應力腐蝕和疲勞是石化、化工、電力等行業(yè)核心裝備最危險的失效形式,每年造成經(jīng)濟 損失僅石化和化工等行業(yè)就高達數百億元。因此,開(kāi)發(fā)低成本、高效、可靠的抗應力腐蝕和 疲勞失效的表面處理技術(shù)成為保障石化、化工、電力等行業(yè)長(cháng)周期安全運行的重大需求。項 目以歷經(jīng)十余年攻關(guān)和實(shí)踐,突破了特種表面沖擊強化抗應力腐蝕和疲勞失效的關(guān)鍵核心技 術(shù)。該項目獲授權發(fā)明專(zhuān)利 15 件,發(fā)表學(xué)術(shù)論文 67 篇。
技術(shù)優(yōu)勢:
主要創(chuàng )新點(diǎn)包括:1. 創(chuàng )新提出了表面沖擊強化結構的殘余應力場(chǎng)和微觀(guān)組織變化的預測 方法。突破了焊接與表面沖擊兩個(gè)強非線(xiàn)性過(guò)程的殘余應力場(chǎng)直接耦合模擬技術(shù);首次發(fā)現 了沖擊中心區域存在“殘余應力坑”特征;實(shí)現了材料動(dòng)態(tài)響應及微觀(guān)組織演化過(guò)程的仿真, 揭示了表面沖擊壓應力層晶粒納米化機制,為表面沖擊強化工藝制定以及應力腐蝕和疲勞壽 命評價(jià)提供關(guān)鍵參數。2. 建立了材料表層應力腐蝕及疲勞裂紋擴展速率的預測模型,實(shí)現了 表面沖擊強化后構件應力腐蝕和疲勞壽命的科學(xué)預測。揭示了表面沖擊強化技術(shù)提高材料抗 應力腐蝕、抗疲勞的理論機制。突破了精確制定局部發(fā)生應力腐蝕和疲勞損傷裝備維修策略 的瓶頸,奠定了表面沖擊強化抗應力腐蝕和疲勞定量壽命評價(jià)的理論基礎。3. 發(fā)明了基于玻 璃、超聲、激光的三種表面沖擊強化抗應力腐蝕和疲勞技術(shù)。研制了超聲、玻璃、激光表面 沖擊強化裝置,提出了表面沖擊處理后微試樣性能評價(jià)方法,構建了沖擊工藝—微觀(guān)結構— 強化效果協(xié)同評價(jià)體系,解決了石化、化工、電力等領(lǐng)域關(guān)鍵裝備的抗應力腐蝕和疲勞失效 防治的難題。