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点阵夹层结构钎焊残余应力计算与测试研究

点阵夹层结构钎焊残余应力计算与测试研究

作者：魏志全中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

随着节能减排和科学发展观的树立,点阵材料在航空发动机、高温气冷堆、汽轮机等领域具有广阔的应用前景。点阵材料是基于元素扩散的方法制造而成,在钎焊接头处产生了较大的残余应力,严重影响在恶劣环境下服役设备的安全可靠性。由于点... 详细信息

随着节能减排和科学发展观的树立,点阵材料在航空发动机、高温气冷堆、汽轮机等领域具有广阔的应用前景。点阵材料是基于元素扩散的方法制造而成,在钎焊接头处产生了较大的残余应力,严重影响在恶劣环境下服役设备的安全可靠性。由于点阵结构中钎焊接头的复杂性,直接对其进行试验测试具有非常大的挑战性。本文首先通过数值模拟的方法研究了不锈钢316L对接接头的钎焊残余应力,并采用多种试验(X射线衍射法、纳米压痕法、中子衍射法)进行验证,进而采用有限元法研究复杂的点阵结构的残余应力;通过能谱分析和电子背散射衍射法研究了钎焊接头的微观结构、相组织转变规律及其对残余应力的影响;最后探讨了钎焊工艺及尺寸变化对钎焊残余应力以及变形的影响。论文的主要研究工作和结论如下:(1)基于Norton蠕变本构方程,考虑高温钎焊时蠕变作用的影响,采用有限元方法模拟了X型点阵结构的钎焊残余应力,研究发现钎焊接头处残余应力较大,且蠕变在高温钎焊时起到了应力松弛作用,不可忽略。有限元结果显示母材处于二维或双轴应力状态,而钎缝和过渡区处于三维应力状态。通过X射线衍射法与纳米压痕法得到母材处的残余应力,通过纳米压痕法并基于Suresh理论对钎缝处的残余应力进行了测试,通过中子衍射法测试钎焊接头沿厚度方向残余应力,三种试验方法与数值模拟得到的结果基本一致,验证了有限元方法的正确性。(2)通过纳米压痕试验测得钎缝处残余应力试验值高于母材77%,有限元模拟值高于母材30%。对过渡区的残余应力进行纳米压痕测试,发现有两个异常点的残余应力值高达500 MPa,超过了钎缝处的残余应力,其余测试点残余应力的试验值与模拟值分布规律基本相同。不同测试点的弹性模量和硬度值不同,钎缝整体上弹性模量和硬度值要略高于母材,过渡区的硬度最大。(3)在钎缝与母材的交界处出现了一个呈网状分布的过渡区,能谱分析结果显示其产生是由于高温下熔融钎料中的B、Si等元素向母材中扩散,与来自晶界处的Cr生成化合物,而母材中的部分元素也向钎料中溶解。同时钎料的熔点逐渐升高,发生等温凝固转变。通过电子背散射衍射法分析钎焊接头的微观结构:固溶体在靠近母材一侧最先形核并向钎缝中心长大,在母材一侧为柱状晶,在钎缝中心为等轴晶。扩散区晶格类型为BCC,而钎缝和母材为FCC,晶界处大量硼铬化合物的产生导致了晶间贫铬,根据舍弗勒相图推测该处发生了马氏体相变,并伴随出现晶粒细化。过渡区和母材处含有较多的重位点阵晶界,而钎缝处相对较少,容易在环境的诱导下发生失效。采用电子背散射衍射法测试了过渡区和钎缝处的应力应变状态,过渡区的晶界附近应力应变较大,其应力值接近纳米压痕法测得异常点的应力值,而晶粒内部的应力值与纳米压痕法测得正常点的应力值对应。(4)通过有限元方法对X型点阵结构残余应力的影响因素进行了分析,主要包含尺寸变化和钎焊工艺的影响,得到了最优的几何参数:面板厚度为2.0 mm,芯体厚度为1.0 mm,芯体宽度为2.0 mm,平台宽度为3.0 mm。残余应力的产生与材料内部温度的不均匀程度密切相关,采用分阶段加热可有效地降低残余应力,不建议直接加热;钎焊保温温度和保温时间对残余应力的影响较小;降温速率是影响钎焊残余应力的主要因素,随着降温速率的降低,钎焊残余应力明显降低,在实际制定钎焊工艺时应重点考虑该因素。

关键词：点阵材料数值模拟试验验证钎焊残余应力微观结构

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中药配合手法治疗颈性眩晕86例

河南中医 2004年第8期24卷 33-34页

作者：魏志全濮阳县朗中乡卫生院河南濮阳457078

颈性眩晕又称椎动脉型颈椎病,是中老年人较为常见的一种慢性疾患,属于祖国医学'眩晕'范畴.2000年以来,笔者采用中药配合手法治疗颈性眩晕86例,取得了满意的疗效,现总结如下.

关键词：颈性眩晕葛根定眩汤穴位按摩拔伸旋扳法理筋手法

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300MW CFB锅炉故障处理

四川电力技术 2007年第1期30卷 63-66页

作者：魏志全四川白马循环流化床示范电站四川内江641005

结合300MW CFB锅炉的试运和调试过程中发现的一些故障和缺陷,提出了解决措施。

关键词： CFB 故障解决措施

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300MW汽轮机节能降耗改造分析研究

四川电力技术 2015年第3期38卷 82-84页

作者：魏志全彭林袁锋神华国能循环流化床(CFB)技术研发中心四川内江641000 四川电力工业调整试验所四川成都610011 四川白马循环流化床示范电站有限责任公司四川内江641000

简要介绍了300 MW机组汽轮机主要技术参数,重点分析了轴封系统在运行中出现的故障及对经济性的影响,采取了行之有效的解决办法,对系统改造前后的数据进行了分析,对同型机组有借鉴意义。

关键词：汽轮机轴封系统运行数据改造依据节能降耗

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梯度仿生复合材料的抗冲击性能研究

梯度仿生复合材料的抗冲击性能研究

2018年全国固体力学学术会议

作者：魏志全许向红中国科学院力学研究所

自然界中生物结构的界面总是表现出梯度材料的分布特征,比如牙齿软-硬梯度结构,从而具有比单一材料更好的强度、韧性以及抗冲击性能。本文设计了整体梯度材料和表面梯度材料两种类型的靶板,受到相同速度子弹的冲击,基于靶板背面产生碎... 详细信息

自然界中生物结构的界面总是表现出梯度材料的分布特征,比如牙齿软-硬梯度结构,从而具有比单一材料更好的强度、韧性以及抗冲击性能。本文设计了整体梯度材料和表面梯度材料两种类型的靶板,受到相同速度子弹的冲击,基于靶板背面产生碎片情况、子弹的残余速度、子弹的冲击力以及临界冲击能四个方面以表征靶板的抗冲击性能,并与相同等效杨氏模量的单一材料靶板进行对比。研究结果表明:相比单一材料靶板,整体梯度材料和表面梯度材料靶板的背面均无碎片产生,同时子弹的残余速度均能降为0 m/s;整体梯度材料靶板的临界冲击能提高了86%,但子弹的冲击力有所升高;表面梯度材料设计通过减缓子弹与靶板接触部位的应力集中,使得靶板的临界冲击能可提高168%,同时降低了子弹的冲击力。因此对结构表面进行梯度材料设计可最大程度地提高靶板的抗冲击性能,这为将来设计类似头盔、防弹衣等保护型器具提供了参考。

关键词：仿生设计梯度结构抗冲击性能结构防护数值模拟

来源： cnki会议评论

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300MW CFB机组低负荷运行研究

四川电力技术 2009年第6期32卷 59-61,63页

作者：唐俊魏志全四川白马循环流化床示范电站四川内江641005

300 MW CFB锅炉有大范围的调峰能力,在四川电网丰水期显示了普通燃煤机组不可比拟的优越。针对机组在长期低负荷下出现的故障做出了简要分析,提出了技术措施。

关键词： CFB 翻床二次风管烧坏锅炉MFT 振动汽动给水泵技术措施

联用局部清创术和聚维酮碘溶液冲洗法治疗细菌性角膜炎的效果研究

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当代医药论丛 2016年第12期14卷 104-105页

作者：徐德华魏志全河南省遂平县人民医院眼科河南遂平463100

目的 :探讨分析联用局部清创术和聚维酮碘溶液冲洗法治疗细菌性角膜炎的临床效果。方法 :选取近期我院收治的100例细菌性角膜炎患者作为研究对象,联用局部清创术和聚维酮碘溶液冲洗法对其进行治疗,然后将治疗的效果及所有患者的临床资... 详细信息

目的 :探讨分析联用局部清创术和聚维酮碘溶液冲洗法治疗细菌性角膜炎的临床效果。方法 :选取近期我院收治的100例细菌性角膜炎患者作为研究对象,联用局部清创术和聚维酮碘溶液冲洗法对其进行治疗,然后将治疗的效果及所有患者的临床资料进行回顾性的分析。结果 :在这100例患者中,经治疗后病情得到控制的患者有85例,治疗的总有效率为85%。其中,在患有轻度细菌性角膜炎的42例患者中,病情得到控制的患者有42例,占患者总数的100%;在患有中度细菌性角膜炎的41例患者中,病情得到控制的患者有32例,占患者总数的78%;在患有重度细菌性角膜炎的17例患者中,病情得到控制的患者有11例,占患者总数的65%。结论 :联用局部清创术和聚维酮碘溶液冲洗法治疗轻度细菌性角膜炎的临床效果显著,但用这种方法治疗重度细菌性角膜炎的临床效果并不十分理想。

关键词：局部清创术聚维酮碘溶液冲洗法细菌性角膜炎临床效果研究