多相流作用下鋁青銅的沖蝕行為研究及裝置研制.pdf

1、船舶通常在湖泊、內(nèi)陸江河及內(nèi)海等領(lǐng)域航行，水輪機(jī)和螺旋槳等過流部件長(zhǎng)期服役在固液氣共同組成的多相流體腐蝕介質(zhì)中，其失效主要是由沖蝕、空蝕及沖蝕與空蝕的交互作用共同引起的破壞。本文選取螺旋槳等過流部件常用的材料-鋁青銅作為研究對(duì)象，基于螺旋槳的實(shí)際工況，探討了鋁青銅在多相流下的沖蝕行為。主要開展了以下工作：
　　1.通過分析現(xiàn)有試驗(yàn)機(jī)的不足，針對(duì)這些不足進(jìn)行優(yōu)化，并添加動(dòng)態(tài)電化學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。形成了三電極體系電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng)，可以

2、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樣品電化學(xué)參數(shù)的變化，獲得相關(guān)動(dòng)態(tài)電化學(xué)參數(shù)。
　　2.利用研制的沖刷腐蝕試驗(yàn)機(jī)，模擬螺旋槳的實(shí)際運(yùn)行工況，利用失重分析、形貌觀察及表面粗糙度測(cè)定等實(shí)驗(yàn)方法對(duì)螺旋槳失效的影響因素及影響規(guī)律進(jìn)行了考察，研究結(jié)論如下：
　?。?）隨著水流流速增加，沖刷強(qiáng)度增大，腐蝕電流密度增大，腐蝕加劇，材料失重加劇。
　?。?）含沙量增加，材料表面單位面積內(nèi)受到沙粒沖擊的數(shù)目增加，沖蝕加劇。在相同含沙量條件下，沙粒粒徑與材料損失

3、量不呈線性關(guān)系，當(dāng)沙粒粒徑為0.3mm時(shí)，試樣失重量最大。
　?。?）沙粒對(duì)試樣的沖擊可分為水平分量和垂直分量，水平分量對(duì)沖刷面產(chǎn)生切削作用，垂直分量對(duì)沖刷面產(chǎn)生撞擊作用。在小角度時(shí)，材料的破壞機(jī)制以微切削為主；在大角度時(shí)，材料的破壞機(jī)制以鍛造擠壓為主。
　?。?）鋁青銅在氯化鈉溶液中的失重量比在清水中大，腐蝕介質(zhì)改變了材料表面的特性，減弱了材料表面的強(qiáng)度，材料失重加劇。
　?。?）在沖蝕過程中鋁青銅表層先發(fā)生塑性變形