检索结果-南通市图书馆

焊接热输入对X65管道粗晶热影响区应力腐蚀开裂行为的影响

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机械工程学报 2024年

作者：闫玉升钟史放徐连勇赵雷韩永典天津市现代连接技术重点实验室天津大学材料科学与工程学院

X65管道粗晶热影响区(Coarse grain heat affected zone, CGHAZ)在海底服役过程中易出现硫化物应力腐蚀开裂(Sulfide stress corrosion cracking, SSCC)现象，现阶段研究大多集中在应力腐蚀的产生以及影响因素的理论层面，很少提到通过... 详细信息

X65管道粗晶热影响区(Coarse grain heat affected zone, CGHAZ)在海底服役过程中易出现硫化物应力腐蚀开裂(Sulfide stress corrosion cracking, SSCC)现象，现阶段研究大多集中在应力腐蚀的产生以及影响因素的理论层面，很少提到通过优化传统焊接参数来获得抗SSCC能力更强的X65管线钢。由此基于传统X65钢的焊接工艺，开发一种低热输入的优化X65焊接工艺，并通过微观组织分析、慢应变速率拉伸试验及断口分析等方式对比研究两种工艺对CGHAZ的SSCC敏感性的影响。试验结果表明，传统工艺制造的X65管线钢盖面、打底部位的CGHAZ应力腐蚀敏感性R分别为56.51、59.50，其微观组织主要为M-A组元和粒状贝氏体(Granular bainite, GB)，两者的存在会促进裂纹的萌生或扩展，由此导致X65钢的SSCC敏感性较高；优化工艺制造的X65钢盖面、打底部位的CGHAZ应力腐蚀敏感性R分别为35.78、30.31，其主要组织为针状铁素体(Acicular ferrite, AF)，且针状交织分布的AF对裂纹的扩展有着有效地阻止作用。由此，提出一种低热输入高SSCC抗性的X65焊接工艺，并从微观组织、裂纹扩展等方面阐述了优化工艺提高X65管线钢抗SSCC性能的原因。

关键词： X65管线钢焊接热输入微观组织应力腐蚀粗晶热影响区

新型马氏体耐热钢耦合控制下蠕变-疲劳循环变形研究

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机械工程学报 2024年

作者：赵雷张利宾宋恺徐连勇韩永典郝康达天津大学材料科学与工程学院天津市现代连接技术重点实验室

蠕变疲劳相互作用(Creep fatigue interaction, CFI)是制约电力和航空等领域高温部件可靠运行的主要因素。采用应变控制(Conventional strain-controlled creep fatigue interaction, CCFI)和应力-应变混合控制(Hybrid stress-strain controlled creep fatigue interaction,HCFI)两种耦合控制模式研究新型马氏体耐热钢的蠕变-疲劳性能，对比了两种模式下的蠕变损伤累积规律和微观损伤机制，分析了总应变范围、保载时间、和保载应力对新型马氏体耐热钢蠕变-疲劳性能的影响。结果表明，CCFI和HCFI的断裂寿命随总应变范围增大而降低。此外增大保载应力以及保载时间会降低HCFI寿命。当HCFI中保载应力或保载时间增加时，单个循环所累计的蠕变损伤会显著增加，这说明HCFI试验更适合表征蠕变损伤主导的CFI。针对两种控制模式下的蠕变-疲劳寿命预测，讨论了寿命分数法(Time fraction, TF)、延性耗散法(Ductility exhaustion, DE)以及修正的应变能密度耗散法(Modified strain energy density exhaustion, MSEDE)的预测精度。结果表明，修正的应变能密度耗散法由于考虑了平均应力对蠕变-疲劳的影响，可以更好的表征蠕变疲劳中的蠕变损伤。对于HCFI采用了平均蠕变速率对DE和MSEDE模型进行修正，使得其预测的平均相对误差降低了一半。

关键词：蠕变-疲劳应力-应变混合控制寿命预测损伤演化

如何创新以规避不正当竞争侵害:模块创新还是架构创新

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科技进步与对策 2024年第9期41卷 24-35页

作者：魏泽龙徐连勇张颖谢排科西安交通大学管理学院陕西西安710049 西安工业大学经济与管理学院陕西西安710021

创新获益不足制约着转型经济企业核心技术长远发展,不正当竞争侵害是创新获益的主要障碍。基于创新获益框架和战略三脚架视角,探讨模块创新和架构创新策略对创新者遭遇不正当竞争侵害的影响以及环境特征的调节作用。采用问卷调研法,通... 详细信息

创新获益不足制约着转型经济企业核心技术长远发展,不正当竞争侵害是创新获益的主要障碍。基于创新获益框架和战略三脚架视角,探讨模块创新和架构创新策略对创新者遭遇不正当竞争侵害的影响以及环境特征的调节作用。采用问卷调研法,通过分析238家企业的实地调研数据发现:①转型情境下模块创新容易遭受不正当竞争侵害,架构创新不容易遭受不正当竞争侵害;②竞争强度有助于增强模块创新和架构创新与不正当竞争侵害的关系,制度空缺会削弱模块创新和架构创新与不正当竞争侵害的关系;③行业地位会削弱架构创新与不正当竞争侵害的关系,对模块创新与不正当竞争侵害关系的影响作用不显著。据此,提出创新企业应根据自身所处情境特征选择合适的创新策略,以规避不正当竞争侵害,提高创新获益。

关键词：创新获益产品创新模块创新架构创新不正当竞争侵害

掺氢/纯氢环境下燃气轮机的氢致损伤研究进展

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材料导报 2024年

作者：李丛赵雷徐连勇韩永典郝康达天津大学材料科学与工程学院天津市现代连接技术重点实验室

随着全球能源结构向低碳化转变，氢能作为一种清洁、可再生的能源形式，正在受到越来越多的关注。掺氢/纯氢燃气轮机作为一种高效能源转换技术，为氢能的大规模应用提供了重要支撑。然而，氢气环境下的燃气轮机热端部件面临着氢致损伤... 详细信息

随着全球能源结构向低碳化转变，氢能作为一种清洁、可再生的能源形式，正在受到越来越多的关注。掺氢/纯氢燃气轮机作为一种高效能源转换技术，为氢能的大规模应用提供了重要支撑。然而，氢气环境下的燃气轮机热端部件面临着氢致损伤的挑战，限制了其长期稳定运行。本文在国内外大量研究成果的基础上，阐述了目前主要的氢损伤机制以及相关影响因素，归纳了氢与镍基高温合金材料微观缺陷（空位、位错、晶界等）相互作用的机理以及临氢环境下氢气对镍基高温合金力学性能的影响。研究表明，氢会导致镍基高温合金的延性下降，但对屈服强度和抗拉强度的影响相对较小。同时，氢对裂纹扩展行为也具有重要影响，尤其在动态循环加载条件下，氢加速了疲劳裂纹扩展的速率。然而，高温高压条件下的氢致损伤机理和材料性能测试仍存在挑战，需要进一步研究和设备开发。因此，未来的工作应致力于探索多种机制的协同作用，建立适应高温高压环境下的材料性能测试新标准，以更准确地评估镍基高温合金在掺氢/纯氢燃气轮机等实际工程中的应用前景和安全性能。

关键词：燃气轮机氢能镍基高温合金氢致损伤

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基于GTN模型的小冲孔高温拉伸性能表征

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2022年第3期55卷 283-290页

作者：赵雷王逊徐连勇韩永典天津大学材料科学与工程学院天津300072

由于常规高温性能测试试验时间周期长,而小冲孔试验简单便捷,并且更适用于微小对象的研究.本文针对新型奥氏体耐热钢Sanicro25,进行了不同速率下小冲孔高温拉伸试验,提出了新的抗拉强度计算公式,计算精度高;观察小冲孔试样扫描电镜断口... 详细信息

由于常规高温性能测试试验时间周期长,而小冲孔试验简单便捷,并且更适用于微小对象的研究.本文针对新型奥氏体耐热钢Sanicro25,进行了不同速率下小冲孔高温拉伸试验,提出了新的抗拉强度计算公式,计算精度高;观察小冲孔试样扫描电镜断口形貌,发现主要是韧性断裂形式,和单轴拉伸结果相似;采用ABAQUS软件结合适用于金属韧性断裂损伤的Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)模型对小冲孔拉伸过程进行了数值分析,采用分段优化和最小二乘法等获得了改进的GTN模型的不同参数值,最终模拟结果与试验结果相近;在对小冲孔变形过程分析中,提出了GTN模型中临界空隙体积分数与断裂体积分数和最大载荷及其位移的定性关系.

关键词：小冲孔测试有限元 GTN模型载荷-位移曲线

瞬态电流键合对Sn-Ag-Cu钎料焊点界面反应的影响

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材料导报 2022年第1期36卷 132-136页

作者：杨佳行韩永典徐连勇天津大学材料科学与工程学院天津300072 天津市现代连接技术重点实验室天津300072

本工作利用电流作为热源对三明治型钎焊焊点实现瞬态键合,研究采用瞬态电流键合工艺对Sn-Ag-Cu钎料(SAC)进行处理时,所制得Cu/SAC/Cu三明治型焊点界面金属间化合物(IMC)的微观组织与力学性能。结果表明采用瞬态电流键合工艺,会在Cu/SAC... 详细信息

本工作利用电流作为热源对三明治型钎焊焊点实现瞬态键合,研究采用瞬态电流键合工艺对Sn-Ag-Cu钎料(SAC)进行处理时,所制得Cu/SAC/Cu三明治型焊点界面金属间化合物(IMC)的微观组织与力学性能。结果表明采用瞬态电流键合工艺,会在Cu/SAC界面形成致密的IMC层,实现有效的冶金结合。随着电流时间的延长,界面Cu_(6)Sn_(5)晶粒形貌发生短棒状-棱柱状-枝晶板片状转变。初期的短棒状金属间化合物形貌可用杰克逊因子α解释,在初始工艺中焊点温度快速上升至焊点峰值温度(245℃)。随着加载时间的延长,焊点的峰值温度不断升高,使得α′(T)不断增大;α快速增大,至α>2时,棱柱状Cu_(6)Sn_(5)晶粒在界面处形成。随着加载时间的延长,由于键合时间和电子风力的影响,Cu_(6)Sn_(5)晶体生长前沿的溶质富集区形成成分过冷区,液相线梯度增加,使得Cu_(6)Sn_(5)形貌转变为枝晶板片状。剪切试验表明,随着加载时间的延长,焊点剪切强度逐渐增大,其主要原因是界面IMC层厚度的增加为界面提供更好的冶金结合以及Cu_(6)Sn_(5)晶粒形貌的变化造成焊点由韧性断裂向韧-脆性混合断裂转变。

关键词：瞬态电流键合 Sn-Ag-Cu钎料金属间化合物力学性能

不同应力幅下X65管线钢焊接接头的腐蚀疲劳行为

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焊接学报 2023年第7期44卷 24-31,78,I0004页

作者：刘雪钟史放徐连勇赵雷韩永典天津大学天津300350 天津市现代连接技术重点实验室天津300350

通过腐蚀疲劳试验研究了在H_(2)S环境中不同应力幅下X65管线钢焊接接头的腐蚀疲劳行为及机理,对试样的微观组织、断口和裂纹扩展路径进行了观察.结果表明,X65管线钢焊接接头焊缝的微观组织主要由先共析铁素体、粒状贝氏体和M/A组元构成,... 详细信息

通过腐蚀疲劳试验研究了在H_(2)S环境中不同应力幅下X65管线钢焊接接头的腐蚀疲劳行为及机理,对试样的微观组织、断口和裂纹扩展路径进行了观察.结果表明,X65管线钢焊接接头焊缝的微观组织主要由先共析铁素体、粒状贝氏体和M/A组元构成,M/A组元增大了焊缝的脆性.粗晶热影响区主要由板条贝氏体和粒状贝氏体组成,焊缝和粗晶热影响区的硬度较高,韧性较差.在不同应力幅下X65管线钢焊接接头的腐蚀疲劳机理均为阳极溶解+氢脆混合机制,但低应力幅下腐蚀作用带来的损伤更加显著.随着应力幅的增大,试样的腐蚀疲劳寿命显著降低,裂纹扩展的速率也越快.此外,二次裂纹主要沿着贝氏体板条束的晶界扩展,裂纹尖端在针状铁素体和先共析铁素体处产生了钝化现象,这两类组织有着良好的抗氢脆能力.创新点:(1)阐明了X65管线钢焊接接头在H_(2)S环境中的疲劳行为及机理.(2)揭示了不同应力幅下X65管线钢焊接接头在H_(2)S环境中的疲劳行为差异.(3)明确了针状铁素体和先共析铁素体有着良好的抗氢脆能力.

关键词： X65管线钢焊接接头微观组织腐蚀疲劳行为

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深水浮体平台焊接结构疲劳性能测试方法

焊接学报 2022年第11期43卷 84-90,I0007页

作者：徐连勇彭晨涛赵雷韩永典冯超天津大学天津300350 天津大学天津市现代连接技术重点实验室天津300350

为了解决现有规范对深水浮体平台复杂焊接结构疲劳设计的适用性难题,攻克了多种复杂载荷下多油缸协同控制技术瓶颈,研制了国际首台套双轴拉压+双轴弯曲复合加载的结构级疲劳测试装置与拉压+弯曲复合加载的全板厚焊接节点疲劳测试装置,... 详细信息

为了解决现有规范对深水浮体平台复杂焊接结构疲劳设计的适用性难题,攻克了多种复杂载荷下多油缸协同控制技术瓶颈,研制了国际首台套双轴拉压+双轴弯曲复合加载的结构级疲劳测试装置与拉压+弯曲复合加载的全板厚焊接节点疲劳测试装置,并建立了空气、海水自由腐蚀、阴极保护腐蚀等多种环境下标准试样的材料级疲劳性能测试方法,构建了多尺度、多环境、多荷载的“材料级-节点级-结构级”焊接结构疲劳测试试验平台,可为中国发展超深水浮体平台在南海复杂恶劣海洋环境下的疲劳设计验证提供有力支撑.

关键词：深水浮体平台结构级疲劳测试疲劳设计疲劳验证

MAG和激光扫描-电弧复合焊X80钢接头组织和性能

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焊接学报 2022年第5期43卷 36-42,I0005,I0006页

作者：李泽宇徐连勇郝康达赵雷荆洪阳天津大学天津300350 天津市现代连接技术重点实验室天津300350

在激光焊接打底情况下,对比研究了熔化极活性气体保护电弧焊(MAG)和激光扫描-电弧复合焊(OLAHW)工艺对X80管线钢接头成形、显微组织和力学性能(显微硬度、拉伸性能和冲击韧性)的影响规律.结果表明,两种工艺下均能获得无气孔、夹渣和裂... 详细信息

在激光焊接打底情况下,对比研究了熔化极活性气体保护电弧焊(MAG)和激光扫描-电弧复合焊(OLAHW)工艺对X80管线钢接头成形、显微组织和力学性能(显微硬度、拉伸性能和冲击韧性)的影响规律.结果表明,两种工艺下均能获得无气孔、夹渣和裂纹缺陷,成形良好的焊接接头,接头组织均主要由针状铁素体(AF)和M-A组元组成.因为更小的焊接热输入和更快的冷却速度,以及激光束扫描促进形核作用,OLAHW填充接头组织中形成较MAG填充接头更多的针状铁素体和更细小的M-A组元. MAG和OLAHW两种填充工艺下接头平均显微硬度和拉伸强度接近,但OLAHW焊接接头的硬度变化相对MAG接头更平缓、硬度值波动较小,且OLAHW填充接头热影响区和焊缝区冲击吸收能量分别为277和217 J,较MAG填充接头分别提高了64%和42%.

关键词： X80管线钢 MAG焊激光扫描-电弧复合焊接微观组织冲击韧性