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劉國耀,經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)國耀宏業(yè)鋼鐵。 湖南省,株洲市 株洲市是新中國成立后首批重點(diǎn)建設(shè)的八個(gè)工業(yè)城市之一,是中國老工業(yè)基地。京廣鐵路和滬昆鐵路在此交匯,成為中國重要的“十字型”鐵路樞紐。株洲是長株潭兩型社會(huì)建設(shè)綜合配套改革試驗(yàn)區(qū)的組成部分,株洲還是綠化城市、衛(wèi)生城市、全國文明城市和園林城市。2020年9月2日,被交通運(yùn)輸部評(píng)為公交都市建設(shè)示范城市。2021年1月29日,入選湖南省人民政府公布的2020年度真抓實(shí)干成效明顯的地區(qū)名單。2022年2月24日,發(fā)改委發(fā)布《發(fā)展改革委關(guān)于同意長株潭都市圈發(fā)展規(guī)劃的復(fù)函發(fā)改規(guī)劃的復(fù)函》,正式批復(fù)《長株潭都市圈發(fā)展規(guī)劃》。2023年,被評(píng)為三線城市。
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在石油工業(yè)中,奧氏體不銹鋼管焊縫結(jié)構(gòu)也被廣泛的采用,如勘探鉆井設(shè)備中的厚壁無磁鉆鋌,壁厚一般在30~100mm之問;煉化行業(yè)中,大型的煉廠加工設(shè)備,除了殼層不用不銹鋼管外,其加熱爐管、冷凝管、循環(huán)及輸送管,也多存在奧氏體不銹鋼管焊縫結(jié)構(gòu)。
此外,厚板奧氏體不銹鋼管焊縫結(jié)構(gòu)還廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、造紙工業(yè)、精煉油工業(yè)、食品工業(yè),纖維工業(yè)和原子能發(fā)電等領(lǐng)域。超聲波檢測(cè)雖然具有很強(qiáng)的適應(yīng)性,但由于奧氏體不銹鋼管焊縫的特殊結(jié)構(gòu),使得超聲在檢測(cè)奧氏體不銹鋼管焊縫時(shí)遇到了諸多難點(diǎn)。
不銹鋼管母材晶粒度普遍比碳鋼大。超聲波的散射衰減隨平均晶粒度的增大而增大,當(dāng)晶粒度在3#以下(平均晶粒直徑在0.125mm以上)時(shí),散射衰減明顯,因而有可能得不到足夠的噪比。而且,超聲波在的奧氏體組織中傳播時(shí),被晶粒散射的超聲波有部分會(huì)返回,在示波屏上出現(xiàn)噪聲 即草狀回波。
此草狀回波的出現(xiàn)還與有關(guān),即相關(guān)于波長與晶粒大小的比值。不僅如此,奧氏體不銹鋼管焊縫與母材相比,晶粒尺寸更大、組織結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出更為顯著的各向,超聲波在奧氏體焊縫中的傳播規(guī)律也發(fā)生了較大變化。一般,奧氏體焊接金屬是取向整齊的柱狀晶組織,柱狀晶層層疊疊大致沿壁厚方向成長。



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焊接不銹鋼管過程中,熔化金屬自坡口背面流出而形成穿孔的缺陷,叫燒穿。燒穿不僅影響焊縫外觀,而且使該處焊縫的強(qiáng)度顯著減弱,還可能造成凸瘤。所以在焊接不銹鋼管過程中,應(yīng)盡量避免燒穿缺陷的產(chǎn)生。產(chǎn)生原因:主要由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng),操作工藝不良,或者不銹鋼管裝配不好,接頭處間隙過大或鈍邊太??;火焰功率太大。
機(jī)器的功率、速度及其工作規(guī)范的壓力和溫度的日益,是近代機(jī)器制造工業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)。不久前汽輪發(fā)電機(jī)(把熱能和機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿臋C(jī)器)的功率還沒有超過10000~25000千瓦?,F(xiàn)在它的功率已經(jīng)達(dá)到了-千瓦。在古比雪夫水電站上安裝的每一臺(tái)水輪機(jī)的功率是千瓦。
不銹鋼管壓力加工所采用的壓力機(jī)(鍛造、模鍛、等等)的壓力不久前通常都不超過5000-10000噸,只有在極個(gè)別情況下才制造和使用較大功率的壓力機(jī)。在現(xiàn)代的壓力機(jī)中,壓力已經(jīng)達(dá)到了5噸。這樣的機(jī)器能夠在一個(gè)或幾個(gè)壓力加工工序中個(gè)別大尺寸和形狀復(fù)雜的機(jī)器零件,省略了很多切削加工工序。
為了滿足這些要求,冶金學(xué)家和金屬學(xué)家們正在研究很多在高溫下具有高強(qiáng)度或很大化學(xué)性的新合金——所謂耐熱和熱性合金;這種優(yōu)良金屬例如鈷的生產(chǎn)了日益的發(fā)展,鈦的比重幾乎比鋼輕一半且具有很高的強(qiáng)度;尋找強(qiáng)化不銹鋼管和合金的、并使其耐磨性、耐蝕性等等的新的有效方法。



由于超聲波在奧氏體不銹鋼管殊的傳播特性,給奧氏體焊縫的超聲波檢測(cè)帶來了許多困難和問題:(1)超聲傳播方向變化帶來的問題:超聲波在焊接金屬與母材界面上的折射和波型轉(zhuǎn)換、焊縫金屬組織成長方向引起傳播路徑的變化等,都有可能影響反射源的定位精度。
超聲波在焊縫中傳播時(shí),會(huì)受到其晶粒直徑和柱狀晶組織所具有的彈性各向的嚴(yán)重影響,引起聲速變化,散射衰減增大,波束偏移。另外,柱狀晶散射回波和界面回波的發(fā)生,又可能產(chǎn)生類似缺陷回波的假 ,造成誤判。(2)散射衰減和草狀回波帶來的問題:因散射衰減厲害,草狀回波起伏,噪比降低,要檢測(cè)焊接金屬內(nèi)的缺陷,或通過焊縫檢測(cè)另一側(cè)母材(熱影響區(qū))的缺陷,靈敏度皆受影響。
而且,衰減程度因探測(cè)部位而異,要根據(jù)缺陷回波高度對(duì)缺陷作定量評(píng)價(jià)(DAC%),會(huì)有誤差。(3)超聲波束變型帶來的問題:超聲在傳播過程中,波束擴(kuò)散變形,會(huì)導(dǎo)致基于波束形狀的缺陷測(cè)長測(cè)高方法(如6dB、20dB法等)精度下降。
由于超聲波在奧氏體組織中傳播時(shí)遇到了上述諸多復(fù)雜的問題,使得對(duì)奧氏體不銹鋼管焊縫進(jìn)行超聲無損檢測(cè)困難重重。為此,必須找到行之有效的、適用于奧氏體焊縫的超聲檢測(cè)方法,來滿足現(xiàn)代工業(yè)對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)的要求。
為了排除海水腐蝕對(duì)不銹鋼管損耗的影響,本論文通過ModulabECS電化學(xué)工作站設(shè)置的陰極保護(hù)電壓,使不銹鋼管在海損條件下處于恒定未腐蝕環(huán)境,其摩擦方式及實(shí)驗(yàn)參數(shù)與海水環(huán)境的摩擦條件一致,以此研究不銹鋼管在海水下的腐蝕磨損交互作用。
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