1000 MPa级高强钢在水电领域的应用已日趋成熟,但国内相应高性能焊材的研发较少,高强度熔敷金属保持低温高韧性是研发难点之一.通过添加Ce元素优化熔敷金属,并利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、透射电子显微镜(tr...1000 MPa级高强钢在水电领域的应用已日趋成熟,但国内相应高性能焊材的研发较少,高强度熔敷金属保持低温高韧性是研发难点之一.通过添加Ce元素优化熔敷金属,并利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)、高温激光共聚焦扫描显微镜(confocal laser scanning microscope,CLSM)等微观组织表征方法,研究了Ce含量对1000 MPa级高强钢埋弧焊熔敷金属组织强韧性及组织演变规律的影响.结果表明,Ce含量为0.02%时,抗拉和屈服强度分别提高3.7%和17.2%,此时强韧匹配效果最好,低温冲击韧性整体提升,Ce含量为0.01%时提升最大,-40℃和-60℃环境下分别为24.3%和42.2%.微观组织方面,Ce可细化晶粒,使M-A组元分布更弥散,增强组织韧性;含量为0.04%时会使块状铁素体和针状铁素体尺寸变大、大尺寸晶粒增多,影响抗拉强度.演变机理上,Ce与C协同富集引发晶格畸变促进M-A组元生成,含量为0.02%时使残余奥氏体含量增加,借助相变诱发塑性(transformationinduced plasticity,TRIP)效应提升塑性变形能力,促进下贝氏体转变实现强韧性协同提升;0.04%的Ce则导致晶界偏析加剧,形成含Ce脆性相析出物,降低奥氏体稳定性,使冲击韧性相对于0.02%时劣化.展开更多
文摘针对高压氢能加注场景下90 MPa隔膜式氢气压缩机面临的设备振动、氢腐蚀、膜片疲劳及密封失效等核心难题,通过气-固-液多物理场耦合仿真、抗氢脆结构创新、油气协同调控技术及复合膜腔型线设计,构建“设计-材料-工艺-安全-产业化”一体化解决方案。研究优化两列对称平衡型主机结构,采用配气盘内嵌式组合缸盖、一体化硬密封膜片与抛物线-圆弧复合膜腔型线,研发高低压一体化油泵驱动机构、波形弹簧气阀及高可靠性连杆衬套。性能测试结果表明,整机振动≤8 mm s、膜片寿命提升至8000 h以上、连杆衬套寿命突破50000 h、排气压力稳定达90 MPa(排气量500 m 3 h),国产化率达95%。该研究为高压氢能装备国产化与规模化应用提供关键技术支撑,设备性能达国际先进水平。
