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端面铣削工件表面粗糙度数学模型与实验验证

表面技术 2024年第4期53卷 125-139页

作者：刘德伟许芝令李长河秦爱国刘波张彦彬 Yusuf Suleiman Dambatta 安庆龙青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 青岛海空压力容器有限公司山东青岛266000 青岛卡沃斯智能制造有限公司山东青岛266109 四川新航钛科技有限公司四川什邡618400 香港理工大学超精密加工技术国家重点实验室中国香港999077 艾哈迈杜·贝洛大学机械工程学院卡杜纳810106尼日利亚上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

目的针对多种表面粗糙度影响因素的耦合作用使轮廓形成机理不清,导致表面粗糙度数学模型存在表面质量智能管控工业应用预测精度不足的技术难题,建立端面铣削工件表面粗糙度数学模型。方法首先,基于加工运动学机理和刀具几何学分析端面... 详细信息

目的针对多种表面粗糙度影响因素的耦合作用使轮廓形成机理不清,导致表面粗糙度数学模型存在表面质量智能管控工业应用预测精度不足的技术难题,建立端面铣削工件表面粗糙度数学模型。方法首先,基于加工运动学机理和刀具几何学分析端面铣削工件表面轮廓形成机理,建立考虑刀具跳动的工件表面轮廓模型以及轮廓高度偏差关于铣削力的补偿函数,并通过卷积神经网络(Convolution Neural Network,CNN)进行解析。其次,建立端面铣削表面粗糙度数学模型。最后,进行可转位面铣刀端面铣削ZG32MnMo的实验验证,分别采集轮廓数据与铣削力信号,建立以铣削力为输入、轮廓高度偏差数据为输出的铣削数据集,训练卷积神经网络解析轮廓高度补偿值并验证理论模型的准确性,对比分析考虑刀具跳动的表面粗糙度数学模型与CNN优化考虑刀具跳动的表面粗糙度数学模型的精度。结果CNN优化考虑刀具跳动的表面粗糙度数学模型对加工重叠区与非重叠区内沿刀具进给方向的轮廓算术平均偏差Ra的预测误差分别为18.71%和14.14%,与考虑刀具跳动的表面粗糙度数学模型相比,精度分别提高了10.61%和32.83%,CNN优化考虑刀具跳动的表面粗糙度数学模型对轮廓单元的平均宽度R_(sm)和支承长度率R_(mr(c))的预测结果与实验值吻合。结论考虑刀具跳动以及动态铣削力耦合作用边界条件的表面粗糙度数学模型能够有效预测端面铣削表面粗糙度,可为在质量管控工程中的应用提供理论指导与技术支撑。

关键词：铣削轮廓形成机理表面粗糙度铣削力刀具跳动卷积神经网络

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国产SA516Gr.70(HIC)厚板容器筒节的成型技术

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压力容器 2024年第5期41卷 80-86页

作者：王军杰张蕾苗畅颖李二兴王志刚青岛兰石重型机械设备有限公司山东青岛266426 兰州兰石重型装备股份有限公司兰州730314

为研究应用于加氢装置的冷高压分离器等核心设备的国产SA516Gr.70(HIC)、厚度200 mm钢板的可焊性能和成型性能,对钢板化学成分、力学性能、硬度等进行分析,选用400℃时的屈服强度平均值进行筒节板料预弯受力计算,追踪580℃中温卷校成型... 详细信息

为研究应用于加氢装置的冷高压分离器等核心设备的国产SA516Gr.70(HIC)、厚度200 mm钢板的可焊性能和成型性能,对钢板化学成分、力学性能、硬度等进行分析,选用400℃时的屈服强度平均值进行筒节板料预弯受力计算,追踪580℃中温卷校成型工艺及筒节纵缝试板的化学成分、力学性能等。试验结果表明,国产SA516Gr.70(HIC)厚板在不同位置及方向各项力学性能均衡;中温校圆后筒节最大圆度4 mm、棱角度2 mm,成型尺寸合格;纵缝试板的力学性能满足技术文件要求。研究验证了国产SA516Gr.70(HIC)、厚度200 mm钢板的可焊性能和成型性能良好,其厚板容器筒节的成型技术达到国内较高的工艺水平。

关键词：国产SA516Gr.70(HIC)厚钢板力学性能可焊性能筒节成型技术

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高温烟气管道膨胀节稳定失效分析与设计优化

压力容器 2024年第2期41卷 66-71页

作者：刘广厦何海科王佳博李世乾国能新疆化工有限公司乌鲁木齐831400 中石油华东设计院山东青岛266000 洛阳双瑞特种装备有限公司河南洛阳471000

针对某甲醇制烯烃(MTO)装置再生烟气管道波纹管膨胀节稳定失效的故障,分析了管道支座布置和操作工况变化对膨胀节稳定性的影响,结合管道热位移、盲板力的计算,证明了管道支座的选型及合理布置是保证膨胀节安全、有效服役的关键。提出了... 详细信息

针对某甲醇制烯烃(MTO)装置再生烟气管道波纹管膨胀节稳定失效的故障,分析了管道支座布置和操作工况变化对膨胀节稳定性的影响,结合管道热位移、盲板力的计算,证明了管道支座的选型及合理布置是保证膨胀节安全、有效服役的关键。提出了膨胀节的改造应用方案和治理措施,为类似工况膨胀节的应用和失效预防提供了经验。

关键词：膨胀节盲板力支座稳定失效

高压储氢容器用高强度可焊接钢板Q690DR的研发

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炼油技术与工程 2024年第7期54卷 27-32页

作者：李双权梁峰崔强杨丽中石化广州工程有限公司广东省广州市510620 中国石化青岛炼油化工有限责任公司山东省青岛市266500 南京钢铁股份有限公司南钢研究院江苏省南京市210035 中国钢研科技集团有限公司数字化研发中心北京市100081

以ASME SA517 Gr.F为对标材料,设计高压储氢压力容器用可焊接高强度钢板Q690DR。通过优化化学成分、热处理工艺精准调控,可获得屈服强度不小于690 MPa,抗拉强度800~900 MPa,冲击性能良好的高强度可焊接Q690DR钢板。经系列抗氢性能评价试... 详细信息

以ASME SA517 Gr.F为对标材料,设计高压储氢压力容器用可焊接高强度钢板Q690DR。通过优化化学成分、热处理工艺精准调控,可获得屈服强度不小于690 MPa,抗拉强度800~900 MPa,冲击性能良好的高强度可焊接Q690DR钢板。经系列抗氢性能评价试验,Q690DR具有良好的抗氢脆性能,较低的氢脆敏感性。对比10 MPa氢气与同压力的氮气环境下的慢拉伸试验结果,Q690DR的相对延伸率约为96.4%,相对断面收缩率约为97.0%,具有较低的氢脆敏感性。10 MPa氢气环境下Q690DR测得的断裂韧度K_(IH)约为305 MPa·m^(0.5)。整体看,工业试制的Q690DR钢板各项指标性能优良稳定,符合相关标准及用户技术条件,可以用于实际工程项目高压储氢容器的建造。

关键词：压力容器可焊接高强钢氢脆敏感性裂纹扩展速率断裂韧度

04Cr13Ni5Mo/20MnMoNb异种钢焊接接头微观组织及性能研究

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压力容器 2024年第3期41卷 17-23,29页

作者：王有银武靖伟王植民王杰厚喜荣王志刚张建晓车文斌兰州兰石重型装备股份有限公司兰州730314 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室兰州730000 青岛兰石重型机械设备有限公司山东青岛266426

为提高04Cr13Ni5Mo超级马氏体不锈钢和20MnMoNb高强钢的焊接效率和其焊接机理,采用手工钨极氩弧焊(TIG)+焊条电弧焊(SMAW)对同等厚度的两异种材料进行焊接,并通过金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、X射线分析仪和硬度计等,研究了04Cr... 详细信息

为提高04Cr13Ni5Mo超级马氏体不锈钢和20MnMoNb高强钢的焊接效率和其焊接机理,采用手工钨极氩弧焊(TIG)+焊条电弧焊(SMAW)对同等厚度的两异种材料进行焊接,并通过金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、X射线分析仪和硬度计等,研究了04Cr13Ni5Mo/20MnMoNb异种金属焊接接头微观组织和力学性能。结果表明:采用TIG+SMAW焊接可以实现04Cr13Ni5Mo/20MnMoNb异种钢的有效焊接;焊缝区域组织为γ相,从底部垂直于熔合线向上生长,Ni,Cr,Mo,Fe四种元素含量从04Cr13Ni5Mo侧向20MnMoNb侧均呈明显的梯度分布特征;接头的抗拉强度略低于两侧母材,达到04Cr13Ni5Mo超级马氏体不锈钢的92%,达20MnMoNb母材的98.2%,断裂类型为解理断裂+韧性断裂的混合型断裂;焊缝区域的硬度较两侧母材高,冲击吸收能量介于76.3~84.9 J之间。该研究对TIG+SMAW组合焊接在超级马氏体与高强钢焊接领域推广应用奠定一定的基础。

关键词： 04Cr13Ni5Mo/20MnMoNb异种钢 TIG+SMAW焊接微观组织力学性能

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容器爆燃事故应急处置实训装置的研究

自动化应用 2024年第S01期65卷 315-317页

作者：陈杰吴义维高金成青岛石大石仪科技有限责任公司山东青岛266000

考虑到能源消耗需求规模与进出口的便利性、经济性,我国石油化工园区选址大多选择在沿海、沿江的经济发达省份,这些省份存在能源消耗大、人口密度高、企业密集的特点。一旦发生危化品泄漏、火灾、爆炸事故,造成的人员及财产损失将是巨... 详细信息

考虑到能源消耗需求规模与进出口的便利性、经济性,我国石油化工园区选址大多选择在沿海、沿江的经济发达省份,这些省份存在能源消耗大、人口密度高、企业密集的特点。一旦发生危化品泄漏、火灾、爆炸事故,造成的人员及财产损失将是巨大的。为了降低和避免各种火灾爆炸事故中人员和财产损失,研发可以逼真地模拟真实火灾爆炸事故中的火焰、高温、浓烟、爆燃等灾害的装置,以提高消防救援人员的综合素质,降低和避免真实灾害中的财产损失和人员伤亡。

关键词：压力容器火灾爆燃应急处置真火演训

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巧解15CrMoR钢焊接的开裂问题

焊接 2007年第3期 58-60页

作者：梁永发刘宝祥姜辉琼青岛雁山压力容器有限公司 266043 青岛市锅炉压力容器检验研究所 266071

在中厚板15CrMoR钢的焊接加工过程中,由于其比较高的碳当量Ceq和冷裂纹敏感性Pcm,人们比较关注的是如何避免冷裂纹的发生;但是如果材料合格、尤其焊材管理有序、工艺措施到位、预热、后热及热处理得当,冷裂纹的发生并不多见;而据笔者的... 详细信息

在中厚板15CrMoR钢的焊接加工过程中,由于其比较高的碳当量Ceq和冷裂纹敏感性Pcm,人们比较关注的是如何避免冷裂纹的发生;但是如果材料合格、尤其焊材管理有序、工艺措施到位、预热、后热及热处理得当,冷裂纹的发生并不多见;而据笔者的经验,在拘束度特别大、加热不匀导致过大热应力及坡口(清根槽)尺寸不佳时,热裂纹(或强度性撕裂)时有发生.

关键词： 15CrMoR钢焊接开裂裂纹敏感性加工过程焊材管理冷裂纹中厚板

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反渗透海水淡化系统混合膜设计

净水技术 2024年第1期43卷 132-139页

作者：苏慧超李逢时徐国荣赵剑超赵河立自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所天津300192 山东电力建设第三工程有限公司山东青岛266100

节能型反渗透海水淡化系统的设计对于进一步降低制水成本,促进海水淡化的普及应用意义深远。混合膜设计(HID)是一种新颖的反渗透系统设计方式,其特色是在同一个压力容器内排列不同类型的膜元件,通过不同膜元件性能互补实现效益最大化。... 详细信息

节能型反渗透海水淡化系统的设计对于进一步降低制水成本,促进海水淡化的普及应用意义深远。混合膜设计(HID)是一种新颖的反渗透系统设计方式,其特色是在同一个压力容器内排列不同类型的膜元件,通过不同膜元件性能互补实现效益最大化。文中采用软件模拟方式,以水质、能耗、配流为考察指标,首先对杜邦(DuPont)、LG、东丽(Toray)、海德能(Hydranautics)四大主流膜产品在HID中的性能差异进行对比,结果表明,Toray膜在平衡流量和节能效率方面具有明显优势。进一步以Toray膜为研究对象,深入探讨温度和配置比例对性能指标的影响,结果表明,温度是影响HID的一个重要因素,在水温低、水质变化较小的北方海域,HID节能效应更突出,效率可达9%,流量平衡效应明显增强。

关键词：反渗透海水淡化混合膜设计(HID) 平衡流量能耗节约

热处理对Q390R钢微观组织及力学性能研究

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中国化工装备 2024年第3期26卷 12-15+22页

作者：王军杰吴瑞萍武靖伟王天先吴昊张蕾李斌青岛兰石重型机械设备有限公司中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室

为研究Q390R钢在压力容器制造过程中的工艺适应性，通过对Q390R钢退火态、热成型(空冷)、热成型+正火(空冷)三种热处理状态下微观组织、力学性能、焊接冷裂纹敏感等方面进行研究。试验结果表明：Q390R钢在630℃×6hr退火、910℃×40min... 详细信息

为研究Q390R钢在压力容器制造过程中的工艺适应性，通过对Q390R钢退火态、热成型(空冷)、热成型+正火(空冷)三种热处理状态下微观组织、力学性能、焊接冷裂纹敏感等方面进行研究。试验结果表明：Q390R钢在630℃×6hr退火、910℃×40min热成型+880℃×60min正火状态及原始态下的组织中均出现了沿轧制方向近似平行由铁素体和珠光体组成的带状组织，而在910℃×40min热成型下组织为等轴晶，带状组织几乎没有。三种热处理状态下力学性能均在516MPa—550MPa之间，各项力学性能、低温冲击韧性等均能满足工程技术条件要求。采用焊接热影响区最高硬度法试验，对Q390R钢进行了焊接冷裂纹敏感性测定，最终确定了最佳的焊前预热温度，试验结果表明，焊前采取适当的预热措施，可有效的降低Q390R钢的冷裂纹倾向。

关键词： Q390R钢热处理规范冷裂纹力学性能最高硬度法