlCoCrFeNi/27SiMn钢焊接复合层的耐腐蚀性 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）基于疲劳损伤累积理论的结构寿命预测与时变可靠性分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号及缩略语 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 疲劳与抗疲劳设计 |
| 1.2.1 疲劳研究发展概况 |
| 1.2.2 疲劳断裂失效机理 |
| 1.2.3 抗疲劳设计方法 |
| 1.3 疲劳寿命预测方法 |
| 1.4 疲劳损伤累积理论与疲劳可靠性分析 |
| 1.4.1 疲劳损伤累积理论研究现状 |
| 1.4.2 结构疲劳可靠性分析方法 |
| 1.4.3 存在的不足和问题 |
| 1.5 论文主要研究工作 |
| 第二章 考虑载荷相互作用效应的疲劳损伤等效与寿命预测 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 载荷加载顺序效应的阐释 |
| 2.3 考虑载荷相互作用效应的疲劳损伤等效法则 |
| 2.4 改进型疲劳损伤累积模型与剩余寿命预测 |
| 2.5 算例分析 |
| 2.5.1 两级加载下模型验证 |
| 2.5.2 多级加载下模型验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于疲劳驱动能损伤参数的非线性损伤累积与寿命预测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 疲劳驱动力模型及其缺陷 |
| 3.3 基于疲劳驱动能损伤参数的非线性损伤累积模型 |
| 3.3.1 疲劳驱动能损伤参数 |
| 3.3.2 疲劳驱动能损伤变量与剩余寿命预测模型 |
| 3.4 模型改进与典型非线性行为分析 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.5.1 两级加载下模型验证 |
| 3.5.2 多级加载下模型验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于动态剩余S-N曲线与材料记忆退化的线性损伤累积与寿命预测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 动态剩余S-N曲线与材料记忆退化行为分析 |
| 4.3 修正线性损伤累积模型 |
| 4.4 模型对比与线性损伤行为分析 |
| 4.4.1 三种典型的线性损伤法则 |
| 4.4.2 线性损伤行为分析 |
| 4.5 算例分析 |
| 4.5.1 两级加载下模型验证 |
| 4.5.2 多级加载下模型验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 概率双线性损伤累积建模与时变疲劳可靠性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 两阶段线性疲劳损伤累积理论 |
| 5.2.1 Grover-Manson双线性损伤法则 |
| 5.2.2 两阶段线性损伤累积的阐释 |
| 5.3 基于双线性损伤累积的概率模型 |
| 5.3.1 正态分布下概率损伤累积建模 |
| 5.3.2 对数正态分布下概率损伤累积建模 |
| 5.4 时变疲劳可靠性分析 |
| 5.4.1 正态分布下时变可靠度模型 |
| 5.4.2 对数正态分布下时变可靠度模型 |
| 5.5 算例分析 |
| 5.5.1 正态分布下时变疲劳可靠度模型验证 |
| 5.5.2 对数正态分布下时变疲劳可靠度模型验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（5）复杂应力状态下焊接接头的疲劳寿命预测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号及缩略语 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 疲劳机制与抗疲劳设计方法 |
| 1.3 疲劳寿命预测方法 |
| 1.3.1 确定性疲劳寿命预测方法 |
| 1.3.2 概率疲劳寿命预测方法 |
| 1.4 常用焊接接头疲劳寿命预测方法 |
| 1.4.1 基于S-N曲线的疲劳寿命预测方法 |
| 1.4.2 基于断裂力学理论的疲劳寿命预测方法 |
| 1.4.3 存在的问题 |
| 1.5 论文的主要研究工作 |
| 第二章 考虑载荷间相互作用的疲劳寿命预测 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 疲劳累积损伤理论 |
| 2.2.1 线性累积损伤理论 |
| 2.2.2 非线性累积损伤理论 |
| 2.3 Manson-Halford模型的缺陷及其改进形式 |
| 2.3.1 Manson-Halford模型的缺陷 |
| 2.3.2 考虑载荷间相互作用的改进Manson-Halford模型 |
| 2.4 改进Manson-Halford模型的试验验证 |
| 2.4.1 二级载荷下常用焊接材料的疲劳寿命预测 |
| 2.4.2 二级载荷下铝合金焊接接头的疲劳寿命预测 |
| 2.4.3 多级载荷下的疲劳寿命预测 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 考虑损伤程度和应力状态的疲劳寿命预测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Corten-Dolan模型 |
| 3.3 考虑损伤程度和应力状态的改进Corten-Dolan模型 |
| 3.4 改进Corten-Dolan模型的试验验证 |
| 3.4.1 二级载荷下常用焊接材料的疲劳寿命预测 |
| 3.4.2 多级载荷下焊接接头的疲劳寿命预测 |
| 3.4.3 209型转向架焊接构架的疲劳寿命预测 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于广义多项式混沌法的概率疲劳寿命预测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 焊接接头S-N曲线的不确定性 |
| 4.3 基于广义多项式混沌法的概率疲劳寿命预测 |
| 4.3.1 广义多项式混沌法 |
| 4.3.2 S-N曲线的不确定性分析及概率疲劳寿命预测 |
| 4.3.3 基于多项式混沌展开的随机响应面法 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 二级载荷下焊接接头的概率疲劳寿命预测 |
| 4.4.2 多级载荷下焊接接头的概率疲劳寿命预测 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于初始裂纹和等效裂纹的概率疲劳寿命预测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 确定初始裂纹尺寸时考虑应力水平的疲劳寿命预测方法 |
| 5.2.1 裂纹萌生寿命预测 |
| 5.2.2 裂纹扩展寿命预测 |
| 5.2.3 考虑应力水平的初始裂纹尺寸确定方法 |
| 5.2.4 确定初始裂纹尺寸时考虑应力水平的疲劳寿命预测流程 |
| 5.3 随机载荷下基于等效裂纹尺寸的概率疲劳寿命预测 |
| 5.3.1 等效裂纹尺寸及计算模型 |
| 5.3.2 考虑模型不确定性的概率疲劳寿命预测 |
| 5.4 算例分析 |
| 5.4.1 常幅载荷下焊接接头的疲劳寿命预测 |
| 5.4.2 随机载荷下焊接接头的概率疲劳寿命预测 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要研究结论 |
| 6.2 论文后续工作 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在学期间参与的项目研究 |
| 在学期间发表和录用的学术论文 |
（6）番禺30-1平台生产管线腐蚀规律研究及剩余寿命预测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 油气管道腐蚀规律国内外研究现状 |
| 1.2.2 油气管道剩余寿命预测方法国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 第2章 番禺30-1平台生产管线腐蚀概述 |
| 2.1 番禺30-1平台基本情况 |
| 2.2 番禺30-1平台生产管线抽样腐蚀检测情况 |
| 2.3 番禺30-1平台生产管线基本参数 |
| 2.3.1 各管段材质、输送介质及运行参数总结 |
| 2.3.2 天然气组分总结 |
| 2.3.3 生产水水质总结 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 现场管线宏观和微观形貌观察及成分分析 |
| 3.1 现场管线宏观形貌观察 |
| 3.2 现场管线挂片微观形貌观察及成分分析 |
| 3.2.1 4-PW-1002-E5-P段管道微观形貌观察及成分分析 |
| 3.2.2 8-PV-2060-E2段管道微观形貌观察及成分分析 |
| 3.2.3 12-PV-1010-E5段管道微观形貌观察及成分分析 |
| 3.2.4 6-WS-4064-A5段管道微观形貌观察及成分分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 现场管线焊接接头焊接工艺评定 |
| 4.1 焊接接头目视检测 |
| 4.2 焊接接头射线探伤检测 |
| 4.2.1 射线检测概述 |
| 4.2.2 射线检测结果 |
| 4.3 焊接接头拉伸实验 |
| 4.3.1 拉伸实验试样加工、仪器及实验环境 |
| 4.3.2 拉伸实验力学结果及分析 |
| 4.3.3 拉伸实验试样宏、微观观察 |
| 4.4 焊接接头冲击实验 |
| 4.4.1 冲击实验试样加工、仪器及实验环境 |
| 4.4.2 冲击实验结果及分析 |
| 4.5 焊接接头显微硬度测试 |
| 4.5.1 显微硬度实验试样加工、仪器及方法 |
| 4.5.2 硬度实验结果及分析 |
| 4.6 焊接接头金相分析 |
| 4.6.1 金相分析试样加工 |
| 4.6.2 金相分析结果 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 现场管线抗硫化氢腐蚀性能评定 |
| 5.1 氢致应力腐蚀原理 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 实验挂片制作 |
| 5.2.2 实验环境 |
| 5.2.3 实验步骤 |
| 5.3 实验结果及分析 |
| 5.3.1 氢鼓泡结果 |
| 5.3.2 氢致裂纹结果 |
| 5.4 抗硫化氢腐蚀性能结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 腐蚀电化学测试 |
| 6.1 腐蚀电化学实验原理 |
| 6.2 腐蚀电化学实验方法 |
| 6.2.1 实验挂片制作 |
| 6.2.2 实验环境 |
| 6.2.3 实验步骤 |
| 6.3 结果与分析 |
| 6.3.1 16Mn钢在模拟现场环境中的腐蚀行为 |
| 6.3.2 20#钢在模拟现场环境中的腐蚀行为 |
| 6.3.3 双相不锈钢F51在模拟现场环境中的腐蚀行为 |
| 6.3.4 综合比较 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 高温高压反应釜模拟现场环境腐蚀实验研究 |
| 7.1 实验方法 |
| 7.1.1 实验挂片制作 |
| 7.1.2 实验环境 |
| 7.1.3 实验步骤 |
| 7.2 管道材质在模拟现场环境下的腐蚀宏观形貌观察 |
| 7.3 平均腐蚀速率 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 剩余寿命预测 |
| 8.1 API579评价标准 |
| 8.1.1 API579评价标准工作流程 |
| 8.1.2 API579评价标准基本参数 |
| 8.1.3 API579评价标准计算思路 |
| 8.2 SY/T6151-2009评价标准 |
| 8.2.1 ST/T6151-2009评价标准基本参数 |
| 8.2.2 ST/T6151-2009评价标准计算思路 |
| 8.3 番禺30-1平台生产管线剩余强度评价 |
| 8.3.1 API579评价标准评价结果 |
| 8.3.2 ST/T6151-2009评价标准评价结果 |
| 8.3.3 两种评价标准综合比较 |
| 8.4 番禺30-1平台生产管线剩余寿命预测 |
| 8.4.1 基于均匀腐蚀剩余寿命预测模型计算 |
| 8.4.2 基于检测数据剩余寿命预测模型计算 |
| 8.4.3 预测模型比较 |
| 8.5 本章小结 |
| 第9章 结论与建议 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）激光包覆焊接制备复合层研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 激光焊接技术 |
| 1.3 液压支架立柱修复技术 |
| 1.4 异种金属激光焊接研究现状 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 2 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 304不锈钢/27SiMn钢焊接性及显微组织分析 |
| 3.1 304不锈钢焊接接头组织凝固模式分析 |
| 3.2 27SiMn钢激光焊接接头组织凝固模式分析 |
| 3.3 304不锈钢/27SiMn钢光纤激光焊焊焊缝组织 |
| 3.4 304不锈钢/27SiMn钢激光焊接接头显微硬度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 工艺参数对焊缝形貌及力学性能影响 |
| 4.1 激光功率对焊缝形貌及硬度影响 |
| 4.2 焊接速度对焊缝形貌及力学性能影响 |
| 4.3 离焦量对焊缝形貌及力学性能影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 激光包覆焊制备304不锈钢/27SiMn钢复合层 |
| 5.1 工艺参数对复合层的影响 |
| 5.2 工艺参数对复合层硬度的影响 |
| 5.3 工艺参数变化对复合层耐磨性的影响 |
| 5.4 304不锈钢/27SiMn钢复合层的耐腐蚀性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 激光包覆焊制备Inconel 718合金/27SiMn钢复合层 |
| 6.1 Inconel 718合金/27SiMn钢复合层组织分析 |
| 6.2 Inconel 718合金/27SiMn钢复合层表面硬度及磨损性能分析 |
| 6.3 Inconel 718合金/27SiMn钢复合层的耐腐蚀性分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）旗门港斜拉桥临时设施受力分析与施工技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 斜拉桥在国内外桥梁中的发展 |
| 1.2 工程概况 |
| 1.2.1 工程简介 |
| 1.2.2 主要技术标准 |
| 1.2.3 气象水文情况 |
| 1.2.4 工程地质情况 |
| 1.2.5 地震 |
| 1.3 本文研究的内容 |
| 2 钢栈桥及钻孔平台设计与施工 |
| 2.1 钢栈桥设计 |
| 2.1.1 结构概况 |
| 2.1.2 栈桥计算 |
| 2.2 旗门港斜拉桥22#、23#墩钻孔平台设计 |
| 2.2.1 结构概况 |
| 2.2.2 钻孔平台计算 |
| 2.3 钢栈桥及钻孔平台施工 |
| 2.3.1 钢栈桥施工 |
| 2.3.2 钻孔平台施工 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 钢板桩围堰设计与施工 |
| 3.1 旗门港斜拉桥22#、23#墩钢板桩围堰设计 |
| 3.1.1 结构概况 |
| 3.1.2 土层参数 |
| 3.1.3 围堰计算 |
| 3.2 围堰施工 |
| 3.2.1 旗门港特大桥22#、23#墩钢板桩围堰施工工艺流程 |
| 3.2.2 施工放样与定位 |
| 3.2.3 导向架安装 |
| 3.2.4 钢板桩打设 |
| 3.2.5 内支撑的安装 |
| 3.2.6 防渗与堵漏 |
| 3.2.7 变形观测 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 旗门港斜拉桥主体施工 |
| 4.1 塔柱施工 |
| 4.1.1 主塔施工方案 |
| 4.1.2 塔吊布置方案 |
| 4.1.3 主塔下塔柱施工 |
| 4.1.4 主塔下横梁施工 |
| 4.1.5 主塔上塔柱施工 |
| 4.1.6 主塔上横梁施工 |
| 4.2 主梁施工 |
| 4.2.1 主梁施工方案 |
| 4.2.2 S0#块、BS11#块现浇施工 |
| 4.2.3 挂篮悬臂施工 |
| 4.2.4 主梁合龙段施工 |
| 4.3 斜拉索施工 |
| 4.3.1 挂索施工方案 |
| 4.3.2 挂索施工 |
| 4.3.3 斜拉索挂设 |
| 4.3.4 斜拉索张拉(三次张拉) |
| 4.4 施工监控结构计算 |
| 4.4.1 模拟分析的内容 |
| 4.4.2 预拱度的确定 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）16Mn钢双丝埋弧焊工艺及接头性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 埋弧焊技术 |
| 1.1.1 埋弧焊的发展历史 |
| 1.1.2 埋弧焊的原理及特点 |
| 1.1.3 埋弧焊的种类及应用范围 |
| 1.1.4 埋弧焊的发展及前景 |
| 1.2 16Mn钢及其焊接性 |
| 1.2.1 16Mn钢简介 |
| 1.2.2 16Mn钢焊接性 |
| 1.2.3 16Mn钢焊接工艺特点 |
| 1.3 课题的研究内容和意义 |
| 1.3.1 研究的内容 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 2 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 焊接工艺条件 |
| 2.3 焊前准备 |
| 2.4 试验设备 |
| 2.5 试验方法 |
| 2.5.1 接头宏观检验 |
| 2.5.2 熔敷率计算 |
| 2.5.3 接头显微组织分析 |
| 2.5.4 接头金属显微硬度测试 |
| 2.5.5 接头力学性能测试 |
| 3 试验结果与分析 |
| 3.1 接头宏观断面 |
| 3.2 熔敷率 |
| 3.3 焊接接头金属组织 |
| 3.3.1 母材金属组织 |
| 3.3.2 焊缝金属组织 |
| 3.3.3 熔合区金属组织 |
| 3.3.4 热影响区金属组织 |
| 3.4 接头显微硬度 |
| 3.5 接头力学性能 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士期间发表论文 |
| 致谢 |
（10）滑移区内焊接接头金属和堆焊层金属微动磨损特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 微动摩擦学概念及其发展概况 |
| 1.1.1 微动分类 |
| 1.1.2 影响微动运行的主要因素 |
| 1.1.3 微动摩擦学发展概况 |
| 1.2 微动的力学分析 |
| 1.2.1 Hertz弹性接触理论 |
| 1.2.2 Mindlin理论 |
| 1.3 主要的微动理论 |
| 1.3.1 早期的微动磨损理论 |
| 1.3.2 微动运动调节机制和三体理论 |
| 1.3.3 微动图理论 |
| 1.3.4 微动磨损能量耗散理论 |
| 1.4 微动白层的形成 |
| 1.4.1 白层的特征和形成条件 |
| 1.4.2 白层形成机制 |
| 1.4.3 白层对磨损的影响 |
| 1.5 本文选题的意义和研究内容 |
| 1.5.1 焊接接头 |
| 1.5.2 研究焊接接头金属微动磨损特性的意义 |
| 1.5.3 本文的研究内容 |
| 第2章 试验方法和试验材料 |
| 2.1 试验装置及试验参数 |
| 2.1.1 微动磨损试验装置 |
| 2.1.2 微动磨损试验参数 |
| 2.2 焊接方法简介 |
| 2.2.1 自动埋弧焊 |
| 2.2.2 二氧化碳气体保护电弧焊 |
| 2.2.3 焊条电弧焊 |
| 2.3 焊条电弧堆焊 |
| 2.4 试验用材料 |
| 2.5 微观分析方法 |
| 第3章 焊接接头金属微动磨损特性 |
| 3.1 16Mn钢单丝埋弧焊接头金属微动磨损特性 |
| 3.1.1 焊件准备 |
| 3.1.2 试样制备 |
| 3.1.3 微动试验 |
| 3.1.4 结果与讨论 |
| 3.2 16Mn钢双丝埋弧焊接头金属微动磨损特性 |
| 3.2.1 焊件制备 |
| 3.2.2 试样制备 |
| 3.2.3 微动试验 |
| 3.2.4 结果与讨论 |
| 3.3 1Cr18Ni9Ti不锈钢焊接头金属微动磨损特性 |
| 3.3.1 焊件制备 |
| 3.3.2 试样制备 |
| 3.3.3 微动试验 |
| 3.3.4 结果与讨论 |
| 3.4 Domex 700MC钢接头金属微动磨损特性 |
| 3.4.1 焊件制备 |
| 3.4.2 试样制备 |
| 3.4.3 微动试验 |
| 3.4.4 结果与讨论 |
| 第4章 堆焊层金属微动磨损特性 |
| 4.1 堆焊实验 |
| 4.1.1 堆焊用焊条 |
| 4.1.2 堆焊工艺 |
| 4.1.3 堆焊金属组织及其硬度 |
| 4.2 微动实验 |
| 4.2.1 试样制备 |
| 4.2.2 微动试验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 摩擦特性图与摩擦系数 |
| 4.3.2 堆焊金属磨痕形貌 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 几种接头金属微动磨损特性的比较研究 |
| 5.1 焊缝金属 |
| 5.1.1 摩擦特性图 |
| 5.1.2 摩擦系数 |
| 5.1.3 磨痕形貌 |
| 5.2 焊接热影响区金属 |
| 5.2.1 摩擦特性图 |
| 5.2.2 摩擦系数 |
| 5.2.3 磨痕形貌 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 一、本文的创新性内容 |
| 二、本文主要结论 |
| 三、今后研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间完成和发表的论文 |
四、16Mn钢的加工、焊接经验（论文参考文献）
- [1]Fe-20/27Mn-4Al-0.3C无磁钢热轧板的组织与性能研究[D]. 马彪. 东北大学, 2017(08)
- [2]U71Mn钢焊接接头疲劳损伤的非线性超声检测[D]. 万楚豪. 哈尔滨工业大学, 2016(02)
- [3]激光包覆焊接制备高熵合金复合层研究[D]. 陈昆. 中国矿业大学, 2019(12)
- [4]基于疲劳损伤累积理论的结构寿命预测与时变可靠性分析方法研究[D]. 彭兆春. 电子科技大学, 2017(01)
- [5]复杂应力状态下焊接接头的疲劳寿命预测方法研究[D]. 高会英. 电子科技大学, 2016(02)
- [6]番禺30-1平台生产管线腐蚀规律研究及剩余寿命预测[D]. 李俊楠. 西南石油大学, 2015(09)
- [7]激光包覆焊接制备复合层研究[D]. 郭跃. 中国矿业大学, 2017(03)
- [8]旗门港斜拉桥临时设施受力分析与施工技术研究[D]. 杨峰. 兰州交通大学, 2019(01)
- [9]16Mn钢双丝埋弧焊工艺及接头性能研究[D]. 陈群燕. 西华大学, 2009(02)
- [10]滑移区内焊接接头金属和堆焊层金属微动磨损特性研究[D]. 屈金山. 西南交通大学, 2009(02)