2024年, 第42卷, 第3期　刊出日期：2024-06-15

  

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试验研究
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  风电塔筒法兰锻件自然对流传热试验与模拟

  赵金福, 徐明哲, 孔玲, 王玉辉

  物理测试. 2024, 42(3): 1-6.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20230110

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  通过热电偶测温和模拟研究了高径比为1.05的S355NL圆柱形铸坯空冷过程的温度场,分析了测量温度和模拟温度差异的原因。计算了对流传热与辐射传热的占比,对流传热约占40%。研究了工件倾斜角对换热的影响,工件温度分布沿重力反方向逐渐升高,对于倾斜圆柱锭坯,沿轴线方向向上,温度逐渐升高,主要是由于热边界层增厚,导致传热效率降低。局部努塞尔数的分布规律与温度分布规律呈相反趋势,随倾斜角度增大,工件表面的平均温度逐渐升高。
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  钨合金表面腐蚀物探讨

  王寅, 杨林, 张振, 王子懿, 许帅, 杨帆

  物理测试. 2024, 42(3): 7-11.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20230057

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  研究针对某钨镍铜合金,牌号为93WNiCu,进行湿热试验后,按GJB150.9A湿热试验测试要求(30～60 ℃,湿度98%)进行处理,处理后材料表面出现的异常腐蚀物,肉眼可见表面呈现灰绿色。针对该异常腐蚀物进行表面形貌分析、截面形貌分析、元素分析等一系列研究,分析腐蚀物产生的原因及机理。结果表明:钨棒表面的附着物为基体在湿热试验过程中析出的腐蚀氧化产物,含有W、O、Ni、Cu、C等元素,该析出物呈不连续分布,厚度不均匀,观察到的腐蚀产物最大厚度约70 μm。
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  6061-T6铝合金焊接接头在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

  邵燕静

  物理测试. 2024, 42(3): 12-18.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20240012

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  对不同工艺条件下的激光+GMAW复合焊铝合金焊接接头,采用3.5%NaCl溶液浸泡试验,结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等对其腐蚀行为进行研究。结果表明:6061-T6铝合金的微观组织中晶粒沿着轧制方向伸长。其中在晶粒内部,弥散分布的黑色小块物质和点状物是6061-T6的主要增强相—Mg₂Si相,浅色部分为α-Al基体,少量的较大块黑色颗粒是Al-Fe-Si相,在晶界位置有少量析出相。6061-T6在3.5%NaCl溶液中的腐蚀过程分为点蚀诱导期、点蚀发展期和腐蚀产物膜生长阶段,体系由高频容抗—低频感抗体系转变为高频容抗—低频Warburg阻抗体系。
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  在役低硬度P91管道寿命评估及运行策略制定

  白占桥, 李炜丽, 陆小龙, 白建强, 张英伟, 郭德瑞

  物理测试. 2024, 42(3): 19-26.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20230070

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  某火电机组P91主蒸汽管道局部硬度偏低,现场对该部位进行了无损检测、壁厚测量、布氏硬度检测及金相组织检验,结合机组检修、运行资料分析了硬度偏低的原因,并对其进行了非破坏性剩余寿命评估和运行策略制定。结果表明,低硬度区金相组织粗大,马氏体特征不明显;焊缝热处理工艺制定或执行不当是造成管道局部低硬度的主要原因之一;按照1.5的安全系数,低硬度区域剩余寿命较短,如果进一步降低安全系数,相应剩余寿命有所增加,但是也增加了继续运行的安全风险性;为保证后续运行的安全性,应采取降参数运行的方式。
测试技术
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  水洗型渗透检测在管子-管板焊缝中的应用

  张杰, 国圣杰, 余金涛

  物理测试. 2024, 42(3): 27-30.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20230058

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  压水堆核电站核岛主系统中的蒸汽发生器产品的管子-管板焊缝焊接后需要进液体渗透检测。主要针对液体渗透检验方法的选择、检验设备器材需满足的要求、检验灵敏度的验证等几方面进行了试验,通过试验对比,确定了密集型排列管子-管板焊缝水洗型液体渗透检验的检验控制流程,且通过产品的检验可以看出,对密集型排列且数量多的管子-管板焊缝进行液体渗透检验时,在检验灵敏度满足要求的情况下,最高效的检验方法为水洗型着色渗透检验方法。
缺陷分析
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  YG1600超高强度不锈钢断裂韧性分析及工艺改进

  董晓亮, 王显华, 张秀丽, 许广鹏, 李自强

  物理测试. 2024, 42(3): 31-37.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20230074

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  采用双真空工艺冶炼+锻造成材工艺生产的ø300 mm YG1600超高强度不锈钢,在力学性能检测时发现断裂韧性指标偏低,对断裂韧性指标偏低试样的显微组织进行了金相显微镜及扫描电镜分析,结果表明:沿着断裂韧性试样开裂方向平面存在显微裂纹,裂纹沿着马氏体板条边界开裂且马氏体板条长度在20～80 μm之间呈不均匀的分布是导致棒材断裂韧性偏低的原因,在进行了系列工艺分析及工艺模拟后,对原生产工艺进行了调整,真空自耗的熔炼速度由4.85～5.2 kg/min降低到3.8～4.15 kg/min,锻造的末火次加热温度由1 100～1 130 ℃降低到1 060～1 100 ℃,锻造的末火次锻比由2.25～2.77增加到3.36～4,通过上述调整使YG1600超高强度钢断裂韧性提高了30～40 MPa·m^1/2。
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  冷轧优碳钢重卷断带分析与改善措施

  孙乾, 杨建东, 刘珊珊, 亓伟伟, 李承, 潘爱东

  物理测试. 2024, 42(3): 38-43.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20230026

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  针对某锯片企业生产过程中,冷轧基料用65Mn热轧钢带纵剪后重卷过程中出现的脆性断裂问题,通过成分分析、金相观察、布氏硬度检测等手段对其失效原因综合分析。结果表明,脆断钢带的化学成分、拉伸性能满足标准要求,布氏硬度244~271HBW,局部波动大,组织以珠光体为主,晶粒度6.5~7级,存在网状或半网状铁素体包裹珠光体现象,导致晶界能降低,是造成脆性断裂的主要原因。通过热轧卷充分缓冷或退火,可显著改善脆断现象;后续钢带冷轧前先进行预退火,减小钢带变形抗力,轧制力稳定在10~14 MN,可显著提高冷轧效率及性能稳定性。
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  X22CrMoV12-l合金厚壁锻件缺陷分析

  龚必涛, 杨良会, 张正, 杨家典, 罗鸿飞, 吴永安

  物理测试. 2024, 42(3): 44-48.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20230067

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  X22CrMoV12-l合金厚壁锻件粗加工后经超声波探伤发现存在长条形缺陷显示,缺陷对锻件寿命影响极大,且容易在精加工过程中暴露在锻件表面,影响锻件的正常使用。为了了解该缺陷产生的原因,通过金相检验、扫描电镜检验和能谱分析等方法对合金厚壁锻件的探伤缺陷进行分析,解剖的缺陷特征属于典型的夹渣类缺陷。缺陷在密闭的厚壁环锻件中呈长条状,经过锻造变形,缺陷有分岔和裂纹延伸的形貌;缺陷内部有异常颗粒物,缺陷处O、Al、La、Ce元素含量异常,可以判断该缺陷为脆性氧化物缺陷。
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  喷油嘴阀座应力腐蚀断裂探讨

  陈麒琳, 李淦, 胡跃均

  物理测试. 2024, 42(3): 49-53.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20230073

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  马氏体不锈钢喷油嘴阀座在使用中发生多次断裂事故,且阀座断裂位置基本相同。为找出阀座断裂原因,对断裂阀座进行了断口分析、化学成分分析和显微组织分析,随后对同批次的阀座抽样进行了残余应力测试分析,试验结果表明,断裂阀座的化学成分满足要求,微观金相组织未见异常,但在断裂位置附近发现了沿晶界分布的树枝状裂纹;断口分析显示,阀座断裂以沿晶断裂为主,且断面部分区域存在泥状花样,能谱分析发现泥状花样中有大量氯离子存在;残余应力测试表明,未焊接的阀座表面存在一定的残余压应力,而焊接后的阀座在断裂位置附近存在明显的残余拉应力。综合分析表明,喷油嘴阀座断裂属应力腐蚀开裂。
专题研讨
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  锻件内部缺陷的超声检测能力验证设计与分析

  于清凯, 张克, 张亮, 沈海红, 丁辰, 张建卫

  物理测试. 2024, 42(3): 54-58.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20230068

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  对参加锻件内部缺陷的超声波检测能力验证计划的实验室结果进行了评价和技术分析。首先对实验室返回的结果进行z比分统计,然后对影响试验结果准确性的因素进行了分析总结,并对存在有问题和不满意实验室的数据进行分析。通过本次能力验证计划的实施,能够较真实客观地反映国内各相关实验室的检测水平,帮助实验室发现日常检测中存在的问题,有助于实验室进一步完善内部质量控制,提高检测水平,为实验室认证认可管理部门对该领域的实验室监管提供依据。
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  人工智能识别在金相检验中的发展现状与展望

  沈园竣, 马飞跃, 谭廖嶙

  物理测试. 2024, 42(3): 59-63.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20230089

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  金相检验是成品钢材质量控制的重要手段,通过对非金属夹杂物、晶粒度、显微组织、脱碳层、渗氮层等进行分类评级来反映质量问题,进而采取相应的措施优化冶炼、轧制生产工艺。金相检验过程完全依靠人工参照标准评级图谱进行,存在人为主观因素影响大、准确率低、效率低等缺点。人工智能技术的迅速发展,为金相自动识别评级提供了现实基础。概述了人工智能图像识别技术在金相检验中的应用现状和研究进展,讨论了其发展方向和面临的挑战。