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《中国石油大学(华东)》 2016年
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海洋结构钢AH32腐蚀疲劳研究及耐久性设计

王黎明  
【摘要】:海洋工程结构由于其所处的服役环境,必然会同时遭受交变载荷和腐蚀环境的共同作用,腐蚀疲劳问题也成为了海洋结构钢使用寿命的主要影响因素。所以需要对其进行腐蚀疲劳特性的研究以及耐久性设计。本文以AH32钢作为腐蚀疲劳试验的研究对象,根据腐蚀试验、轴向拉伸试验、疲劳试验数据,分别得到其腐蚀性能、力学性能以及疲劳性能。在疲劳试验的基础上,对其试验机进行改装,设计了腐蚀环境箱和循环装置,满足腐蚀疲劳试验的条件。同时进行了预腐蚀疲劳和腐蚀疲劳试验,得到腐蚀疲劳的破坏效果优于预腐蚀疲劳,更甚于疲劳试验。并根据热力学原理、SEM形貌图对断口形成及破坏机理进行了定性分析。基于损伤力学理论,提出了两种腐蚀疲劳损伤模型。第一种是基于腐蚀损伤和预腐蚀疲劳损伤的累加模型,第二种是基于应力腐蚀损伤和疲劳损伤的非线性累加模型。通过设计试验,分别确定应力腐蚀的损伤参数、疲劳损伤参数,从而建立腐蚀疲劳损伤演化规律,用于腐蚀疲劳的寿命预测。结合海洋结构钢AH32腐蚀疲劳特性,以增强其抗腐蚀疲劳性能,提高寿命为目的,设计一套以表面处理,电弧喷涂金属涂层的延寿性工艺。并制备出镀锌和镀铬的两种试件,分别经过预腐蚀疲劳试验和腐蚀疲劳试验,根据镀锌、镀铬试件与裸钢试件寿命结果对比,发现两者的寿命都得到了一定程度的提升,在腐蚀疲劳试验中,两者寿命的提升比例分别能达到14.6%和22%,达到了延寿的效果。同时综合成本和效果,采用镀锌铬合金最为合理,可选用达克罗涂层,达到显著提高海洋结构钢的耐久性的目的。
【学位授予单位】:中国石油大学(华东)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:P75;U668.2

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1 王黎明;海洋结构钢AH32腐蚀疲劳研究及耐久性设计[D];中国石油大学(华东);2016年
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