| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-26页 |
| 1.1 选题背景及研究意义 | 第13-15页 |
| 1.1.1 课题的研究背景 | 第13-15页 |
| 1.1.2 本文的研究意义 | 第15页 |
| 1.2 紊流酸洗技术的研究现状 | 第15-23页 |
| 1.2.1 酸洗结束时间判定方法的研究现状 | 第16页 |
| 1.2.2 氧化皮形貌和结构的研究现状 | 第16-17页 |
| 1.2.3 破鳞对氧化皮结构影响的研究现状 | 第17-18页 |
| 1.2.4 酸液影响因素的研究现状 | 第18-20页 |
| 1.2.5 酸洗电化学机理的研究现状 | 第20-22页 |
| 1.2.6 酸洗工艺数学模型的研究现状 | 第22页 |
| 1.2.7 酸洗槽内酸洗液数值计算的研究现状 | 第22-23页 |
| 1.3 紊流酸洗技术目前存在的问题 | 第23-24页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第24-25页 |
| 1.5 技术路线 | 第25-26页 |
| 第2章 酸洗终点的判定及酸洗过程中材料性能的变化 | 第26-46页 |
| 2.1 引言 | 第26页 |
| 2.2 酸洗终点时间的判定准则 | 第26-30页 |
| 2.2.1 酸洗电化学机理 | 第26-28页 |
| 2.2.2 试验设备和方法 | 第28页 |
| 2.2.3 酸洗终点时间的判定和验证 | 第28-30页 |
| 2.2.3.1 酸洗终点时间的判定方法 | 第28-29页 |
| 2.2.3.2 导数首零法的验证和重现性研究 | 第29-30页 |
| 2.3 酸洗工艺参数对酸洗速度的试验研究 | 第30-39页 |
| 2.3.1 酸液温度对酸洗速度的影响 | 第31-35页 |
| 2.3.2 酸液浓度对酸洗速度的影响 | 第35-36页 |
| 2.3.3 破鳞对酸洗效率的影响 | 第36-39页 |
| 2.3.3.1 弯曲破鳞对酸洗速度的影响 | 第37-38页 |
| 2.3.3.2 拉伸破鳞对酸洗速度的影响 | 第38-39页 |
| 2.4 酸洗对基材组织结构和性能的影响研究 | 第39-44页 |
| 2.4.1 氢在钢基体内部扩散机理的研究 | 第40-41页 |
| 2.4.2 氢渗入对钢基体组织结构和性能影响的研究 | 第41-44页 |
| 2.4.2.1 充氢试验方法的设计 | 第41页 |
| 2.4.2.2 氢渗入对钢基体组织结构变化的影响 | 第41-43页 |
| 2.4.2.3 氢渗入对钢基体性能变化的影响 | 第43-44页 |
| 2.5 本章小结 | 第44-46页 |
| 第3章 带钢表面氧化皮溶解模型的建立 | 第46-58页 |
| 3.1 酸洗过程中氧化皮的溶解规律 | 第46-50页 |
| 3.1.1 试验的制备 | 第46页 |
| 3.1.2 氧化皮形貌随酸洗时间的变化 | 第46-49页 |
| 3.1.3 酸洗失重率随酸洗时间的变化 | 第49-50页 |
| 3.2 氧化皮溶解理论的建立 | 第50-56页 |
| 3.2.1 均匀氧化层溶解模型的建立 | 第52页 |
| 3.2.2 破鳞后氧化层溶解模型的建立 | 第52-53页 |
| 3.2.3 表面含孔隙或薄弱区域的氧化层溶解模型的建立 | 第53-56页 |
| 3.3 本章小结 | 第56-58页 |
| 第4章 氢气泡对酸洗速度影响的试验研究 | 第58-74页 |
| 4.1 引言 | 第58页 |
| 4.2 试验方法和试样制备 | 第58-59页 |
| 4.3 酸液温度对带钢表面氢气泡和氧化皮剥离的影响 | 第59-63页 |
| 4.3.1 酸液温度为50℃下带钢表面形貌随时间变化 | 第59-62页 |
| 4.3.2 酸液温度为70℃下带钢表面形貌随时间变化 | 第62-63页 |
| 4.4 破鳞度对带钢表面气泡和氧化皮剥离的影响 | 第63-69页 |
| 4.4.1 拉伸率为1%的带钢表面形貌随时间变化 | 第65-67页 |
| 4.4.2 拉伸率为2.5%的带钢表面形貌随时间变化 | 第67-69页 |
| 4.5 酸洗工艺参数对氢气泡特性影响的分析 | 第69-72页 |
| 4.5.1 酸洗工艺参数对氢气泡增长率的影响 | 第69-70页 |
| 4.5.2 酸洗工艺参数对气泡生成时间和氧化皮剥离性能的影响 | 第70-71页 |
| 4.5.3 酸洗工艺参数对气泡数量的影响 | 第71-72页 |
| 4.6 本章小结 | 第72-74页 |
| 第5章 酸洗过程中氢气泡剥离作用的机理研究 | 第74-88页 |
| 5.1 引言 | 第74页 |
| 5.2 氢气泡理论模型的建立 | 第74-79页 |
| 5.2.1 建立氢气泡模型的条件和假设 | 第74-75页 |
| 5.2.2 氢气泡理论模型的建立 | 第75-78页 |
| 5.2.3 氢气泡脱离尺寸的确定 | 第78-79页 |
| 5.3 氢气泡剥离氧化皮的机理研究 | 第79-85页 |
| 5.3.1 带钢表面氧化皮与基体结合力的试验研究 | 第79-82页 |
| 5.3.1.1 试验制备和试验方法 | 第79-80页 |
| 5.3.1.2 试验可靠性分析 | 第80-81页 |
| 5.3.1.3 氧化皮与基体的结合力的试验结果分析 | 第81-82页 |
| 5.3.2 氢气泡对氧化皮的剥离机理 | 第82-85页 |
| 5.3.2.1 氢气泡顶开氧化皮的剥离机理 | 第82-84页 |
| 5.3.2.2 气泡浮力对氧化皮的剥离机理 | 第84-85页 |
| 5.4 气泡剥离机理建立氧化皮最优初始尺寸 | 第85-86页 |
| 5.5 本章小结 | 第86-88页 |
| 第6章 紊流酸洗过程中酸洗液在带钢表面的对流模型 | 第88-103页 |
| 6.1 引言 | 第88-89页 |
| 6.2 带钢表面物理模型的建立和湍流模型的选取 | 第89-94页 |
| 6.2.1 二维入射物理模型的建立 | 第89-91页 |
| 6.2.2 控制方程的建立和湍流模型的选取 | 第91-92页 |
| 6.2.3 计算区域的边界条件和数值求解方法 | 第92-93页 |
| 6.2.4 RSM模型的试验验证 | 第93-94页 |
| 6.3 酸洗工艺段参数对流场和带钢表面湍动能分布的研究 | 第94-99页 |
| 6.3.1 入射角度、入射高度和板速对入射段流场的影响 | 第94-96页 |
| 6.3.2 酸洗工艺参数对钢板表面湍动能的影响 | 第96-99页 |
| 6.3.2.1 入射角对带钢表面湍动能分布的影响 | 第97-98页 |
| 6.3.2.2 入射雷诺数对带钢表面湍动能分布的影响 | 第98页 |
| 6.3.2.3 入射高度对带钢表面湍动能分布的影响 | 第98-99页 |
| 6.4 三维紊流酸槽内入射雷诺数和带钢运动对表面湍流强度的影响 | 第99-101页 |
| 6.5 本章小结 | 第101-103页 |
| 第7章 紊流酸洗过程中带钢传热机理的研究 | 第103-121页 |
| 7.1 引言 | 第103页 |
| 7.2 静止酸液中带钢表面传热机理的研究 | 第103-108页 |
| 7.2.1 静止酸液中带钢传热理论与温升计算 | 第103-106页 |
| 7.2.2 静止酸液中带钢表面温度边界层分布 | 第106-108页 |
| 7.3 带钢表面物理模型的建立和对流传热模型的选取 | 第108-112页 |
| 7.3.1 二维对流传热物理模型的建立 | 第108-109页 |
| 7.3.2 控制方程和湍流模型 | 第109-110页 |
| 7.3.3 酸液与空气界面VOF模型的建立 | 第110-111页 |
| 7.3.4 入射边界条件和数值求解方法的建立 | 第111页 |
| 7.3.5 RSM模型对传热计算的试验验证 | 第111-112页 |
| 7.4 酸洗工艺参数对带钢表面对流传热特性的影响 | 第112-119页 |
| 7.4.1 入射雷诺数、入射角度和平板运动速度对表面努塞尔数分布的影响 | 第112-115页 |
| 7.4.2 不同工艺参数下产生的对流传热对带钢温升的影响 | 第115-119页 |
| 7.4.2.1 喷射高度对钢板温升的影响 | 第115-116页 |
| 7.4.2.2 槽盖高度对钢板温升的影响 | 第116-117页 |
| 7.4.2.3 入射雷诺数对钢板温升的影响 | 第117页 |
| 7.4.2.4 入射角度对钢板温升的影响 | 第117-118页 |
| 7.4.2.5 钢板厚度对钢板温升的影响 | 第118-119页 |
| 7.4.2.6 钢板移动速度对钢板温升的影响 | 第119页 |
| 7.5 本章小结 | 第119-121页 |
| 第8章 研究结论与展望 | 第121-124页 |
| 8.1 研究结论 | 第121-122页 |
| 8.2 研究展望 | 第122-124页 |
| 参考文献 | 第124-132页 |
| 致谢 | 第132-134页 |
| 攻读博士学位期间发表的科研成果及论文 | 第134页 |
