隨著國(guó)家工業(yè)的高速發(fā)展,我國(guó)對(duì)于石油及天然氣的需求量也與日俱增。X70管線鋼作為一種高鋼級(jí)管線鋼,被大量運(yùn)用于我國(guó)“西氣東輸”工程中。由于X70管線鋼的服役環(huán)境中包含許多酸性氣體及物質(zhì),其非常容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂,造成重大事故,因此研究如何提升X70管線鋼的抗應(yīng)力腐蝕性能具有重要的實(shí)際意義。激光沖擊強(qiáng)化作為一種新型表面處理方法,其能夠在材料表面誘導(dǎo)一定深度的殘余壓應(yīng)力,同時(shí)優(yōu)化微觀組織結(jié)構(gòu),從而提升材料的抗應(yīng)力腐蝕性能。本文以X70管線鋼為研究對(duì)象,采用不同層數(shù)的激光沖擊方式,通過(guò)慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn),觀察并研究了斷口形貌、力學(xué)性能及微觀組織,分析了不同層數(shù)激光沖擊對(duì)X70管線鋼抗應(yīng)力腐蝕性能的影響,闡明了激光沖擊強(qiáng)化處理能夠提升X70管線鋼抗應(yīng)力腐蝕性能的內(nèi)在機(jī)理。主要研究工作如下:（1）通過(guò)慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn),研究了不同激光沖擊層數(shù)以及不同腐蝕溶液濃度對(duì)X70管線鋼抗應(yīng)力腐蝕性能的影響。結(jié)果表明X70管線鋼在腐蝕溶液中具有應(yīng)力腐蝕敏感性,且濃度越高,材料的應(yīng)力腐蝕敏感性越強(qiáng)。激光沖擊強(qiáng)化處理增大了X70管線鋼的極限抗拉強(qiáng)度,延長(zhǎng)了其失效時(shí)間,提升了其抗應(yīng)力腐蝕性能。在相同激光能量下,... 

【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

油氣管道中的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂破壞現(xiàn)象Fig.1.1Thefailureofstresscorrosioncrackinoilandgaspipelines

國(guó)等其他國(guó)家也做過(guò)大量的統(tǒng)計(jì)，由濕態(tài)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的占比高達(dá) 60 %，處于各類的頻繁性以及其對(duì)環(huán)境、工業(yè)生產(chǎn)等造成。(Stress Corrosion Cracking, SCC)是指材料境中以及在遠(yuǎn)低于屈服強(qiáng)度的外加應(yīng)力條般毫無(wú)征兆，屬于一種由環(huán)境引起的低應(yīng)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂時(shí)必須具備三要素，如圖定的腐蝕環(huán)境以及拉應(yīng)力，三者之間相互蝕開(kāi)裂。一般情況下，材料內(nèi)部的拉應(yīng)力影響，使得材料容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，。

Fairand 等人采用了大功率的激光脈沖對(duì)金屬材料表面進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)激光沖擊可以改善材料的微觀結(jié)構(gòu)，同時(shí)獲得了更好的性能，這導(dǎo)致了人們對(duì)激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)工程中的深入探索。隨著時(shí)代的發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)變得越來(lái)越重要。上世紀(jì)末 90 年代，美國(guó)的勞倫斯利佛莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室對(duì)激光沖擊強(qiáng)化進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并將其運(yùn)用于航空及軍事領(lǐng)域，比如汽輪機(jī)葉片、波音 737 客機(jī)、F119 戰(zhàn)斗機(jī)葉片等，如圖 1.3 所示。研究結(jié)果表明，在經(jīng)過(guò)激光沖擊強(qiáng)化后，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的疲勞壽命得到了明顯提升，從而提升了飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)服役壽命[7]。由于激光沖擊強(qiáng)化在航空軍事領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，人們發(fā)現(xiàn)了激光沖擊強(qiáng)化具有很大的潛在價(jià)值，于是激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)作為一種新型的表面強(qiáng)化處理方法被人們廣泛應(yīng)用于工業(yè)工程中，推動(dòng)實(shí)際工程運(yùn)用向著高效便捷的方向發(fā)展。21 世紀(jì)初，美國(guó)軍方、美國(guó)聯(lián)邦航空管理局、激光沖擊技術(shù)應(yīng)用公司等對(duì)激光沖擊強(qiáng)化進(jìn)行了大量的應(yīng)用研究，將激光沖擊強(qiáng)化用來(lái)提升航空航天的關(guān)鍵零部件服役壽命，同時(shí)對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)受損的葉片進(jìn)行修復(fù)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]AZ91鎂合金激光沖擊力學(xué)性能及表層材料結(jié)構(gòu)變化效應(yīng)研究[D]. 裴旭.江蘇大學(xué) 2010
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本文編號(hào)：3417240