润滑与密封

作者：裴文乐，裴兵兵，王建梅，帅美荣，谢壮壮

单位：太原科技大学重型机械教育部工程研究中心,,太原科技大学重型机械教育部工程研究中心,,太原科技大学重型机械教育部工程研究中心,,太原科技大学重型机械教育部工程研究中心,,太原科技大学重型机械教育部工程研究中心,

关键词：Q345钢;电化学腐蚀;海上风电;缺陷;多物理场耦合

基金：山西省青年基金项目（202203021212316）；校级博士科研启动基金项目（20222030）；来晋优秀博士基金项目（20222097）；辽宁省航发材料摩擦学重点实验室开放基金项目(LKLAMTF202305);山西省高等学校科技创新项目（2022L309;2021L329）

海上风力机组的支撑结构和相应的变压器平台极易受到腐蚀，腐蚀缺陷会导致应力集中，从而严重影响风机设备的使用寿命。以Q345钢为研究对象，采用COMSOL多物理场仿真软件建立一种Q345钢表面腐蚀缺陷生长预测的有限元模型，模拟研究海洋环境中Q345钢的应力腐蚀行为。通过电化学腐蚀试验得出Q345钢的Tafel关系，应用多物理场耦合计算应力对腐蚀缺陷处电化学腐蚀的影响，结合Faraday定律开展腐蚀缺陷的生长预测。结果表明：随着拉伸应变和缺陷深度的增加，缺陷处的应力也随着增加，加速了缺陷处的失效；当应力在缺陷处引起塑性变形时，局部腐蚀活性显著增强；在缺陷处的力学和电化学效应改变了缺陷中心的应力分布，增强了缺陷中心腐蚀速率。

来源：2024年第2期

《润滑与密封》期刊编辑部

查看润滑与密封杂志2024年第2期