冲蚀角对高铬铸铁抗泥沙磨损性能影响的实验研究

介绍了高铬铸铁主要成分,观察了组织特征,测定了ZG35SiMn、铸态高铬铸铁、淬火＋回火态高铬铸铁的硬度,进行了ZG35SiMn、铸态高铬铸铁、淬火回火态高铬铸铁的不同冲蚀角度泥沙磨损实验,结合不同冲蚀角泥沙磨损实验结果,分析了冲蚀角度对ZG35SiMn、高铬铸铁材料抗泥沙磨损性能的影响,通过泥沙磨损形貌的观察和分析,探讨了不同材料的磨损机理。     

泵的结构材料

本文对离心泵和往复泵主要结构零件的几种腐蚀形式(如冲蚀、疲劳腐蚀、晶间腐蚀、汽蚀和磨损等)进行了简要说明,在此基础上提出了选择叶轮、泵壳、密封环和转轴等几种主要零件材料时应考虑的因素和推荐选用的材料。     

人字闸门支枕垫块冲蚀分布规律

为研究人字闸门支枕垫块表面冲蚀分布规律,截取部分支枕垫块模型,进行模型简化,对比分析不同粒径、质量流量、上游水压对支枕垫块冲蚀分布的影响.结果表明,人字闸门枕垫块磨损快于支垫块磨损,较大粒径沙粒冲蚀区域主要在上游缝隙入口处,中等粒径沙粒冲蚀区域分布较为均匀,较小粒径沙粒冲蚀区域主要在下游缝隙出口处;沙粒粒径对支枕垫块磨...     

船舶液压系统油液污染与腐蚀磨损的分析及对策

文章概要分析了船舶液压系统油液污染对液压元件工作表面的腐蚀和磨损特点，揭示了船舶液压系统油液污染对腐蚀磨损的危害及全面控制的重要性，并提出了防止污染的控制方法。     

仿生水液压阀的抗磨损特性研究

为减少水液压阀中的气蚀和冲蚀造成的磨损,本文设计一种新的阀芯结构,通过采用全气蚀模型对其周围流场进行仿真,得到流场特性的理论分析结果。基于仿生学的Bio-TRIZ理论将生物学模型映射到工程学模型,设计一种仿红柳的抗冲蚀模型提高阀芯对冲蚀磨损的抵抗能力,然后用ISIGHT软件优化阀芯结构参数,最后通过FLUENT的复合模型计算了阀内部的气体体积率和冲蚀率,可以看出阀口处的气蚀和冲蚀都被大大减弱。     

湍流作用下颗粒旋转对海水管道的冲蚀磨损过程分析

为了进一步准确预测海水管道携沙的冲蚀磨损,分析了湍流作用下颗粒旋转的冲蚀磨损过程。基于计算流体力学与冲蚀磨损理论,建立了颗粒旋转的数学模型。首先验证了双向耦合对流场的影响,计算了不同冲蚀磨损模型在考虑颗粒旋转条件下的磨损率,讨论了斯托克斯数对磨损位置的影响,分析在考虑颗粒旋转时下不同流速下冲蚀磨损过程。结果表明:考虑颗粒旋转条件下,颗粒在弯头处的运动轨迹发生明显改变,一部分颗粒在惯性力的驱动下直接冲击弯头,另一部分颗粒与弯头产生碰撞后在旋转升力的作用下环绕管壁运动,使得颗粒与壁面碰撞次数增多,颗粒获得充分发展,管道最大磨损率上升。     

含水舰用汽轮机油的润滑性能研究

采用四球摩擦磨损试验机和环一块摩擦磨损试验机测定不同含水量舰用汽轮机油的润滑性能，分析磨斑表面形貌和元素组成。结果表明，舰用汽轮机油的润滑性能随含水量增多而降低，但含水量较小时润滑性能变化不大，磨斑表面光滑、擦伤小，表面和亚表面氧元素含量也较小；含水量较大时润滑性能显著变差，磨斑表面粗糙、擦伤大，表面和亚表面氧元素含量较大，腐蚀磨损较严重。     

内河水沙冲蚀条件下港口钢构件涂层损伤劣化的图像识别方法*

为探究内河港口码头钢构件在水沙冲蚀条件下防腐涂层的损伤劣化规律,通过自制的水沙加速冲蚀磨损装置开展不同冲蚀条件下涂层材料损伤劣化的试验研究,基于图像识别技术对冲蚀损伤后的涂层表面形貌进行数字化和二值化特征提取,设定区分像素孔隙的灰度阈值,用以定量分析涂层表面破坏形式和损伤劣化面积。结果表明：当来流角度呈45°时,涂层损伤劣化最严重且表面凹坑比和划痕比大致相同,涂层损伤劣化面积随来流速度的增大呈指数扩大趋势;当含沙量低于45 kg/m3时,含沙量的增大对涂层损伤劣化有促进作用,但当超过45 kg/m3后反而降低了涂层损伤劣化速率,实现了在无损情况下对内河水沙冲蚀条件下钢构件涂层的损伤劣化规律分析。     

冰水两相流对海水管道冲蚀磨损特性数值模拟

针对海冰对海水管道的冲蚀磨损问题,利用fluent中的湍流模型、离散相模型、冲蚀磨损模型对水平直管和90°弯管进行冰水两相流数值模拟,分析在不同水流流速、颗粒质量流量、颗粒直径、冲蚀角度条件下管道的磨损特性。计算结果表明,冰颗粒质量流量增加使直管和弯管磨损增大;随着颗粒直径的增加,直管的磨损增大,弯管的磨损减小;弯管磨损最严重的位置发生在弯管转角处和下游管路的壁面处,而水平直管的上下部均有磨损。     

自航耙吸挖泥船耙头模型试验研究

为了提高自航耙吸挖泥船耙头疏浚饱和硬质土时的效率,根据模型相似的原理推导了耙头的局部模型试验方法,并通过该方法试验了不同位置高压冲水辅助下的挖掘效果,分析了垂直高压冲水和耙齿内高压冲水在耙齿挖掘中的作用,并根据两种高压冲水的作用机理,提出了沿齿面冲水的辅助挖掘新型式,进一步提高了耙头的挖掘能力和疏浚效率,同时降低了耙头的挖掘阻力.研究了耙齿对地压力、耙头吸腔密封度等因素的影响,并做出了调整和改进.结果表明,改进后的模型耙头疏浚坚硬的黄骅港密实砂质粉土时,泥浆密度换算到原型耙头可达1.19t/m3,相对于国内现有耙头同类土质下的施工密度1.10 t/m3已有大幅提高.     

船用燃气轮机进气滤清器冲蚀行为研究

冲蚀磨损是引起船用进气滤清器材料损坏的重要原因之一。针对滤清器的冲蚀行为,基于Finnie冲蚀模型分析了入口空气流速、杂质颗粒质量流量、粒径及结构参数对冲蚀速率的影响。结果表明,滤清器弯折角处最易发生冲蚀磨损,可通过改变局部材料耐磨性能来提高滤清器的耐冲蚀能力;在颗粒质量流量以及粒径一定的情况下,冲蚀速率与入口空气流速的平方成正比;在相同的空气流速下,对于等粒径杂质颗粒,冲蚀速率随质量流量线性增加;粒径对冲蚀速度的影响较为复杂,在空气流速和颗粒质量流量一定时,冲蚀速率随着粒径的增加而急剧下降,但当颗粒粒径大于200μm时,粒径对冲蚀速度影响变小。     

钛合金微弧氧化技术在修造船中的应用

微弧氧化是一种在有色金属及其合金表面原位生长陶瓷膜的新技术,在西方舰船上已得到广泛应用。文章简述了表面微弧氧化技术在钛合金中的应用情况,对陶瓷膜层的表面形貌、截面形貌、膜层厚度、相结构和显微硬度进行了观察测试,并研究了膜层的结合强度、绝缘性、磨损和腐蚀性能。结果表明:膜层厚度可达到24μm,膜基结合强度达到35.2MPa,膜层绝缘性、耐磨性和耐蚀性良好,满足舰船使用需求,在修造船中具有广阔的应用前景。     

基于克里金法的绞吸挖泥船泥泵磨损近似模型

针对绞吸挖泥船泥泵在工作中因泥浆含固体颗粒易磨损的问题，以某绞吸挖泥船泥泵为研究对象，综合考虑泥浆特性各因素对绞吸挖泥船泥泵磨损的影响，采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)数值模拟对绞吸挖泥船泥泵的磨损情况进行分析，得到由泥浆成分(质量分数)和泥泵磨损构成的样本集。在此基础上，采用克里金法建立绞吸挖泥船泥泵磨损分析的近似模型，并进行近似模型的误差分析。结果表明该近似模型具有一定的精度，可在不开展CFD数值模拟的条件下对泥泵磨损进行较准确的预测，为泥泵可靠性设计提供便利。     

考虑腐蚀磨损的全生命期内锚链极限强度和疲劳演变分析

系泊锚链在海洋环境中会受到整体腐蚀以及链环磨损的影响，在环境载荷的作用下极易出现疲劳破坏和极限破断问题。本文以无档锚链为研究对象，根据南海典型海况建立考虑腐蚀磨损的系泊锚链关键位置全生命期的损伤模型；提出考虑腐蚀磨损的系泊锚链极限强度演变评估方法，采用有限元法计算锚链极限破断张力；提出考虑腐蚀磨损的系泊锚链OPB疲劳损伤评估方法，利用热点应力集中系数根据张力时程曲线和转角时程曲线，采用雨流计数法进行疲劳损伤演变评估，分析磨损和腐蚀损伤对锚链性能的影响。计算结果表明，锚链的腐蚀和磨损导致极限破断张力不断下降，疲劳损伤逐渐加剧，是锚链生命周期性能评估不可忽视的因素。     

87A型耙齿的研制以及试用效果

介绍了８７Ａ型可拆式耙齿的研制，在“津航浚１０９”自航耙吸式挖泥船上的试用结果表明：该耙齿结构合理，耐磨性能好，更换新齿非常方便，是国内首创的先进技术，天津航道局自航式挖泥船已广泛采用了这种先进耙齿。     

极地船蝶阀及管道内不同开度下海水—冰晶两相流流场特性及冲蚀数值模拟

文章以极地船海水冷却系统中的蝶阀及管道为研究对象,在Fluent平台上采用RNG k-ε湍流模型及DPM模型,计算得到了海水—冰晶两相流在蝶阀管道中的流场特性及冲蚀磨损,并选取3个有代表性的蝶阀开度即30°、60°和90°的计算结果进行对比。研究结果发现:蝶阀的开度越大,流场越稳定。各开度下阀板前、后缘与管壁间都存在2个高速区,且阀板前后压差随开度增大而减小,阀板后存在负压区域,涡流现象随开度增大逐渐消失。此外,蝶阀开度越大,蝶阀受到冰晶颗粒的冲蚀磨损越小,最大冲蚀速率也随之减小。研究还得到了蝶阀管道受冲蚀磨损较严重的位置,为船用蝶阀在不同工况下提供科学预测和参考。     

三峡船闸输水廊道反弧门涂层失效及腐蚀原因分析

为保障三峡船闸输水廊道反弧门的运行安全，在2021和2022年三峡船闸计划性停航检修期间，对南北两线船闸反弧门的腐蚀状况进行检测和评估，分析其防腐蚀涂层起泡破坏及门体腐蚀的原因。结果表明，反弧门涂层存在大面积起泡、剥落，门体及构件的局部腐蚀问题凸显，涂层损伤及锈蚀面积约占反弧门检测面积的20%。反弧门原有涂装材料和热喷锌层仍能发挥防腐蚀作用，尚不需要进行大面积维修，但对于局部腐蚀和涂层破坏明显的区域，应及时修复，并加强检测、维护，避免发生腐蚀失效威胁门体安全。同时，针对反弧门遭受的高速水流冲蚀、空蚀以及电偶腐蚀耦合破坏问题，提出进行反弧门表面高弹、抗冲耐磨防护材料修复以及施加牺牲阳极阴极保护防护试验研究的建议。     

M50SC型船舶主机活塞环的摩擦磨损研究

文章针对M50SC型船用主机使用过程中活塞环磨损过大的问题,采用活塞环表面渗氮技术对实际使用的活塞环进行处理,力图通过改善活塞环的磨损抗力和腐蚀抗力来提高其使用寿命,从而延长吊缸周期,减少停船率,降低运营成本及船员的工作强度.实验室模拟试验结果表明,经表面处理的活塞环对减小运行过程的磨损是有益的,活塞环表面渗氮技术是减小活塞环磨损的有效手段,而缸套的磨损不会明显增加.     

船用螺旋桨防腐防污纳米陶瓷涂层技术快速解决方案

船用螺旋桨在使用过程中会因海洋生物附着、海水腐蚀和水流冲刷等因素的影响而产生表面磨损、腐蚀和变形等缺陷,采用常规维修方法定期进坞对其进行焊补打磨维修会严重影响船舶的服役周期。针对该问题,提出采用纳米陶瓷涂层技术快速解决螺旋桨的海水腐蚀、空泡腐蚀、海生物附着和冲刷磨损等问题,并大大延长其使用周期。该方案已在船厂得到实施和应用,结果表明,该方案在新旧螺旋桨上均可高效快速实施,能有效延长船用螺旋桨的使用寿命,并增大船舶的航行半径。     

流动冷却水对船舶管路的冲刷加速腐蚀机理

为研究船舶冷却水管路流动冲蚀失效过程,明晰冷却水管路易发生腐蚀破损的薄弱部位,建立船舶冷却水系统管路数理模型,采用基于CFD数值模拟的方法研究冷却水管路系统压力场和流速场运行特性,结合引发流动冷却水冲蚀管道的机理,得到弯头、三通管等易损部位的流速、湍动能、剪切应力和压力的参数分布。分析冷却水管路内流场,判定三通管流出支管易遭受冲击腐蚀和冲刷腐蚀,三通管焊缝区域易遭受空泡腐蚀,弯管中游靠内壁区域受冲击腐蚀、冲刷腐蚀和空泡腐蚀。