摘要
基于自主研制的金属富氧燃烧实验设备,在O2浓度为99.5％、压强为3.5～25 MPa条件下,对GH4061合金进行了燃烧实验,使用高速相机、SEM、EDS和XRD对合金燃烧过程以及燃烧后的试棒进行观察分析,研究了高压富氧条件下GH4061合金的燃烧过程,并分析了其燃烧机理.结果表明,随着O2压强的提高,试棒燃烧长度增大,同时燃烧速率加快.根据ASTM-G124标准,GH4061合金在99.5％纯O2室温点燃条件下,燃烧阈值约为5 MPa.合金的燃烧区域自上而下可以分为过渡区、熔化区、燃烧前沿和氧化物区.燃烧过程中,燃烧热较高的元素优先燃烧,液态金属与O2接触发生反应形成熔融的氧化物,其中密度较低的氧化物会上浮至熔化区,并在上浮过程中凝固形成尺寸较小的富Al/Ti氧化物和尺寸较大、具有枝晶形貌的混合氧化物.基于热力学理论,分析了O2压强对合金燃烧行为的影响.
基金项目
国家自然科学基金(52150233)
中国科学院重点部署项目(ZDRW-CN-2021-2-1)
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