S-03钢渗氮面点蚀机理与钝化工艺优化

针对S-03钢(022Cr12Ni10MoTi)渗氮后表面出现点腐蚀现象,进行深入机理分析,发现渗氮后表面生成CrN,造成渗氮表面贫Cr,不能形成致密完整的钝化膜,导致材料耐蚀性能降低,易发生点蚀。并对原有磷酸体系钝化工艺进行改进优化,提出了复合钝化工艺。利用循环极化、电化学阻抗谱(EIS)等技术手段,研究了复合钝化后S-03钢渗氮表面的腐蚀行为,并与未钝化和磷酸体系钝化进行对比。结果表明,经复合钝化处理的S-03钢渗氮表面点蚀电位E b最高,腐蚀速率最小,且钝化膜修复能力最强。说明复合钝化工艺能在S-03渗氮表面形成x Cr 2 O 3·y CrOOH稳定的非晶态氧化膜,增强了表面抗点蚀能力,其耐蚀性能要远高于磷酸体系钝化和未钝化表面。同时复合钝化工艺可有效提高S-03钢渗氮表面钝化膜厚度,增强钝化膜修复能力。     

梯度硅铝管壳回流焊接快速冷却热力仿真研究

针对某航天电子管壳焊接组件冷却过程中的热力耦合影响问题,建立了焊接组件的有限元热分析模型,研究了在快速冷却过程中梯度材料分布对低温共烧陶瓷(low temperature co-fired ceramic, LTCC)基板、梯度管壳的残余应力和变形的影响。以不超过基板断裂强度为前提条件,以降低管壳整体的残余应力与变形为优化目标,采用了多因素变换优选法,确定了管壳材料的最优梯度分布方案,即合金管壳自上而下的梯度分布为Al-35Si、Al-42Si、Al-50Si、Al-60Si、Al-70Si。其中,Al-35Si厚度为2.5mm, Al-42Si与Al-60Si的厚度均为1.6mm, Al-50Si厚度为0.8mm, Al-70Si厚度为2mm。在该方案下,LTCC基板冷却至室温时的最大变形量为4.86μm,最大第一主应力为6.761MPa,远小于LTCC材料的断裂强度320MPa;管壳冷却至室温时的最大变形量为18.291μm,最大残余应力值为20.46MPa,远小于管壳材料的屈服强度100MPa。管壳各层之间的应力集中现象不明显,管壳的整体焊接质量得到提升。     

类乘波构型机身的设计及钝化对其性能的影响

综合考虑理想乘波体的优缺点,设计了一种类乘波构型高超声速飞行器机体并针对其布局特点进行了钝化。按照等总压恢复系数原则设计二维前体,二维后体下表面和侧缘分别采用三次曲线和"上反"形式,得到了具有较好气动性能的类乘波构型机身。根据这种类乘波构型边缘线的特点,分别对前缘和侧缘进行了钝化。前缘采用了增加材料的钝化方法,钝化曲线为圆弧曲线;针对侧缘提出了一种基于三次Bézier曲线的钝化方法,这种钝化方法同时对侧面的上边缘和下边缘进行了处理,不仅保证了侧面连续光滑,而且增大了机身的容积。采用数值模拟方法研究了该钝化方法对这种类乘波构型气动力和气动热性能的影响。数值计算结果表明,钝化对气动力影响较小,对气动热影响较大,边缘钝化使升阻比降低了13%,但最大热流密度减少了77%。研究结果表明,这种钝化方法较好平衡了类乘波构型高超声速飞行器的气动力和气动热性能,可以为高超声速飞行器的外形设计提供参考。     

回火工艺及表面状态对2Cr13钢耐腐蚀性的影响

研究回火温度及回火保温时间对2Cr13钢耐腐蚀性能的影响,结果表明,2Cr13钢回火腐蚀区的适用回火温度为540～580℃,同时,回火腐蚀区的出现,不仅取决子回火温度,而且与相应的回火保温时间有关。在一定的温度下,存在着一个导致增大腐蚀速度的临界冒火保温时间,若超过此临界点并继续延长回火保温时间则2Cr13钢的耐腐蚀性能又可得到明显的改善。此外还研究了提高试样表面粗糙度和进行钝化处理对2Cr13钢耐腐蚀性能的影响,试验结果表明,提高表面粗糙度及表面钝化处理,在腐蚀初期,可以改善2Cr13钢的耐腐蚀性能。试验证明,2Cr13钢回火不能避免回火腐蚀区现象。     

边缘钝化对乘波构型性能影响分析

基于乘波构型设计高升阻比飞行器是新型高超声速飞行器布局设计的一种有效途径.受气动热和工艺限制实际应用中需要对乘波构型具有的尖锐边缘进行钝化.为了研究钝化对乘波构型性能的影响,利用计算流体力学方法研究了不同钝化半径对乘波构型气动力和气动热的影响.分析表明:乘波构型边缘钝化可以有效降低最大热流密度,但同时也会降低布局的气动性能.随着钝化半径的增大,乘波构型的气动性能降低较为明显,但对热流密度的影响逐渐减弱.在高超声速飞行器布局设计时应综合考虑钝化对气动力和气动热的影响效应,寻找最佳的平衡点.     

S-130不锈钢表面钝化工艺及其性能

为了在S-130不锈钢(铸钢)材料表面获得耐蚀性优良的钝化膜,采用电化学工作站对S-130不锈钢材料在不同钝化溶液体系中开路电位曲线、极化曲线(Tafel)、电化学阻抗谱(EIS)进行分析,从而获得不同钝化溶液体系下钝化膜的生长行为及膜层的耐蚀性。实验结果表明:S-130不锈钢在柠檬酸体系中钝化膜生长平稳且膜层致密,未出现钝化膜溶解现象;经柠檬酸体系钝化后,在3. 5%标准NaCl溶液试验下,其电荷转移电阻(261. 4Ω),明显大于HNO_3钝化溶液体系(133. 8Ω),腐蚀电流要小于HNO_3钝化溶液体系,在同等环境下腐蚀电流降低了58. 4%,在NaCl溶液中的腐蚀速率明显降低。因此,与传统的HNO_3钝化溶液相比,S-130不锈钢材料在新型环保的柠檬酸钝化溶液中具有更好的钝化效果,经钝化后的S-130不锈钢也显示出了更优良的耐蚀性。     

苯基硅橡胶热控涂层材料抗原子氧腐蚀能力的研究

为了评估材料的抗原子氧腐蚀能力,首先在地面模拟设备上通过激光爆破法产生平动能约为4.5 e V的原子氧束源,然后利用此高能氧束源对苯基硅橡胶热控涂层材料进行暴露实验。材料受高能原子氧轰击而导致的影响,分别通过质量、X射线光电子能谱和扫描电镜进行表征。结果显示,原子氧累积通量9.5×10~(19)atoms/cm~2及8.5×10~(20)atoms/cm~2暴露实验后,材料表面微观形貌没有明显腐蚀,质量有少许增加,表面化学组成发生明显变化,分析认为是形成非挥发性物质SiO_x。实验结果表明,苯基硅橡胶热控涂层材料具有优越的抗原子氧腐蚀能力,推测其机理是形成的SiO_x钝化层作为保护层对其下方的材料进行保护,阻止原子氧对材料进一步腐蚀。     

碱性锌酸盐镀锌及低铬白钝化工艺

一、前言近年来我厂应用碱性锌酸盐镀锌及低铬白钝化工艺生产了上万吨镀锌铁管,产品质量可靠、用户满意。生产实践充分证明了应用低铬白钝化新工艺不仅能大大地减轻钝化含铬废水的处理量,而且能大大地降低生产成本。如按老工艺进行白钝化处理时,配制一升高铬(250g/     

乘波构型的钝化方法及其对性能影响研究

前缘钝化是解决乘波构型飞行器气动热问题的有效方法之一.按照乘波构型的设计特点,对已有的两种钝化方法分别进行了改进.采用CFD方法分析了前缘钝化及不同钝化半径对乘波构型性能的影响,得出了乘波构型气动力和气动热性能参数随钝化半径的变化规律.计算结果表明:在相同的钝化半径下,按改进的Tincher方法钝化后的乘波构型与按改进的Takashima方法钝化后的乘波构型相比:升阻比大、总的表面积小、最大热流密度基本一样,非驻点区乘波构型前缘的热流密度峰值较大.因而按改进的Tincher方法钝化后的乘波构型气动性能明显好于按改进的Takashima方法钝化后的乘波构型,而气动热性能则略差于后者.分析表明:钝化后的乘波构型性能不仅与钝化半径有关,而且受钝化方法的影响也很大.在对高超声速乘波飞行器进行布局设计时,应针对乘波构型的设计特点,采用合适的钝化方法,综合考虑钝化方法和钝化半径对气动力和气动热性能的影响效应,寻找最佳的钝化方案.研究结论可为高超声速乘波飞行器的外形设计提供一定的依据.     

实施航天镀覆标准中有关问题的处理

针对镀覆中存在的问题 ,结合有关镀覆标准 ,提出镀前工艺、机械加工中的铝件点蚀的处理方法 ,分析了锻铝强化相状态对阳极氧化膜质量的影响 ,建议采用镀锌钝化、镀锌体系与代镉镀层和防止氢脆的措施 ,以提高产品质量。     

集成电路铜互连线的静态腐蚀速率研究

利用静态腐蚀法分别研究了络合剂甘氨酸、氧化剂双氧水、阴离子表面活性剂十二烷基硫酸铵(ADS)、腐蚀抑制剂吡唑在碱性条件下对铜静态腐蚀速率的影响及作用机理。实验结果表明,在一定浓度范围内甘氨酸和双氧水的协同作用会加快Cu的静态腐蚀速率,而高氧化剂浓度会使得Cu表面形成氧化层钝化膜,抑制Cu腐蚀。活性剂ADS对Cu腐蚀有抑制作用,但抑制效果不如吡唑。通过调节吡唑浓度,可控制Cu静态腐蚀速率的大小,利于抛光液在实际使用中对去除速率进行优化与调配。     

锌酸盐低铬彩色钝化工艺与应用

以KR—7为添加剂的锌酸盐低铬酸钝化新工艺较之于高铬酸钝化具有槽液成本低、膜质稳定、色彩艳丽、配方简单、较少污染等优点。为保证质量稳定性,在纯化处理前采用了出光工艺。钝化液易于调整维护,钝化后的成品分阶段呈玫瑰红→橄榄绿→紫红→金黄色。     

基于ANSYS-CFX的换热器壳程流场的数值模拟研究

应用ANSYS-CFX对某型号管壳式换热器的流体流动和传热进行了数值模拟计算,得到壳程流体速度、压力和温度的分布情况。介质流速在折流板迎风侧变化显著,在背风侧流动缓慢,存在流动死区。从入口到出口压力损失明显,介质温度由低到高变化。为该类型换热器的结构改进提供了理论依据。     

镀金柯伐合金应力腐蚀断裂的机理、特点和预防措施

分析宇航产品中使用的元器件镀金柯伐合金外引线应力腐蚀脆性断裂的机理和特点,指出电子元器件外引线在设计、工艺、使用中存在的不足和缺陷,从加工和贮存方面提出防止发生应力腐蚀脆性断裂失效的具体措施,供设计和使用人员参考。     

镀锌钝化槽液分析方法研究

针对镀锌钝化槽液中Na2Cr2O7和H2SO4没有合适的分析方法，槽液的成分难于控制，造成镀锌钝化膜的质量故障。通过大量的实验摸索出一套镀锌钝化槽液的分析方法。该分析方法简便、快捷，为槽液的调整提供了客观依据，保证了钝化处理的质量、延长了钝化槽液使用时间，在生产中值得推广。     

卫星真空烘烤试验方案及验证

为降低非金属材料在试验中大量出气及产生的分子污染,文章从非金属材料挥发和凝结特性、国内外卫星真空烘烤试验的实施现状等方面进行分析,提出了卫星热真空试验前进行真空烘烤试验的方案,方案中给出了试验剖面、试验温度、试验时间以及试验压力等参数要求。在某卫星上的试验验证结果表明,该方案合理可行,有效改善了星内真空度,降低了星内污染。完成真空烘烤后的卫星在热真空试验中未发生射频组件低气压放电现象,说明真空烘烤试验能够有效防止对真空度和分子污染敏感的设备在试验中可能产生的故障。     

基于逆向气体喷注的支板热防护研究

超燃冲压发动机的支板在高飞行马赫数下工作时,面临着非常严峻的热环境。对飞行马赫数为8时的支板热环境进行了研究,得到了前缘钝化半径与支板表面温度的关系;随后,对不同喷注总压,喷孔尺寸和喷注总温下的逆向喷注进行了数值模拟。数值模拟的结果表明,提高喷注总压和增大喷孔尺寸都有助于降低支板表面温度,在喷注总温上升到1 000 K时,逆向喷注仍然具有较好的热防护性能。     

多部件热真空试验用冷板研究

在航天器部组件热真空试验中,当两个试件在同一个空间环境模拟器内试验时,应防止两者之间的热影响。由于试件本身的热性能参数和试验可能要求不同,减少这种影响的有效措施就是将两个试件用液氮冷板隔开,这就要求在试验中冷板的温度必须与热沉基本一致。文章通过对适合做冷板的结构进行有限元分析,设计了一种新型的液氮冷板,能够将两个试件之间的热影响降低到很小。试验结果表明,这种结构的冷板能适应热真空试验的各种工况。     

液氧/煤油高压推力室液膜冷却环局部过热分析

液氧/煤油发动机高压推力室采用了多条液膜冷却环带技术。由于室压高和热流密度大,易出现冷却环带结构局部过热现象,局部过热（甚至局部烧蚀）有时发生在燃烧室收缩段的冷却环上沿。传热计算和对比分析表明,在降低边区混合比的同时,第一冷却环带流量增大25%,可使过热处气壁温下降约35℃。采取增加冷却环带流量、降低燃烧室边区混合比、改善液膜冷却局部喷注结构等措施有利于燃烧室壁面的热防护,可防止局部过热的发生。     

航天器用氢镍蓄电池钝化技术研究

为了减缓蓄电池组爆炸产生的空间碎片,文章对常在航天器上应用的氢镍蓄电池的钝化技术进行了研究。首先分析了氢镍蓄电池的爆炸机理,然后针对氢镍蓄电池组提出了安全性设计方法;进行了过充电、过放电等蓄电池爆炸试验;研制了一台氢镍蓄电池钝化装置,进行了蓄电池钝化消能试验。