材料开发与应用

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本刊定位于“成为船舶及海洋工程材料技术交流平台，加强材料界学术交流，促进船舶行业和海洋工程领域技术创新和产业发展”。主要刊载各类金属材料、高分子聚合物材料、无机非金属材料、复合材料以及腐蚀与防护、失效分析、测试评价等技术相关的高水平论文。

主编：廖志谦

执行主编：马玉璞

副主编：全识俊

主管：中国船舶集团有限公司

主办：洛阳船舶材料研究所; 中国造船工程学会船舶材料学术委员会

编辑出版：《材料开发与应用》杂志社

ISSN 1003-1545

CN 41-1149/TB

2014年第29卷第5期

栏目

特约论文
焊接材料专题论文
防腐防污涂料专题论文
材料研究
综述

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特约论文

我国焊接材料的发展趋势

姚润钢

2014, 29(5): 1-6. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2014.05.001

[摘要](4) [PDF 325KB](0)

摘要:
近年来,我国焊接材料的产量占到世界总产量的一半以上,并且随着国民经济的发展,我国焊接材料的消耗量仍将保持增长趋势。并且钢材品质的提高及品种的完善,对焊接材料提出了更高的技术要求。本文论述了近几年国内焊接材料的应用现状,分析了焊接材料的应用领域,总结出我国焊接材料的发展趋势。

焊接材料专题论文

E5015（J507）焊条药皮中大理石的颗粒度对其熔敷金属化学成分及力学性能的影响

薛旭斌, 王青云, 范会卿

2014, 29(5): 7-9. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2014.05.002

[摘要](9) [PDF 203KB](0)

摘要:
选取大理石作为研究对象,对大理石粉料进行了筛分并进行了焊条制备和测试。研究了药皮原料中大理石的颗粒度对E5015焊条熔敷金属化学成分及力学性能的影响。试验结果表明:随着大理石颗粒度的减小(由40—60目减小至100目以下),E5015焊条的熔敷金属化学成分Si、Mn含量逐渐下降,其熔敷金属屈服及抗拉强度逐渐降低而冲击功则逐渐升高。

Ti对金红石型药芯焊丝熔敷金属组织性能影响

朱官朋, 郭纯, 姚润钢

2014, 29(5): 10-16. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2014.05.003

[摘要](2) [PDF 1401KB](0)

摘要:
以金红石型药芯焊丝为基础,通过在焊丝中加入不同含量的钛铁,研究了Ti对熔敷金属组织及力学性能的影响。结果表明,随焊丝钛含量的增加,脱氧方式从Ti、Si、Mn联合脱氧逐渐转为以Ti脱氧为主,且熔敷金属中夹杂物的Ti含量逐渐增大,同时熔敷金属中合金元素含量增加,屈服强度逐渐趋近抗拉强度,塑性变差。组织分析发现,以复合氧化物形式存在的化合钛对针状铁素体的形成有促进作用,以合金元素形式存在的固溶钛对针状铁素体的形成有抑制作用。

防腐防污涂料专题论文

污损释放型防污漆用连接漆的应用研究

王胜龙, 汤黎容, 叶章基, 苏雅丽

2014, 29(5): 17-22. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2014.05.004

[摘要](4) [PDF 379KB](0)

摘要:
采用XPS、附着强度、耐海水浸泡等测试手段,研究了一种三组份有机硅环氧连接漆与防锈底漆和污损释放型防污漆界面化学键合强度。结果表明:有机硅环氧连接漆可以与防锈底漆发生界面化学键合,当附着促进剂添加量为6.0%时,与防污涂层连接效果最佳。

自喷型车间底漆的研制

苏雅丽, 徐静, 彭毛来

2014, 29(5): 23-26. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2014.05.005

[摘要](4) [PDF 254KB](0)

摘要:
研制了一种气雾罐灌装的自喷型车间底漆,该底漆具有良好的防锈性能,采用复合触变剂实现了自喷漆对低粘度高触变的要求,确定了漆料与抛射剂的比例及灌装量,可作为焊缝和自由边的修补漆。

材料研究

高应变速率下稀土镁合金的动态压缩性能研究

杨素媛, 刘冬冬

2014, 29(5): 27-31. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2014.05.006

[摘要](6) [PDF 1001KB](0)

摘要:
采用准静态试验机和分离式霍普金森杆(SHPB)对稀土镁合金进行压缩实验,并利用金相显微镜和扫描电镜进行显微分析,研究动态压缩下的力学性能,并探讨塑性变形和断裂的机制。结果表明:稀土镁合金的动态压缩应力-应变曲线对应变速率有一定的敏感性,塑性变形方式为滑移和孪生共同作用,断裂机制表现出对应变速率的敏感性。

不锈钢管道在海水中的腐蚀研究

梁军, 张海兵, 刘广义, 闫永贵

2014, 29(5): 32-39. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2014.05.007

[摘要](4) [PDF 1386KB](0)

摘要:
采用失重分析和电偶腐蚀测试等方法研究了气田立管采用的316L/625复合管材料在海水中的腐蚀情况,结果表明,复合管316L不锈钢和625合金在10℃海水中浸泡3个月后,平均腐蚀速率均低于0.01 mm/a,而焊接接头处的腐蚀速率较大,为0.015 mm/a,电偶腐蚀对316L不锈钢的影响不大,电偶腐蚀系数不超过130%。

铜/铝冷轧复合板剥离性能及界面摩擦分析

刘盛

2014, 29(5): 40-45. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2014.05.008

[摘要](2) [PDF 1040KB](0)

摘要:
采用同步轧制方法制备铜/铝复合板,研究了轧制变形量对于铜/铝复合板结合强度和剥离表面形貌的影响,分析了轧制复合界面摩擦机理。研究结果表明,复合板结合强度、剥离表面粘铝、铜基体表面裂纹数都随着轧制变形量的增大而增大。变形量为50%时,结合强度为2 N/mm,变形量为60%时,结合强度为7 N/mm,变形量为70%时,结合强度为14 N/mm。轧制过程中,新鲜金属从结合面裂纹中挤压出来,受界面摩擦力剪切作用,两新鲜金属搓合在一起形成良好结合。

核电站凝汽器海水室铁阳极脱落原因分析及对策

张云乾, 王洪仁

2014, 29(5): 46-51. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2014.05.009

[摘要](2) [PDF 740KB](0)

摘要:
核电站凝汽器海水室主体材料为奥氏体不锈钢和钛材,用于保护不锈钢和钛合金凝汽器的铁合金阳极在服役过程有个别铁脚断裂发生脱现象。通过失效断口部位腐蚀形貌分析、断口裂纹金相分析和腐蚀晶界扫描电子显微镜(SEM)分析、晶间腐蚀产物X射线能谱(EDX)分析,研究确定铁阳极脱落失效原因。研究结果表明,铁阳极脱落的主要原因是其304不锈钢铁脚受到严重的敏化,在一定的条件下产生晶间型应力腐蚀而导致腐蚀断裂,并据此制定了处理方案。

复合管海底管道破断后损伤评估及修复方法研究

梁羽, 魏伟荣, 侯静, 刘元永, 王佐强, 高原, 张海兵

2014, 29(5): 52-56. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2014.05.010

[摘要](5) [PDF 331KB](0)

摘要:
复合管海底管道在铺设过程中发生破断后,316L/625衬管暴露于海水或含有泥沙的海水中,可能发生腐蚀破坏。根据316L/625材料的腐蚀速率、管壁厚度和允许的最大点蚀深度来预估复合管允许的浸泡期限。如果破损的管道能在允许的浸泡期限内完成修复作业,则该管道可视为累积损耗而非失效,修复后仍可继续服役。修复方法为,切除破损管段后,排出海底管道内的海水,用含(300—500)×10^-6除氧剂、杀菌剂和缓蚀剂的淡水清洗316L/625管壁上残留的氯化物和溶解氧,清洗淡水的Cl^-浓度宜小于200×10^-6。并根据腐蚀与污损情况确定是否需要进行酸液清洗。

M38合金表面防护涂层的热腐蚀行为

撒世勇, 吴多利, 张洪宇, 韦华, 郑启, 金涛, 孙晓峰

2014, 29(5): 57-61. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2014.05.011

[摘要](3) [PDF 1587KB](0)

摘要:
通过粉末包埋渗的方法在M38高温合金表面制备了4种改性铝化物涂层:NiCr-CrAl、Al-Si、Al-Ti和Co-Al涂层,对比研究了4种涂层在900℃下的涂盐(25% NaCl+75% Na₂SO₄质量分数)热腐蚀行为。结果表明,4种改性的铝化物涂层中Al-Ti涂层抗热腐蚀性最好,腐蚀产物连续、致密;Al-Si涂层与Al-Ti涂层抗热腐蚀性相当,但腐蚀表面有局部剥落现象、氧化较严重;Co-Al涂层和NiCr-CrAl涂层抗热腐蚀性能依次降低,其中Co-Al涂层裂纹较严重,NiCr-CrAl涂层氧化较严重。

格构增强夹芯复合材料的力学性能

刘树亮, 郭万涛, 马玉璞

2014, 29(5): 62-67. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2014.05.012

[摘要](7) [PDF 567KB](0)

摘要:
为了解决传统夹芯结构Z向刚度和强度较低的缺点,以近年来出现的Z向增强技术之一格构增强技术为研究对象试制了几种不同结构参数的格构增强夹芯复合材料板,取得了良好的增强效果。同时研究了格构增强结构的压缩和弯曲性能,揭示了格构增强结构不同于传统夹芯结构的破坏模式。

邻苯二甲腈树脂复合材料阻燃低毒特性研究

乔冬平, 王晓强

2014, 29(5): 68-71. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2014.05.013

[摘要](2) [PDF 256KB](0)

摘要:
从热释放速率、毒性、有害气体浓度、氧指数、烟密度、水平和垂直燃烧性能等方面系统地研究了邻苯二甲腈树脂复合材料的阻燃低毒特性。在辅射强度为50 kW/m²时,邻苯甲腈复合材料的热释放速率为21kW/m²,点燃时间为500 s。同时其氧指数大于70%,烟密度小于20,表明邻苯二甲腈树脂复合材料是一种理想的阻燃低毒复合材料。

钛合金低能耗微弧氧化研究

刘晓鹤, 石绪忠, 张益豪, 张俊旭

2014, 29(5): 72-78. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2014.05.014

[摘要](5) [PDF 1263KB](0)

摘要:
通过调整溶液电导率,研究了钛合金微弧氧化膜层单位面积上功率和能量消耗问题,并对氧化膜的粗糙度、相组成、微观形貌和绝缘性等性能进行了考核。结果表明,提高溶液电导率,能明显降低起弧电压,并且有效降低单位面积上功率及能量消耗。

M2高速钢插齿刀激光熔凝强化层与刀刃显微硬度关系的调控研究

金坤文, 胡西云, 徐娟, 张金学

2014, 29(5): 79-84. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2014.05.016

[摘要](3) [PDF 559KB](0)

摘要:
研究了M2(W6Mo5Cr4V2)高速钢经激光熔凝淬火和570℃一次回火处理前后的强化层硬度变化和表面粗糙度,并对M2高速钢插齿刀的激光熔凝淬火加工部位进行了分析优化,讨论了刀具经激光强化及精加工后刀刃部位的显微硬度变化规律。试验研究表明:经过不同工艺参数组合的激光熔凝淬火后,试样得到不同的表面硬度,再经过一次回火后,试样表面具有明显的二次强化效应,且粗糙度值较稳定;插齿刀前刀面刀刃部位显微硬度变化规律具有工程适用性,为优选出最佳激光工艺参数及工艺方法提供了实验依据。

纯钛滤芯外观质量问题解析

高贵华

2014, 29(5): 85-88. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2014.05.017

[摘要](4) [PDF 393KB](0)

摘要:
采用扫描电镜对产生外观质量问题的纯钛滤芯表面进行了形貌观察和能谱分析,并采用ICP分析方法对其原材料海绵钛及过程产品钛粉的化学成分进行了检测,综合分析各项试验测试结果,表明导致该质量问题的原因是纯钛滤芯在加工过程中受到了污染,非原材料原因。

综述

石墨烯基复合吸波材料的研究进展

张娜, 黄英, 宗蒙, 曲春昊, 刘攀博

2014, 29(5): 89-96. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2014.05.018

[摘要](5) [PDF 377KB](0)

摘要:
石墨烯由于其独特的物理和化学性能,在吸波领域备受瞩目,成为吸波材料研究的一大热点。综述了石墨烯/磁性纳米颗粒复合吸波材料、石墨烯/导电聚合物复合吸波材料及石墨烯/纳米金属或金属氧(硫)化物复合吸波材料在吸波领域的应用研究现状,并展望了石墨烯基复合吸波材料未来的发展方向。

聚氨酯阻尼材料研究及在舰船领域的应用

朱威, 朱金华, 文庆珍

2014, 29(5): 97-103. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2014.05.019

[摘要](9) [PDF 343KB](1)

摘要:
综述了聚氨酯阻尼材料的研究进展,介绍了聚氨酯阻尼材料在舰船领域中的应用状况,并对其发展趋势进行了展望。

POSS的合成及其在环氧树脂改性中的应用进展

袁刚, 饶秋华

2014, 29(5): 104-112,120. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2014.05.020

[摘要](1) [PDF 453KB](0)

摘要:
POSS是多面体低聚倍半硅氧烷的简称,是一种有机-无机杂化结构的分子,其内部为Si-O-Si键组成的无机框架,外部被有机基团所包围,分子结构可控可设计,应用十分广泛。本文综述了最近几年国内外POSS的研究进展,尤其是官能化POSS的合成及其在环氧树脂改性中的应用情况,并对其发展趋势作了展望。

钛合金增材制造技术研究现状及展望

邓贤辉, 杨治军

2014, 29(5): 113-120. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2014.05.021

[摘要](7) [PDF 1030KB](0)

摘要:
增材制造技术以其特有的技术优势,已经成为金属材料快速成形的研究热点。本文简要介绍了几种典型钛合金增材制造技术的基本原理及优缺点;分析了钛合金增材制造技术的研究和应用现状;讨论钛合金增材制造技术的发展趋势。最后,对增材制造技术的发展进行了展望。

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