项目简介

       本项目属于化工机械与设备领域。应力腐蚀和疲劳破坏是造成石化、电力等行业核心装备失效的主要原因之一。项目在“863”计划、国家自然科学基金等资助下，开展了特种表面冲击强化抗应力腐蚀、疲劳延寿技术的研究，提出了激光冲击、超声冲击、玻璃冲击抗应力腐蚀、疲劳关键技术，并应用于石化装备、透平机械涡轮、核电防护装备中, 主要创新点如下：（1）建立了微损材料性能测试方法，获得了梯度纳米结构层力学性能，解决了表面冲击强化参数非线性优化的重大难题；（2）基于微裂纹扩展理论，提出了预测极端工况下梯度纳米层内应力腐蚀及疲劳裂纹扩展速率的方法，验证表明寿命预测的误差在 5%（应力腐蚀）和 15%（疲劳）以内，突破了精确制定局部发生应力腐蚀和疲劳损伤装备维修策略的瓶颈；（3）考虑工况、材料、结构等因素影响，分析了力-化学-环境耦合作用， 提出了4种表面冲击强化新工艺；建立了表面冲击强化延寿技术的工艺参数优化方法。应力腐蚀开裂寿命提高5倍以上，疲劳寿命提高3倍以上，解决了石化、MVR等领域关键装备的抗应力腐蚀、疲劳问题。

应用情况

       项目成果成功应用于扬子石化、泸天化多家大型石化企业的大乙烯、大化肥的关键装备、MVR离心压缩机涡轮、核乏燃料贮存板材等，提高了设备抗应力腐蚀、抗疲劳性能，减少了设备检修工作，提高了设备使用周期，延长了使用寿命，确保了安全稳定长周期运行。尤其在扬子石化乙二醇6效蒸发装置的0-5效蒸发器上应用后， 蒸发器已近10年未发生应力腐蚀开裂，彻底解决了其应力腐蚀的重大难题。

       特种表面冲击强化（玻璃喷丸、超声冲击、激光冲击）抗应力腐蚀技术具有十分广阔的应用前景。特种表面冲击强化抗应力腐蚀技术能够有效地提高材料的强度性能、疲劳性能、耐磨损性能、耐腐蚀性能，适合于特种表面冲击强化的设备部件包括：航空航天领域有飞机上的紧固件、起落架、涡轮发动机中的叶片、凸轮盘等；能源工业领域有储能罐、核废料罐、核反应器的焊接结构件及内部零部件等；汽车制造领域有机床的刀头、转动轴以及泵、阀门等。可见，应用特种表面冲击强化技术能够提高众多工业领域的设备构件的安全性、可靠性和服役寿命，具有重要的现实意义和广阔的应用前景。

专利情况

（1）提高不锈钢焊接接头抗应力腐蚀性能的玻璃喷丸处理工艺， ZL200510094763.8；

（2）一种抗应力腐蚀开裂的超声冲击处理工艺，ZL200910025630.3；

（3）不锈钢焊接接头激光喷丸处理工艺，ZL200910034806.1；

（4）一种小冲孔微试样测量金属表面自身纳米化层力学性能的方法，ZL201210341401.4；

（5）一种钛合金焊接接头的表面处理工艺，ZL201110250820.2。