水轮机叶片ti5553合金的冲蚀磨损特性研究

《水轮机叶片ti5553合金的冲蚀磨损特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、＇－－１．．＇、－＇－’’Ｌ‘＇Ｉ＇、－－＇‘；ｖ＞：，片．＇ｒ巧、趣錠１，扣：＼’？ｌ，１＇’－‘轉＇’黯一＇、撕、．．＇、、．．、．一－．＇知Ｖ‘．、＇．．片；、＼；々护弘：；：古乂评批义ｖ记＇。這＇＇．’＇．‘、．－ｖ＇：＾ｙ？芯：．、古巧畔ｖ义．＼扱书分类号專声；密茲；￣￣、．＇＾；‘一■＇＇＇七．．’＾－‘＇孤Ｇ＾：＼＇ｙ／ｖｓ，、－■＇肛Ｖｎ．鄭：？＊种Ｃ；考坪聲彼誦誦彥Ｉ＇．＇．．．，：、壽寡Ｉ苗学术学位硕±研究生学位论文＇．＇．：：

2、．巧气．巧—躁Ｉ．紙转＇’．．＇＇‘．；巧’＾：喪．＇背＞，Ｖ４苗：：錢＇＇：＇＇…心；’Ｖ苗、…立Ｖ皆門誉Ｌ皆‘、＇＇、．．＇’＇．．－。；＇－．＾＇斗；＇：＇＾－皆Ｍ，把於：涼：！懸护華酵．敏靜沁職鮮黃ｋｓｓｆ＼＇巧－一‘．‘朱巧乂、＇沪：巧离巧，凤１＇＇＇■：背Ｗ５种：准换，奄．．？‘一．‘＇．．．乃？、水轮机叶片Ｔｉ５５５３合金的冲蚀磨损特性研究；；胃‘、－‘、－■．■式．Ｓ、Ｖ■．，Ｖ姑苦．护藏＇＼难者冻务；当彩：ｆ＼群

3、；鑛哀議寄寒於．武．武麟纖扣瑞＇＇；‘；指、Ｐ导毅．Ｖ师＿振华讚？．華批鄭，１＼、３斬據．’”Ｗ．％＼瑪、ｆ為巧瓣却每澳－＇．‘—＾，所；Ｖ在学院海洋工：Ｊ翻程学院這自与扣蟲蓉占’＇＇＇、？’心，；：提；２，古。六日：０１５年１０月２日．．ｊＶ文交期４；＾＇‘．‘．１：巧技；；．片郑撕诚．．’■■＇＇：、护＇．．．、产＇（Ｖ：ｒ＼＼浙江海洋学院硕士学位论文水轮机叶片Ti5553合金的冲蚀磨损特性研究作者姓名：马彩云指导教师：李振华教授学位类别：工学硕士学科专业：船舶与海洋工程学位授予

4、单位：浙江海洋学院论文答辩日期：2015年12月16日ADissertationforMaster’sDegreeSubmittedtoZhejiangOceanUniversityTheErosionWearCharacteristicsofTi5553AlloyonHydroTurbinesBladeCandidate:：CaiyunMaSupervisor：ProfessorLiZhenhuaSpeciality：MarineEngineeringDateOfSubmission：October,2015摘要摘要水轮机是水利发电中必不

5、可少的驱动装置，在多泥沙水域中，水轮机叶片的冲蚀磨损问题成为水利发电中亟待解决的难题。高强度近β型Ti5553合金具有优异的强度、断裂韧性和淬透性，在航天航空、海洋、船舶、能源等领域展现出巨大的应用前景。但在含泥沙水域中钛合金制成的许多部件存在冲蚀磨损问题，极大的限制了其在多相流冲蚀浆料环境中的应用。因此，研究Ti5553合金的冲蚀磨损性能逐渐成为海洋摩擦学领域重要的一项研究热点。由于钛合金材料的微观组织是影响其性能的关键因素，根据Ti5553合金的热加工特性，本文采用先进的等通道转角挤压方法对Ti5553合金进行热加工处理，随后进行固溶处

6、理和时效处理，以有效地细化Ti5553合金的显微组织，进而提高Ti5553合金在含海沙水域中的抗冲蚀磨损能力，并取得了原创性的研究成果。第一，运用ABAQUS自带的点迹跟踪法模拟Ti5553合金的等通道转角挤压过程中，探讨挤压角、挤压温度、挤压速度、摩擦系数对应力场分布均匀性的影响。模拟结果表明：在外接圆弧角ψ和内转角φ均为90o时，试样产生的变形较大，应力分布较均匀，且应力集中现象较小；当摩擦系数、挤压速度增加时，产生等效应变的时间均提前；挤压温度为850℃，挤压速度为25mm•s-1，润滑条件良好的情况下，Ti5553合金的变形情况相对

7、较好。第二，分别测试了经高温ECAP处理前后Ti5553合金的力学性能。结果表明：经高温ECAP挤压后的Ti5553合金的屈服强度提高了36%，断裂失效时的应变提高了66%，断裂韧性提高了49.4%，冲击韧性提高了31.4%。第三，通过对比冲蚀前后经ECAP挤压和未经ECAP挤压的Ti5553合金的失重情况，评定其冲蚀磨损程度。结果表明：在相同的冲蚀磨损条件下，经—I—水轮机叶片Ti5553合金的冲蚀磨损特性研究过ECAP挤压的Ti5553合金，重量损失减小了40%，划痕及和冲击坑裂纹的面积减小了62%，灰度值的标准方差也减小了32%，试样

8、表面更加光滑，抗冲蚀磨损性能显著提高。第四，通过观察经ECAP挤压后Ti5553合金在不同冲蚀磨损阶段的表面形貌情况，探讨其失效原因和冲蚀磨损机理。结果表明：随着冲蚀磨损时间的增