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大尺寸KDP晶体切削开裂效应数值模拟分析研究
被引量：
6
1
作者
张宁
张强勇
+1 位作者
王圣来
孙云
《人工晶体学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第2期323-328,共6页
大尺寸KDP(KH2PO4)晶体在切割过程中容易出现开裂现象,为了研究大尺寸KDP晶体切割过程中开裂机制并提出合理切割方案,本文对大尺寸KDP晶体切削效应进行了研究。大尺寸KDP晶体切削过程中刀片与晶体之间的接触应力和切割引起的热应力是晶...
大尺寸KDP(KH2PO4)晶体在切割过程中容易出现开裂现象,为了研究大尺寸KDP晶体切割过程中开裂机制并提出合理切割方案,本文对大尺寸KDP晶体切削效应进行了研究。大尺寸KDP晶体切削过程中刀片与晶体之间的接触应力和切割引起的热应力是晶体切削过程中主要致裂因素,因此本文采用有限元计算方法对KDP晶体切削过程进行热力耦合数值仿真模拟。结果表明切割过程中KDP晶体与刀片之间的压力应小于4.1 MPa,切口处温差应控制在4.2℃之内,同时本文还得到了切削过程可控参数(车床推进力和刀片的线速度)的安全取值范围,该范围的提出对KDP晶体的切割技术具有十分重要的意义。
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关键词
KDP晶体
切削效应
热力耦合
数值模拟
安全范围
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职称材料
16Mn管线钢的焊缝表面冲蚀机理研究
被引量：
3
2
作者
武刚
李德君
+3 位作者
罗金恒
白强
李丽锋
朱丽霞
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期205-212,共8页
目的在管道工程中,16Mn管线钢异径接头-管体焊缝(简称焊缝)表面冲蚀行为是引发失效的主要原因之一,通过研究焊缝余高和管体流体作用,以此来探究焊缝表面冲蚀机理。方法以16Mn管线钢为研究对象,针对焊缝区表面冲蚀行为开展基础研究,通过...
目的在管道工程中,16Mn管线钢异径接头-管体焊缝(简称焊缝)表面冲蚀行为是引发失效的主要原因之一,通过研究焊缝余高和管体流体作用,以此来探究焊缝表面冲蚀机理。方法以16Mn管线钢为研究对象,针对焊缝区表面冲蚀行为开展基础研究,通过电化学和腐蚀模拟实验,研究了流体初期焊缝区表面腐蚀行为,并通过流体模拟实验,研究了焊缝余高和流体速度对焊缝区冲蚀过程的影响,揭示了管线钢焊缝的冲蚀机理。结果在腐蚀模拟实验中,焊缝、接头母体和管体的开路电位分别为-0.717、-0.686、-0.687 V,焊缝区发生电化学腐蚀的倾向在模拟腐蚀液中最严重,焊缝的自腐蚀电流密度为7.9μA/cm^2,母材的自腐蚀电流密度为3.2μA/cm^2,焊缝的电化学腐蚀倾向性更大,焊缝区金属腐蚀速率最大,在焊缝表面形成了疏松的FeO产物层。在流体模拟实验中,流体在焊缝余高作用下形成了湍流,流速的增加也提高了湍动能,流速为15 m/s和30 m/s时,焊缝凹槽的深度分别为3 mm和8 mm,焊缝凹槽相差5 mm。湍动能在焊缝余高的FeO腐蚀产物表面产生了变形磨损和切削效应,使得焊缝表面疏松的FeO产物层脱落,加速了腐蚀过程,最终形成了冲蚀凹陷区。结论16Mn管线钢焊缝的冲蚀行为是腐蚀和流体冲蚀共同作用的结果,可分为初期的腐蚀和流体冲蚀两个阶段,形成了腐蚀与冲蚀循环交替过程。焊缝余高和流体速度对冲蚀影响较大,内焊缝余高和流体速度的增加将导致余高处的湍动能急剧增加,加速焊缝金属腐蚀产物层剥离,导致焊缝表面冲蚀。研究结果可以为管道失效行为和安全服役设计提供理论基础。
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关键词
16Mn管线钢
焊缝余高
流体模拟
冲蚀
腐蚀
变形磨损
切削效应
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职称材料
题名
大尺寸KDP晶体切削开裂效应数值模拟分析研究
被引量：
6
1
作者
张宁
张强勇
王圣来
孙云
机构
山东大学岩土与结构工程中心
山东大学晶体材料国家重点实验室
出处
《人工晶体学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第2期323-328,共6页
基金
国家重点基础研究发展计划(973)(2009CB724607)资助项目
国家自然科学基金(40772173)资助项目
+1 种基金
山东省自然科学基金(Y2007F52)资助项目
山东大学晶体材料重点实验室开放基金(KF0705)
文摘
大尺寸KDP(KH2PO4)晶体在切割过程中容易出现开裂现象,为了研究大尺寸KDP晶体切割过程中开裂机制并提出合理切割方案,本文对大尺寸KDP晶体切削效应进行了研究。大尺寸KDP晶体切削过程中刀片与晶体之间的接触应力和切割引起的热应力是晶体切削过程中主要致裂因素,因此本文采用有限元计算方法对KDP晶体切削过程进行热力耦合数值仿真模拟。结果表明切割过程中KDP晶体与刀片之间的压力应小于4.1 MPa,切口处温差应控制在4.2℃之内,同时本文还得到了切削过程可控参数(车床推进力和刀片的线速度)的安全取值范围,该范围的提出对KDP晶体的切割技术具有十分重要的意义。
关键词
KDP晶体
切削效应
热力耦合
数值模拟
安全范围
Keywords
KDP crystal
cutting effects
thermal coupling
numerical simulation
security range
分类号
TB121 [理学—工程力学]
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职称材料
题名
16Mn管线钢的焊缝表面冲蚀机理研究
被引量：
3
2
作者
武刚
李德君
罗金恒
白强
李丽锋
朱丽霞
机构
中国石油集团石油管工程技术研究院
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期205-212,共8页
基金
国家“十三五”国家重点研发计划(2017YFC0805804)
陕西省创新人才推进计划-青年科技新星项目(2017KJXX-06)。
文摘
目的在管道工程中,16Mn管线钢异径接头-管体焊缝(简称焊缝)表面冲蚀行为是引发失效的主要原因之一,通过研究焊缝余高和管体流体作用,以此来探究焊缝表面冲蚀机理。方法以16Mn管线钢为研究对象,针对焊缝区表面冲蚀行为开展基础研究,通过电化学和腐蚀模拟实验,研究了流体初期焊缝区表面腐蚀行为,并通过流体模拟实验,研究了焊缝余高和流体速度对焊缝区冲蚀过程的影响,揭示了管线钢焊缝的冲蚀机理。结果在腐蚀模拟实验中,焊缝、接头母体和管体的开路电位分别为-0.717、-0.686、-0.687 V,焊缝区发生电化学腐蚀的倾向在模拟腐蚀液中最严重,焊缝的自腐蚀电流密度为7.9μA/cm^2,母材的自腐蚀电流密度为3.2μA/cm^2,焊缝的电化学腐蚀倾向性更大,焊缝区金属腐蚀速率最大,在焊缝表面形成了疏松的FeO产物层。在流体模拟实验中,流体在焊缝余高作用下形成了湍流,流速的增加也提高了湍动能,流速为15 m/s和30 m/s时,焊缝凹槽的深度分别为3 mm和8 mm,焊缝凹槽相差5 mm。湍动能在焊缝余高的FeO腐蚀产物表面产生了变形磨损和切削效应,使得焊缝表面疏松的FeO产物层脱落,加速了腐蚀过程,最终形成了冲蚀凹陷区。结论16Mn管线钢焊缝的冲蚀行为是腐蚀和流体冲蚀共同作用的结果,可分为初期的腐蚀和流体冲蚀两个阶段,形成了腐蚀与冲蚀循环交替过程。焊缝余高和流体速度对冲蚀影响较大,内焊缝余高和流体速度的增加将导致余高处的湍动能急剧增加,加速焊缝金属腐蚀产物层剥离,导致焊缝表面冲蚀。研究结果可以为管道失效行为和安全服役设计提供理论基础。
关键词
16Mn管线钢
焊缝余高
流体模拟
冲蚀
腐蚀
变形磨损
切削效应
Keywords
16Mn pipeline steel
weld height
fluid simulation
erosion
corrosion
deformation wear
cutting effect
分类号
TG172 [金属学及工艺—金属表面处理]
TH117 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大尺寸KDP晶体切削开裂效应数值模拟分析研究
张宁
张强勇
王圣来
孙云
《人工晶体学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
16Mn管线钢的焊缝表面冲蚀机理研究
武刚
李德君
罗金恒
白强
李丽锋
朱丽霞
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
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职称材料
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