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基于粒子群优化后随机森林模型的管道内腐蚀风险预测 被引量：2
1
作者 肖雯雯 葛鹏莉 +6 位作者 胡广强 吕瑶 龙武 刘青山 郜双武 曲志豪 张雷 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第2期59-65,共7页
基于塔河油田历史失效数据,使用Pearson相关性分析和灰色关联度分析确定管道内腐蚀主控因素,并将其作为模型输入变量,腐蚀速率作为输出变量,建立随机森林(RF)腐蚀预测模型。为提高预测精度,使用粒子群优化(PSO)算法对RF模型的超参数进... 基于塔河油田历史失效数据,使用Pearson相关性分析和灰色关联度分析确定管道内腐蚀主控因素,并将其作为模型输入变量,腐蚀速率作为输出变量,建立随机森林(RF)腐蚀预测模型。为提高预测精度,使用粒子群优化(PSO)算法对RF模型的超参数进行优化。结果表明:塔河油田输油管道内腐蚀主控因素为CO_(2)分压、温度、Cl^(-)含量和H_(2)S分压;经PSO优化后RF模型的决定系数R~2为0.97,均方根误差为0.161,平均绝对误差为0.027,均优于其他3种模型。因此,PSO优化后RF模型能够准确预测管道的腐蚀速率,为油气田管道的腐蚀预警和防护提供依据和支持。 展开更多
关键词 CO_(2)-H_(2)S腐蚀 机器学习 随机森林(RF) 粒子群优化(PSO) 腐蚀速率
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储气库生产管柱的气固冲蚀性能
2
作者 李明星 刘广胜 +3 位作者 王娜 朱方辉 李文升 付安庆 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第2期66-72,共7页
结合榆3×储气库的注采工况,构建了气固冲蚀预测模型,研究了采气量、采气压力、颗粒属性等生产参数对冲蚀速率的影响规律,针对N80油管分析了发生不同程度冲蚀风险的极限生产工况。结果表明:在榆3×储气库预设采气指标范围内,最... 结合榆3×储气库的注采工况,构建了气固冲蚀预测模型,研究了采气量、采气压力、颗粒属性等生产参数对冲蚀速率的影响规律,针对N80油管分析了发生不同程度冲蚀风险的极限生产工况。结果表明:在榆3×储气库预设采气指标范围内,最大冲蚀速率随采气量的增大而增大;采气压力的增加会一定程度上降低管柱的冲蚀程度;冲蚀程度随出砂量的增加呈现线性增加趋势,颗粒直径的增大会导致冲蚀速率的增大,而颗粒球度的减小会导致冲蚀速率的增大。基于预测模型,建立了N80油管的临界生产参数图版,以实现基于现场易获取参数的冲蚀风险评估。 展开更多
关键词 储气库 注采管柱 气固冲蚀 临界生产参数 冲蚀风险评估
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超高速激光熔覆镍基合金涂层组织性能及抗高温冲蚀性能
3
作者 李勇 刘福广 +7 位作者 常哲 杨二娟 许有海 刘国刚 刘冠红 姜提会 韩天鹏 坚永鑫 《铸造》 2025年第3期335-343,共9页
针对火电锅炉受热面飞灰冲蚀损伤,利用超高速激光熔覆在15CrMo钢管表面制备了具有优异抗高温冲蚀性能的镍基合金涂层。利用SEM、EDS、EBSD等对涂层显微组织进行分析,进而评价了超镍基合金涂层的力学和抗高温冲蚀磨损性能。研究表明:超... 针对火电锅炉受热面飞灰冲蚀损伤,利用超高速激光熔覆在15CrMo钢管表面制备了具有优异抗高温冲蚀性能的镍基合金涂层。利用SEM、EDS、EBSD等对涂层显微组织进行分析,进而评价了超镍基合金涂层的力学和抗高温冲蚀磨损性能。研究表明:超高速激光熔覆镍基合金涂层具有较薄的厚度(约为215μm)和低表面粗糙度(14.56μm),且涂层内部与界面处无明显裂纹。涂层主要由γ-Ni枝晶和晶间Laves相组成,γ-Ni晶粒逐渐由涂层界面的平面晶转变为表面的等轴晶形态。涂层平均硬度为HV 328.07,约为15CrMo钢基体的1.8倍,且其与基材界面剪切强度为414.26 MPa,证明其强界面结合。在600℃下涂层表现出优异的抗固态颗粒冲蚀性能,冲蚀体积损失比基体降低约63%,主要源于其高硬度和抗高温氧化性能。 展开更多
关键词 超高速激光熔覆 镍基合金涂层 显微组织 力学性能 高温冲蚀性能
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水性与油性涂料在特种车辆上的应用对比研究
4
作者 任雁 高植 +3 位作者 肖林林 杜林江 高秋华 王智 《新技术新工艺》 2025年第6期20-26,共7页
为解决传统油性涂料在施工过程中产生有毒有害气体且产品原料不可再生等问题,基于特种车辆服役环境,制定了涂装方案,开展多种涂层性能检测、实车涂装工艺性及服役环境下的性能验证,系统进行水性及油性涂料的应用对比研究。结果表明,水... 为解决传统油性涂料在施工过程中产生有毒有害气体且产品原料不可再生等问题,基于特种车辆服役环境,制定了涂装方案,开展多种涂层性能检测、实车涂装工艺性及服役环境下的性能验证,系统进行水性及油性涂料的应用对比研究。结果表明,水性涂料具备与油性涂料相近的涂装工艺性;两种涂层体系均具备了较好的附着力(划格法1级、拉开法5 MPa)、柔韧性(8 mm圆柱轴)及耐中性盐雾(1000 h)等性能;水性复合涂层的耐酸、柴油及机油性能强于油性涂层;经18个月的海域暴露试验,水性复合涂层的失光、变色及粉化程度更为轻微;相较于溶剂型的隔热阻尼涂料,水性纳米气凝胶具备热导率低(0.032 W/(m·K)<0.042 W/(m·K))、阻燃性能好(极难燃)等优势,更适用于发动机舱等高温环境。对于车辆底盘等长期受到砂石击打的部位,常规油性涂料在涂覆后的防护效果较差(常温/低温3级),以水性复合涂层搭配无溶剂聚脲涂料可有效提升抗石击性能(常温/低温0级),强化防护效果。 展开更多
关键词 水性涂料 防腐涂料 隔热涂料 涂层性能 特种车辆
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半导体制程设备铝合金涂层腐蚀失效行为研究进展 被引量：2
5
作者 赵阳 王宇航 +1 位作者 张涛 王福会 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期28-45,共18页
在半导体制程设备中,在高温、真空、强腐蚀气体及其等离子体耦合作用下,铝合金涂层极易发生失效.在氯基等离子体中,阳极氧化涂层极易被刻蚀去除,Y_(2)O_(3)涂层的刻蚀速率约为阳极氧化涂层的1/50;在氟基等离子体中,阳极氧化涂层和Y_(2)O... 在半导体制程设备中,在高温、真空、强腐蚀气体及其等离子体耦合作用下,铝合金涂层极易发生失效.在氯基等离子体中,阳极氧化涂层极易被刻蚀去除,Y_(2)O_(3)涂层的刻蚀速率约为阳极氧化涂层的1/50;在氟基等离子体中,阳极氧化涂层和Y_(2)O_(3)涂层均存在氟化物层剥落导致的颗粒问题.通过调节电解液的成分/温度、制备纯铝层可提高阳极氧化涂层的耐蚀性能,提高Y_(2)O_(3)涂层的致密性同样可降低涂层的刻蚀速率,结合远程等离子体清洗技术,避免带电粒子轰击腔室材料,可显著减少反应腔室中颗粒的产生.在刻蚀和薄膜沉积过程中,腔室表面成分发生变化,进而改变等离子体状态,将引发多种工艺缺陷. 展开更多
关键词 半导体制程设备 阳极氧化涂层 Y_(2)O_(3)涂层 腐蚀失效行为 卤素气体 等离子体
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核废处理回转煅烧炉用高温合金氧化行为研究
6
作者 王琴 王成旭 刘仲礼 《材料保护》 2025年第1期109-115,共7页
两步法冷坩埚玻璃固化技术是目前国际主流的高水平放射性废物处理方法,而回转煅烧炉作为其中的关键设备,其结构材料的高温氧化问题关乎该技术的工业化应用,具有重要的研究意义。高温合金具有较好的高温强度,然而其能否作为回转煅烧炉的... 两步法冷坩埚玻璃固化技术是目前国际主流的高水平放射性废物处理方法,而回转煅烧炉作为其中的关键设备,其结构材料的高温氧化问题关乎该技术的工业化应用,具有重要的研究意义。高温合金具有较好的高温强度,然而其能否作为回转煅烧炉的结构部件有待验证。对316H不锈钢、镍基690、哈氏N合金与镍基625合金4种高温合金进行了高温氧化试验。通过测量样品的增重,绘制氧化动力学曲线,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析氧化膜的物相组成、形貌与成分,分析4种高温合金的氧化机理。结果表明:在600℃下4种试样都表现出较好的耐氧化性能,其增重均较小。800℃时,哈氏N合金和316H不锈钢的耐氧化性能较差,氧化层疏松且有脱落;镍基690合金的耐氧化性能较好,其氧化层较致密,但氧化膜颗粒较粗大。镍基625合金的耐氧化性能最佳,氧化速率常数Kp约为1.43×10^(-7)mg^(2)/(cm^(4)·s),其氧化膜由稳定的Cr_(2)O_(3)组成,且氧化膜均匀致密,晶粒细小。镍基625合金因具有优异的耐氧化性能,可用作回转煅烧炉的结构材料,有利于延长设备的使用寿命。 展开更多
关键词 核废处理 高温合金 回转煅烧炉 高温氧化
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电参数对AlSn20Cu表面微弧氧化陶瓷层的制备和结合强度的影响 被引量：1
7
作者 马春生 张子钰 +4 位作者 于长鑫 刘学 姜波 李霖森 付景国 《表面技术》 北大核心 2025年第11期211-220,242,共11页
目的适应发动机装置高功率密度、高可靠性和轻量化的发展需求,提高发动机滑动轴承的主要原料——铝锡铜合金的表面综合性能,促进铝锡铜合金表面强化处理技术的发展。方法利用控制变量法,探究电源频率、正向占空比对AlSn20Cu表面微弧氧... 目的适应发动机装置高功率密度、高可靠性和轻量化的发展需求,提高发动机滑动轴承的主要原料——铝锡铜合金的表面综合性能,促进铝锡铜合金表面强化处理技术的发展。方法利用控制变量法,探究电源频率、正向占空比对AlSn20Cu表面微弧氧化陶瓷层结合强度的影响,将频率设置为300、600、900、1200、1500 Hz,将正向占空比设置为11%、30%、50%、70%、89%。利用扫描电镜、Image J软件和光学轮廓仪对陶瓷层的微观形貌、厚度、孔隙率、平均孔径、表面粗糙度等进行表征,结合电流变化曲线对陶瓷层生长过程和结合状态进行分析,采用大载荷划痕仪对陶瓷层结合强度进行表征,并进一步利用显微维氏硬度计、X射线衍射仪、X射线法、微纳米力学测试系统等对陶瓷层的表面硬度、物相组成、平均晶粒尺寸、表面应力和弹性模量等指标进行分析。结果通过改变电源频率和占空比,改变脉冲电流单个周期内有效工作总时间(频率升高总时间缩短,占空比升高总时间增加),从而影响陶瓷层的生长过程,进而使得陶瓷层的厚度、表面硬度、表面应力和弹性模量等指标随着反应的剧烈程度呈现相应的升降趋势,最终导致陶瓷层结合强度发生显著变化。结论当频率和占空比达到一定水平时,陶瓷层凭借适合的生长速率、晶粒尺寸、表面应力和弹性模量等表现出良好的结合强度。在电源频率900 Hz、占空比30%下制备得到的陶瓷层具备较高的结合强度。 展开更多
关键词 铝锡铜合金 微弧氧化 频率 占空比 结合强度
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低Cr钢在油气田环境中的腐蚀行为研究进展 被引量：2
8
作者 张钧 董博星 +1 位作者 赵国仙 宋洋 《热加工工艺》 北大核心 2025年第4期21-25,共5页
低Cr钢由于其经济性及耐蚀性突出而被广泛应用于油气田环境中,对于低Cr钢的腐蚀研究一直是油气田开采行业关注的焦点。根据油气田环境腐蚀的特征,介绍了在CO_(2)、H_(2)S环境中各种因素对低Cr钢腐蚀行为的影响,分析了低Cr钢的腐蚀机理,... 低Cr钢由于其经济性及耐蚀性突出而被广泛应用于油气田环境中,对于低Cr钢的腐蚀研究一直是油气田开采行业关注的焦点。根据油气田环境腐蚀的特征,介绍了在CO_(2)、H_(2)S环境中各种因素对低Cr钢腐蚀行为的影响,分析了低Cr钢的腐蚀机理,指出了低Cr钢在油气田环境中腐蚀防护的不足和存在的问题,从而为低Cr钢今后的研究和发展方向提供参考。 展开更多
关键词 低Cr钢 油气田环境 CO_(2)腐蚀 H2S腐蚀
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镀铝锌带钢表面“眉毛”状缺陷成因分析及改进措施 被引量：1
9
作者 徐勇 李刚 +1 位作者 孙永旭 闫秉昊 《轧钢》 北大核心 2025年第3期138-141,148,共5页
针对某镀铝锌机组生产过程中突发的带钢表面“眉毛”状缺陷问题,对带钢缺陷表面宏观及微观形貌进行分析,统计了锌锅面渣数量,对预熔锅锌液、预熔锅溜槽黑色异物取样分析,跟踪研究原料铝锌硅锭的生产工艺,明确了导致“眉毛”状缺陷的根... 针对某镀铝锌机组生产过程中突发的带钢表面“眉毛”状缺陷问题,对带钢缺陷表面宏观及微观形貌进行分析,统计了锌锅面渣数量,对预熔锅锌液、预熔锅溜槽黑色异物取样分析,跟踪研究原料铝锌硅锭的生产工艺,明确了导致“眉毛”状缺陷的根本原因,并提出了改进措施。结果表明:镀铝锌带钢表面的“眉毛”状缺陷是铝锌硅锭中异物渣相引起的镀层缺陷,由于铝锌硅锭生产工艺的变化,导致铝锌硅锭中混入的异物渣相增多是导致“眉毛”状缺陷产生的根本原因。通过规范铝锌硅锭生产工艺及优化设备状态等措施可以严格控制异物渣相的产生。该镀铝锌机组停用含异物渣相的铝锌硅锭后,预熔锅面渣量恢复正常,镀铝锌带钢表面“眉毛”状缺陷得到了根本性的解决。同时,还对可能产生类似缺陷的其他原因进行了分析,提出了严格管控轧硬卷表面残留、防止耐材带入异物等措施。 展开更多
关键词 热镀铝锌 “眉毛”状缺陷 预熔锅面渣 锌渣 铝锌硅锭
原文传递
基底偏压对电弧/磁控复合技术制备CrAlN耐磨涂层性能的影响规律 被引量：2
10
作者 牛晓燕 刘明泽 +2 位作者 董国强 王玉江 田浩亮 《工程科学学报》 EI 北大核心 2025年第2期296-306,共11页
利用中频磁控溅射与电弧离子镀复合沉积技术在不锈钢基体上沉积CrAlN涂层.利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、纳米压痕测试、划痕测试以及摩擦磨损试验等手段,系统地研究了基底偏压对CrAlN涂层微观形貌、力学性能及... 利用中频磁控溅射与电弧离子镀复合沉积技术在不锈钢基体上沉积CrAlN涂层.利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、纳米压痕测试、划痕测试以及摩擦磨损试验等手段,系统地研究了基底偏压对CrAlN涂层微观形貌、力学性能及摩擦磨损性能的影响.随着基底偏压的增大,涂层表面经历了由较为粗糙的孔洞、大颗粒向平滑的形态演变.在-30 V基底偏压下(绝对值表示大小)制备的涂层表现出多个强衍射峰;-60 V偏压下,涂层沿(200)晶面方向择优生长.过高的基底偏压(-150 V)加剧了沉积过程中的二次溅射效应,导致涂层沉积速率降低,并出现晶格松弛和重结晶现象.此外,随着基底偏压的增加,涂层的硬度和弹性模量均呈先增加后减少趋势.在-60 V基底偏压下,涂层表现出较低的磨损率,而较高偏压下的涂层磨损机制转变为严重的磨粒磨损,涂层磨损严重.通过调控基底偏压,可以有效优化CrAlN涂层的组织结构、力学性能和摩擦磨损性能.在-60 V基底偏压下制备的CrAlN涂层展现出优异的力学性能和耐磨性,为实际应用中提升涂层性能提供了重要的理论和实验依据. 展开更多
关键词 电弧/磁控复合沉积技术 CrAlN涂层 基底偏压 微观结构 力学性能 摩擦学性能
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精密谐振器件表面导电层原子层沉积制备技术研究 被引量：1
11
作者 龚婷 冯昊 《表面技术》 北大核心 2025年第12期175-185,共11页
目的 利用原子层沉积(ALD)技术在半球陀螺谐振子表面制备Pt导电层。方法 以ALD制备的氧化物/金属薄膜为谐振子过渡层,再沉积Pt为导电层。椭圆偏振光谱仪(SE)用于测试薄膜厚度。利用X-射线光电子能谱(XPS)、掠入射X-射线衍射(GIXRD)、扫... 目的 利用原子层沉积(ALD)技术在半球陀螺谐振子表面制备Pt导电层。方法 以ALD制备的氧化物/金属薄膜为谐振子过渡层,再沉积Pt为导电层。椭圆偏振光谱仪(SE)用于测试薄膜厚度。利用X-射线光电子能谱(XPS)、掠入射X-射线衍射(GIXRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)分析薄膜组成、晶型、形貌及粗糙度。采用聚焦离子束-透射电子显微镜(FIB-TEM)结合能量色散X射线元素面分布(EDX-mapping)、线扫描分布谱揭示膜层微观结构。采用电子万能试验机测试薄膜和石英片的界面结合强度。结果 SE测试结果表明,Pt/氧化物薄膜体系的Pt平均厚度为123?,不均匀度仅为1.6%,Pt/金属薄膜体系的Pt平均厚度为155?,不均匀度为4%。XPS显示Pt薄膜主要成分由零价Pt构成,XRD检测到在2θ=39.8°处存在明显的Pt(111)衍射峰。SEM观测到薄膜表面Pt纳米颗粒分布均匀。AFM进一步揭示金属及Pt/金属薄膜粗糙度分别为1.47 nm和0.99 nm。FIB-TEM、EDX-mapping及线扫描分布谱结果表明Pt/氧化物和Pt/金属厚度均匀、致密,膜层界面的元素相互扩散。力学测试显示,氧化物过渡层使界面结合强度提升至7.1MPa,较无过渡层体系(3.0MPa)提高1.37倍;金属过渡层体系结合强度最高可达8.4 MPa。结论 ALD技术可以实现半球陀螺谐振子表面高均匀性、高结合强度的Pt薄膜制备。 展开更多
关键词 半球陀螺谐振子 原子层沉积 Pt薄膜 过渡层 均匀性 结合强度
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聚环氧琥珀酸衍生物的合成及在天然海水中对碳钢材料的缓蚀性能 被引量：1
12
作者 刘会媛 柳鑫华 +7 位作者 张源 石晓宇 罗宝晶 张红霞 李彦哲 马楠 古林艳 杜嘉瑞 《功能材料》 北大核心 2025年第5期5226-5236,共11页
为了拓宽聚环氧琥珀酸的应用范围,用L-半胱氨酸和氨基乙磺酸对聚环氧琥珀酸改性制备了一种新型聚环氧琥珀酸衍生物(PESA-Lcy-Sea)。将得到的PESA-Lcy-Sea及其四元复配物作为海水介质中Q235碳钢(QCA)材料的缓蚀剂。实验结果表明,当PESA-L... 为了拓宽聚环氧琥珀酸的应用范围,用L-半胱氨酸和氨基乙磺酸对聚环氧琥珀酸改性制备了一种新型聚环氧琥珀酸衍生物(PESA-Lcy-Sea)。将得到的PESA-Lcy-Sea及其四元复配物作为海水介质中Q235碳钢(QCA)材料的缓蚀剂。实验结果表明,当PESA-Lcy-Sea、HAPP、Zn^(2+)和Na_(2)WO_(4)分别为0.65、0.01、0.004和0.04 g/L时,他们之间有着良好的协同缓蚀效果,且缓蚀率可以达到94.59%。PESA-Lcy-Sea四元复配物对阴、阳极反应均有抑制作用,腐蚀电流降低。EIS证明了四元复配物的加入增强了QCA表面电荷转移的阻力。SEM、AFM、XPS和CA检测可知,缓蚀剂通过在Q235钢表面形成保护膜来抑制腐蚀,从而PESA-Lcy-Sea四元复配物有更好的缓蚀效果。研究为天然海水作为冷却水缓蚀剂的开发提供技术支持。 展开更多
关键词 碳钢材料 聚环氧琥珀酸衍生物 天然海水 复合缓蚀剂 表面分析
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含体积型缺陷集输管道剩余强度评价方法适用性 被引量：1
13
作者 韩冰 季蓓蕾 +1 位作者 付强 张欣亮 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第3期91-98,共8页
基于径厚比为13~20的管道内压爆破试验数据,建立了含腐蚀缺陷集输管道数值计算模型的失效判定准则,并开展了不同缺陷尺寸条件下三种标准评价方法的适用性对比分析;在此基础上,基于交叉验证优化的支持向量机(CV-SVM)算法,建立了集输管道... 基于径厚比为13~20的管道内压爆破试验数据,建立了含腐蚀缺陷集输管道数值计算模型的失效判定准则,并开展了不同缺陷尺寸条件下三种标准评价方法的适用性对比分析;在此基础上,基于交叉验证优化的支持向量机(CV-SVM)算法,建立了集输管道失效压力预测模型,对比分析了预测模型与标准方法的预测效果。结果表明:不同缺陷长度、深度及宽度下,DNV-RP-F101标准方法适用于径厚比较小的集输管道,但当缺陷长度小于1D(D为管道外径)时,该方法不具有保守性,推荐采用PCORRC标准方法。相比于标准方法,预测模型的准确率提高了3.11%,适用于含腐蚀缺陷集输管道工程适用性评估。 展开更多
关键词 集输管道 内腐蚀 失效准则 评价方法 预测模型
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含杂质超临界CO_(2)输送管道水膜生成模拟及腐蚀威胁预测 被引量：1
14
作者 陈兵 张萧玉 +3 位作者 房启超 唐春丽 齐文娇 王香增 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第3期68-76,共9页
以延长油田一期管网工程中榆林能化-乔家洼干线CO_(2)输送管道为例,结合热力学分析了该实际管网工程中杂质水凝析过程及其腐蚀威胁,使用OLGA软件模拟了管线的水膜生成并预测了腐蚀威胁,分析了稳态工况和不同瞬态工况下水膜含量及存在位... 以延长油田一期管网工程中榆林能化-乔家洼干线CO_(2)输送管道为例,结合热力学分析了该实际管网工程中杂质水凝析过程及其腐蚀威胁,使用OLGA软件模拟了管线的水膜生成并预测了腐蚀威胁,分析了稳态工况和不同瞬态工况下水膜含量及存在位置变化,并基于试验数据验证了模拟方法的适用性。结果表明:在稳态运行过程中,该管线前22.3 km存在一定量的连续水膜,管内存在腐蚀威胁;随管线输量波动,水膜体积增加,低输量下存在水膜的管段更长;低压运行时水膜体积减少,但在压力恢复过程中,水膜体积迅速增加,被水膜覆盖的管线长度达到37 km;在停输/再启动工况下,水膜体积和存在水膜的管段长度均减小,但停输可能导致前8 km管线中的静态水膜发生聚集,造成管壁严重腐蚀;在泄漏工况下,管内水膜体积增加,存在水膜的管段长度增加至30 km,管内腐蚀威胁较大。 展开更多
关键词 超临界CO_(2) 腐蚀 水膜 存在位置
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某高温高压气井超级13Cr钢油管接箍开裂原因 被引量：1
15
作者 赵密锋 潘鸿 +3 位作者 熊茂县 宋文文 邝献任 龙岩 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第3期111-117,共7页
西部某油田超级13Cr马氏体不锈钢油管接箍外表面发生开裂。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验和力学性能检测等方法,分析了该接箍开裂的原因。结果表明:该接箍开裂类型为硫化物应力腐蚀开裂,裂纹起源于接箍外表面,高温高压油套环空... 西部某油田超级13Cr马氏体不锈钢油管接箍外表面发生开裂。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验和力学性能检测等方法,分析了该接箍开裂的原因。结果表明:该接箍开裂类型为硫化物应力腐蚀开裂,裂纹起源于接箍外表面,高温高压油套环空保护液中存在硫化物是导致接箍开裂的主要环境因素。 展开更多
关键词 超级13Cr马氏体不锈钢 接箍 环空保护液 硫化物应力腐蚀开裂
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Ca、Sr复合添加对AZ91镁合金组织与耐腐蚀性能的影响 被引量：1
16
作者 吴霜 胡平 +5 位作者 刘文君 高雪琴 王维青 宋江凤 王辉 蒋斌 《材料导报》 北大核心 2025年第20期186-194,共9页
镁合金因其轻量化特性和优良的力学性能,在壳体和支架类零部件上具有广泛的应用。然而,镁合金的电化学活性较大,且腐蚀产物膜疏松多孔,严重影响了零部件的服役性能。为此,本工作以典型商用镁合金AZ91为对象,研究Ca(0.1%,质量分数,下同)... 镁合金因其轻量化特性和优良的力学性能,在壳体和支架类零部件上具有广泛的应用。然而,镁合金的电化学活性较大,且腐蚀产物膜疏松多孔,严重影响了零部件的服役性能。为此,本工作以典型商用镁合金AZ91为对象,研究Ca(0.1%,质量分数,下同)和不同含量Sr (0%、0.05%、0.15%、0.25%)复合添加后合金组织与耐腐蚀性的变化规律。结果表明:当0.1%Ca和0.15%Sr复合添加后,合金的组织最均匀细小,且耐腐蚀性能最好,其自腐蚀电位达到-1.484 V。随着Sr含量的增加,合金的蔷薇组织有所细化,同时组织中的Mg_(17)Al_(12)含量有所降低,而Al_(4)Sr和Al_(2)Ca相含量在0.25%Sr时显著增加。在高Sr含量中半连续的阴极相Mg_(17)Al_(12)逐渐被凝固界面前沿的Al_(4)Sr和Al_(2)Ca相阻断,并在相间产生了较多腐蚀通道,使得合金的耐蚀性能下降。适当的Sr(0.15%)在不明显改变Mg_(17)Al_(12)相分布连续的同时,生成了少量Al_(4)Sr和Al_(2)Ca阴极相,且明显细化了合金组织,使得腐蚀较为均匀和缓慢,从而提高了合金的耐蚀性能。此外,对Ca、Sr复合添加下的合金腐蚀机理进行了分析。 展开更多
关键词 Ca、Sr微合金化 AZ91 阴极相 腐蚀机理
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表面微织构的作用机理综述及在航空航天领域典型应用 被引量：1
17
作者 郝秀清 李尚尚 +4 位作者 卢晓红 魏成峰 季霞 张杰 王建平 《上海航天(中英文)》 2025年第1期1-19,共19页
随着能源危机和环境污染问题的日益严重,航空航天领域迫切需要具有节能降耗功能的技术。表面微织构因具有减磨、减阻等优异的功能特性,在航空航天领域得到广泛应用。本文从减磨、减阻、热管理、防冰、自清洁等方面详细论述了表面微织构... 随着能源危机和环境污染问题的日益严重,航空航天领域迫切需要具有节能降耗功能的技术。表面微织构因具有减磨、减阻等优异的功能特性,在航空航天领域得到广泛应用。本文从减磨、减阻、热管理、防冰、自清洁等方面详细论述了表面微织构的作用机理及其在航空航天领域的典型应用,对表面微织构在航空航天领域应用面临的挑战及解决方案进行总结,并提出了未来的发展方向。 展开更多
关键词 表面微织构 航空航天 减磨 减阻 热管理 防冰 自清洁
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Mo含量对Stellite21堆焊层组织与性能的影响 被引量：1
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作者 骆芳 胡金昕 宣丹枫 《表面技术》 北大核心 2025年第11期221-230,共10页
目的提高三偏心蝶阀硬密封面Stellite21钴基合金堆焊层的耐磨性和耐蚀性。方法使用行星角磨机充分混合Stellite21粉末和钼(Mo)粉,并采用等离子弧堆焊技术在WCB铸钢上制备了不同质量分数Mo(5.5%、7.5%、10%、12.5%、15%)的堆焊层,使用光... 目的提高三偏心蝶阀硬密封面Stellite21钴基合金堆焊层的耐磨性和耐蚀性。方法使用行星角磨机充分混合Stellite21粉末和钼(Mo)粉,并采用等离子弧堆焊技术在WCB铸钢上制备了不同质量分数Mo(5.5%、7.5%、10%、12.5%、15%)的堆焊层,使用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD),对堆焊层的金相组织、成分分布和物相组成进行分析,并通过维氏硬度测试、摩擦磨损、电化学腐蚀试验和浸泡腐蚀试验,探究不同Mo含量对堆焊层硬度、耐磨性和耐蚀性的影响。结果随着Mo含量的增加,堆焊层中柱状晶的持续生长受到抑制,形成了更多短小的枝晶和等轴晶;Mo_(2)C相集中在晶界处,Co_(7)Mo_(6)和Co_(3)Mo相的含量增加,而Cr_(23)C_(6)型碳化物相的含量相对减少;堆焊层的硬度随着Mo含量的增加而提高,当Mo质量分数达到15%时,显微硬度达到最高值398HV,与含5.5%Mo的堆焊层相比,硬度提高了约19.5%;当Mo质量分数为10%时,堆焊层的摩擦系数和磨损量最低,分别降低了约17.2%和79.1%,且堆焊层也表现出高腐蚀电位和低腐蚀电流密度,分别为-0.999 V和1.552×10^(-5) A/cm^(2),浸泡腐蚀完后的失重系数K降至最低,K值为1.54%。结论加入4.5%Mo粉,使Stellite21钴基合金的Mo含量达到10%(质量分数),能有效提升密封面堆焊层的硬度、耐磨性和耐蚀性,延长三偏心蝶阀的工作使用寿命。 展开更多
关键词 三偏心蝶阀 等离子弧堆焊 Stellite21钴基合金 Mo含量 耐磨性 耐蚀性
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二氧化硅−氧化石墨烯/环氧涂层的制备及其防腐蚀性能 被引量：1
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作者 刘巧宾 贾子扬 陈以帅 《电镀与涂饰》 北大核心 2025年第3期72-79,共8页
[目的]以氧化石墨烯(GO)为载体,利用经硅烷偶联剂表面改性的纳米二氧化硅(SiO_(2))对其进行结构修饰,开发一种新型SiO_(2)-GO防腐增强材料,并将其应用于水性环氧树脂(EP)涂层中,以提高涂层的防腐及力学性能。[方法]分别采用硅烷偶联剂KH... [目的]以氧化石墨烯(GO)为载体,利用经硅烷偶联剂表面改性的纳米二氧化硅(SiO_(2))对其进行结构修饰,开发一种新型SiO_(2)-GO防腐增强材料,并将其应用于水性环氧树脂(EP)涂层中,以提高涂层的防腐及力学性能。[方法]分别采用硅烷偶联剂KH550、KH560对纳米SiO_(2)进行表面改性,以实现SiO_(2)在GO片层中的均匀负载,填充GO片层之间的空隙,扩大GO的层间距,改善其在EP中的分散性,形成更均匀致密的保护层,进而提升EP涂层的防腐蚀性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等设备对SiO_(2)-GO的形貌和结构进行了表征。测试了涂层的铅笔硬度、阻尼硬度、附着力和耐冲击性。通过在3.5%NaCl溶液中的极化曲线和电化学阻抗谱测量,考察了涂层的耐蚀性。[结果]加入SiO_(2)-GO后,环氧涂层的防腐蚀性能得到显著提高。当选用KH550硅烷偶联剂作为SiO_(2)表面改性剂,且其用量为8%(质量分数)时,所制得的SiO_(2)-GO具有最佳的防腐蚀效果,此时SiO_(2)-GO/EP涂层能保持优异的力学性能。[结论]该SiO_(2)-GO防腐增强材料用于环氧涂料,明显提高了涂层的力学性能及防腐蚀性能。 展开更多
关键词 水性环氧涂料 氧化石墨烯 二氧化硅 硅烷偶联剂 改性 防腐蚀
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极地船舶螺旋桨用不锈钢的腐蚀与海冰冲蚀性能研究 被引量：1
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作者 孙士斌 郭昇旭 +2 位作者 常雪婷 蒋颖畅 王东胜 《表面技术》 北大核心 2025年第16期67-79,共13页
目的探究极地船舶螺旋桨用不锈钢表面受海冰冲蚀与海水腐蚀的损伤特征与机理,并尝试用数值仿真方法模拟海冰冲蚀过程。方法对3种不同合金含量的螺旋桨钢样进行海冰冲蚀实验和海水浸泡腐蚀性能,利用金相显微镜、白光干涉显微镜、扫描电... 目的探究极地船舶螺旋桨用不锈钢表面受海冰冲蚀与海水腐蚀的损伤特征与机理,并尝试用数值仿真方法模拟海冰冲蚀过程。方法对3种不同合金含量的螺旋桨钢样进行海冰冲蚀实验和海水浸泡腐蚀性能,利用金相显微镜、白光干涉显微镜、扫描电子显微镜等对实验样品表面晶粒组织、宏观形貌、微观组织等进行观测并分析,分析样品冲蚀速率、腐蚀速率与不同合金含量的相关性。在FLUENT软件使用SST k-ω模型与Standard k-ε模型2种湍流模型对冲蚀实验过程进行模拟,使用Oka冲蚀模型计算壁面冲蚀率,并与实验值对比。结果3种极地螺旋桨用不锈钢都出现明显损伤,部分冲蚀后表面出现直径约为100μm的坑洞和片状剥落区,冲蚀后与腐蚀后形貌存在明显区别,试样冲蚀率为1.39×10^(−8)~3.56×10^(−8)kg/(m^(2)·s);海水浸泡腐蚀后表面出现点蚀坑,随着环境温度降低,不锈钢腐蚀电位正移,腐蚀电流密度减小,腐蚀速率降低,20℃下腐蚀速率最高,腐蚀速率为9.846×10^(−4)~6.175×10^(−3) mm/a。随着合金元素Cr、Ni含量的提升,不锈钢的耐冲蚀与腐蚀性能显著改善,表面损伤减少。使用SST k-ω模型仿真得出冲蚀率为1.11×10^(−8)~2.42×10^(−8)kg/(m^(2)·s),仿真值与钢材表面冲蚀率试验变化趋势接近。结论Cr、Ni含量是提升极地船舶螺旋桨用不锈钢抗冲蚀与腐蚀性能的重要因素,能够使钝化层致密并提升不锈钢抵抗侵蚀的能力,模拟冲蚀时壁面正前方会出现速度骤降区域,此处静压增大、动压减小,SST k-ω模型下获取的冲蚀率与实验值有较好的相符性。 展开更多
关键词 极地螺旋桨用不锈钢 海冰冲蚀 海水腐蚀 机理分析 冲蚀仿真 实验对照
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