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风电叶片防冰和除冰方法的研究进展与应用综述

风电叶片防冰和除冰方法的研究进展与应用综述

摘要：[目的]为有效解决极端天气条件下风电叶片覆冰引发的发电效率下降、叶片动平衡遭到破坏和叶根疲劳加剧等问题，[方法]开展叶片防冰和除冰方法研究，重点对当前各类防冰和除冰方法的研究进展及应用情况进行综述。简要介绍常见的覆冰类型及覆冰预测方法，并对常用的防冰和除冰方法的基本原理、优缺点和研究现状进行梳理；结合以往的实践经验总结防冰和除冰方法的产业应用现状，同时结合叶片大型化发展趋势总结各类防冰和除冰方法在超长柔性风电叶片防冰和除冰领域应用面临的难点；在此基础上，展望未来需进一步关注的研究方向，并提出具体的发展意见。[结果]结果表明：目前还没有一种既能有效除冰，又能兼顾节能降耗、除冰效率、系统运行稳定性和维护成本的防冰和除冰方法。各方法具有不同的适用范围，且发展水平各异。[结论]研究成果可为今后风电叶片防冰和除冰方法的研究与应用提供一定参考。
海工 2026年07月21日
海洋平台用Ni-Cr-Mo-B超厚钢板的截面效应

海洋平台用Ni-Cr-Mo-B超厚钢板的截面效应

摘要：采用OM、SEM、TEM、EBSD、拉伸和冲击等分析和检测技术，研究了工业生产的117 mm厚Ni-Cr-Mo-B超厚钢板在厚度方向上微观组织的变化及其对力学性能的影响。结果表明，从表层到芯部，超厚板的屈服强度逐渐降低，表层和芯部的屈服强度分别为798 和718 MPa；延伸率变化不大，为20.0%~22.0%；然而超厚板的-60 ℃冲击功变化较大，其中表层、1/8T (T 代表板厚)和芯部的冲击功分别为35、160 和20 J，使得整个厚度方向上的冲击功变化曲线呈现“M”型。从表层到芯部，超厚板的板条宽度(198.7~500.6 nm)、界面碳化物尺寸(130.6~226.6 nm)和晶内碳化物尺寸(45.8~106.2 nm)均逐渐增加，芯部还存在一定的块状区，板条的细晶强化和碳化物的析出强化效果均减小，使得屈服强度从表层到芯部逐渐降低。从表层到芯部，有效晶粒尺寸先减小后增加，表层(2.2 μm)和芯部(2.7 μm)的有效晶粒尺寸较大，对解理裂纹扩展的阻碍作用较弱，使得表层和芯部的冲击功较低；而1/8T 位置具有较小的有效晶粒尺寸(1.7 μm)，对解理裂纹的阻碍作用较强，从而获得较高的冲击功。
海工 2024年01月23日
耐海洋大气腐蚀螺栓钢热处理工艺优化

耐海洋大气腐蚀螺栓钢热处理工艺优化

摘要: 采用电子万能试验机和冲击试验机测试了耐海洋大气腐蚀螺栓钢经不同工艺淬火、回火后的拉伸、冲击等力学性能，利用扫描电镜( SEM) 分析试验钢在不同工艺下的冲击断口形貌，并采用J-MatPro 软件计算试验钢奥氏体临界转变温度点。结果表明: 试验钢经940 ℃油淬及570 ℃回火后的力学性能最佳。与580 ℃回火试样相比，试验钢在570 ℃回火时具有更高的韧性。结合冲击断口以及软件计算结果分析可知，试验钢中Ni 含量较高且存在偏析，会导致局部区域A1点降到600 ℃以下，使得试验钢在580 ℃回火时局部奥氏体化，冷却时形成硬脆的马氏体，造成冲击性能下降。
海工 2024年01月23日
奥氏体不锈钢在海水环境中的腐蚀疲劳裂纹扩展行为

奥氏体不锈钢在海水环境中的腐蚀疲劳裂纹扩展行为

摘要：研究了３０４，３１６和３２１不锈钢在室温～８０℃的空气和海水中的腐蚀疲劳裂纹扩展行为。结果表明：三种不锈钢在海水环境中的腐蚀疲劳裂纹扩展速率明显高于在空气中的，这是由于腐蚀环境中的氢致开裂和阳极溶解对裂纹扩展起加速作用。海水对材料疲劳行为的加速作用与测试参数有关：应力强度因子幅值越小、加载频率越低，腐蚀加速作用越明显。基于Ｐａｒｉｓ公式对裂纹扩展速率进行分析，结果表明，材料在室温～８０℃海水中的腐蚀疲劳裂纹扩展速率符合Ｐａｒｉｓ公式。
海工 2024年01月23日
含铌耐候钢在海洋大气条件下的耐蚀性

含铌耐候钢在海洋大气条件下的耐蚀性

摘要：研制了含不同量铌的耐候钢（低铌耐候钢和高铌耐候钢），采用加速腐蚀试验，电化学试验，腐蚀形貌表征等手段研究了海洋大气条件下２种含铌耐候钢的腐蚀行为。结果表明：腐蚀初期，高铌耐候钢的腐蚀速率低于低铌耐候钢的，增加合金中铌含量可以改善锈层成分，提高自腐蚀电位，降低腐蚀电流密度；随着腐蚀时间的延长，铌对耐候钢的腐蚀影响降低到可以忽略不计。
海工 2024年01月23日
沿海环境中保温层下不锈钢管的开裂原因

沿海环境中保温层下不锈钢管的开裂原因

摘要：沿海炼厂中保温层下的不锈钢管道表面出现裂纹，通过化学成分分析、断口形貌观察、硬度测试等，并结合其服役环境对裂纹产生的原因进行了分析。结果表明：管道裂纹起源于外表面，穿晶裂纹呈树枝状由外向内扩展；保温层下氯离子聚集引起了奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂，并提出了相应的预防措施。
海工 2024年01月23日
海洋工程用高强钢焊接技术研究现状及发展趋势

海洋工程用高强钢焊接技术研究现状及发展趋势

摘要：通过对国内外海洋工程领域用高强钢铁种类、性能的介绍，分析了国内海洋工程用高强钢焊接的现状及发展趋势，指出随着海洋工程向深海、极地发展，高强韧性、高抗疲劳性、高效性将是海洋平台用高强钢焊接研究的重点。
海工 2024年01月23日
深海矿产资源开发装备现状及发展方向

深海矿产资源开发装备现状及发展方向

摘要：深海矿产资源开发是解决战略性矿产资源依存度持续高位问题的重要措施，拥有完备且可靠的装备体系，是保证我国站稳深海资源开发脚跟、实现国家战略资源自主可控的先决条件。本文聚焦国内外深海矿产资源勘探装备和开采装备的发展历程和现状，从完整开采系统、核心开采装备、基础装备及元器件三方面剖析国产装备发展不足，总结归纳相关装备亟待解决的科学技术问题，并据此从开展产业融合、完善绿色开采体系和优化技术支撑角度提出发展目标和重点攻关方向。研究建议，优先攻关核心装备短板以支撑我国实现规模化开采；促进多产业融合、推动完整装备链高质量发展；建议开展深海矿产资源开发重大装备攻关工程，聚焦核心装备“卡脖子”技术的“产学研用”深度融合，同时给予多方面政策支持，集中力量推动国产装备的优质创新迭代，以加快我国实现商业化开采进程。
海工 2024年01月23日
海军装备腐蚀仿真技术现状、挑战和展望

海军装备腐蚀仿真技术现状、挑战和展望

摘要：海军装备腐蚀防护能够降低装备维护成本，减小腐蚀对装备安全和战备的影响。自然环境试验、实验室加速试验、模拟仿真试验是材料与装备腐蚀及其规律研究及预测的3 个最主要的手段，由于模拟仿真试验具有成本低、时间短、可应用于复杂系统等优势，越来越受到人们的青睐。国外已经发展了有限微分法、有限差分法、有限元法、边界元法等数值方法，建立了多种类型的腐蚀数据库。我国也开展了数十年自然环境腐蚀数据积累工作，已经在导弹、飞机、舰船等方面开展了腐蚀仿真研究，但是目前装备腐蚀仿真技术发展还缺乏全局规划和评价体系，仿真精度和可靠度有待提高。未来装备腐蚀仿真研究应该加强数据积累和相关规范、标准的建立，朝着全寿期、全尺寸、互操作性、可信性、重用性及大数据挖掘等趋势发展。
海工 2024年01月23日
碳钢和耐候钢在南沙海洋大气环境中的初期腐蚀行为

碳钢和耐候钢在南沙海洋大气环境中的初期腐蚀行为

摘要：采用腐蚀失重法、宏观形貌观察法、SEM、XRD、白光干涉及拉伸实验等分析手段对碳钢Q235和耐候钢Q450NQR1 在南沙大气环境下的初期腐蚀行为进行了研究。结果表明，Q235 和Q450NQR1 在南沙大气环境中的初期腐蚀比万宁及西沙等海洋大气环境中的腐蚀严重，2 种钢的朝天面都比朝地面腐蚀严重，朝地面的锈层更容易脱落。暴晒2 个月时，Q235 和Q450NQR1的腐蚀失厚相近。暴晒5 个月时，Q235 的腐蚀失厚明显高于Q450NQR1的腐蚀失厚。2 种钢在暴晒2 个月时，朝天面和朝地面的腐蚀产物都主要为γ-FeOOH、α-FeOOH和Fe3O4；而暴晒5 个月时，朝天面产物中出现了β-FeOOH，而朝地面β-FeOOH极少。朝天面的产物中Fe3O4相对含量少于朝地面，γ-FeOOH的相对含量多于朝地面。
海工 2024年01月23日