锅炉水冷壁下联箱定排管泄漏的原因

电厂锅炉水冷壁下联箱不锈钢定排管发生开裂并泄漏,泄漏点位于距离焊缝15mm的母材处。采用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析以及应力分布的有限元分析等对开裂原因进行了分析。结果表明,安装应力以及介质中的氯离子协同作用,诱发了不锈钢定排管的应力腐蚀开裂,最终导致泄漏。     

采用修正θ投影法预测Cr25Ni35Nb炉管钢的蠕变性能

在不同温度和不同应力下对Cr25Ni35Nb炉管钢进行了蠕变试验;并采用修正后的θ投影法对该钢的蠕变曲线进行了拟合,得到了蠕变方程中参数iθ的数学表达式,建立了该钢在任意温度和应力条件下的蠕变曲线方程,并据此预测了950℃、18 MPa下该钢的蠕变曲线。结果表明:预测曲线和试验曲线吻合较好。     

基于修正θ投影法的T91/12Cr1MoV异质接头寿命的预测

基于蠕变试验数据,采用修正θ投影法,建立了低匹配T91/12Cr1MoV异质接头的蠕变方程,并根据该方程对低应力水平下该接头的蠕变寿命进行了预测,预测结果与试验结果吻合较好。     

12Cr1MoV过热器管劣化行为研究

通过高温时效试验、微观组织分析、碳化物萃取、碳化物相X-Ray衍射分析以及力学性能试验,研究了不同球化级别12Cr1MoV过热器管钢的组织、碳化物含量、相组成以及力学性能。结果表明,碳化物含量与球化级别呈抛物线关系。球化是一个加速的过程,前期主要完成碳化物相种类转变,中后期主要表现为碳化物形态的变化。球化级别与碳化物相含量的比值(M23C6/M3C)近似呈抛物线关系。随着球化程度提高,材料高温强度下降,伸长率提高。     

碳迁移对镍基和奥氏体焊条焊接的Cr5Mo异种钢焊接接头蠕变破断寿命的影响

基于节约费用和施工方便的考虑，工程应用中常采用异种钢焊接。Cr5Mo异种钢焊接接头广泛应用于炼油、石油化工等过程工业中的高温环境。针对镍基和奥氏体焊条焊接的Cr5Mo异种钢焊接接头，通过时效处理和蠕变持久实验，研究了碳迁移对蠕变破断强度与时间的影响。研究表明，奥氏体焊条焊接的Cr5Mo异种钢焊接接头由于碳迁移蠕变破断强度下降，破断寿命减少，约为镍基焊条焊接的Cr5Mo异种钢焊接接头蠕变破断寿命的50％。     

基于Microindentation的PEM燃料电池垫片材料机械性能评估

质子交换膜(PEM)燃料电池需要弹性体垫片来密封阳极和阴极的反应气体(氧气和氢气),垫片材料机械性能的稳定性对燃料电池操作及其性能至关重要。采用Microindentation方法研究了PEM燃料电池弹性体垫片材料(硅橡胶弹性体材料)的机械性能。实验研究了试样的加载和卸载行为,基于Hertz接触理论研究了弹性体垫片材料的变形行为,获得了材料的弹性模量、硬度和迟滞损失能。同时,采用有限元方法分析了试样在加载情况下的应力分布。结果表明,本研究所用的Microindentation技术及其分析方法为PEM燃料电池垫片材料机械性能评估提供了一种简单有效的方法。     

T91/12Cr1MoV异质接头焊接残余应力模拟与分析

T91/12Cr1MoV异质接头广泛应用于热电厂主蒸汽管线。由于母材及焊材金属性能的差异,导致该异质接头中会产生较大的焊接残余应力,常常会引起早期失效。利用有限元软件ABAQUS,采用热力顺次耦合的计算程序,对主蒸汽管中T91/12Cr1MoV异质接头的焊管外表面和熔合线方向的焊接残余应力分布进行了模拟,并分析了焊后热处理对焊接残余应力的影响。结果表明,热处理前,焊接残余应力峰值位于管道外表面焊缝两侧的焊接热影响区,其中,以T91侧热影响区的应力峰值最高。焊后热处理可以有效降低焊接热影响区的残余应力峰值,且对12Cr1MoV侧热影响区残余应力的改善效果明显优于T91侧热影响区。     

不同材料硬化模型模拟13MnNiMoR钢超厚圆筒对接环焊接残余应力

通过不同温度(20～800℃)低周疲劳试验研究了13MnNiMoR钢在循环载荷下的塑性变形行为;对低周疲劳试验数据进行拟合,得到不同温度下的硬化模型材料常数,分别采用混合硬化模型、等向硬化模型和随动硬化模型对13MnNiMoR钢超厚圆筒对接环焊接残余应力进行模拟和对比,并与X射线衍射测试结果进行对比。结果表明:13MnNiMoR钢是一种循环软化材料;不同硬化模型得到的环向残余应力预测结果的差异大于轴向残余应力的,且得到的内壁面残余应力预测结果的差异大于外壁面残余应力的;等向硬化模型高估了焊接残余应力,随动硬化模型则低估了残余应力,采用混合硬化模型预测得到的焊接残余应力与X射线衍射测试结果最接近,能够更准确地预测超厚板多层多道焊的焊接残余应力。     

未使用316L不锈钢输送管线的失效分析

316L不锈钢具有良好的抗点蚀能力,但在一定条件下也会发生点蚀失效。通过宏观分析,化学成分分析、电镜观察、能谱分析以及微观组织分析等,对一起尚未使用的316L加热炉输送管线的泄漏原因进行了分析。结果表明:管线水压试验用水中含有较多的Cl~-和Br~-,且水压试验后未严格排干积水就封存管线,导致管线在存放期间,发生了点蚀穿孔。     

火灾环境下液化气球罐瞬态热响应的有限元分析

考虑火灾环境下液化气球罐受热辐射的影响，根据热响应模型，通过有限元分析，研究环境温度达到高温时液化气球罐的瞬态热响应的行为，得到了球罐以及内部介质的温度场，研究结果与所建立的物理模型相吻合。在此基础上，分析了装料系数和热流密度对热响应行为的影响。