温度和蠕变损伤对HK40钢蠕变裂纹扩展的影响

通过在1103～1163°K下测量HK40钢时辰变裂纹扩展速率,分析了温度对蠕变裂纹扩展速率的影响,求出的裂纹扩展激活能接近蠕变激活能,这表明裂纹扩展由蠕变的某种机制控制。在1144°K下,研究了铸态（NL）,运行21000小时（YB2）和运行50000小时（DB1）三种材料的蠕变裂纹扩展行为。指出,铸态材料和蠕变损伤的材料的蠕变损伤的材料的蠕变裂纹扩展行为是不同的,DB 1蠕变空洞数量多是其裂纹扩展速率高于YB2的主要原因,细小二次碳化物使裂纹扩展速率增高。     

判断HK—40转化炉管损伤和残余寿命的新方法

本文提出了用蠕变内应力σ_0判断HK-40转化炉管蠕变损伤程度和残余寿命的新方法。对已运行了七万小时的HK-40炉管的研究表明,用该方法所得蠕变损伤评定结果与用常规试验方法所得的结果相一致,但对以第二相粒子(M_(23)C_6)为强化相的HK-40炉管,σ_0的大小具有明确的物理意义,表征材料强化相的强化作用。本文还应用σ_0的外推法预测了HK-40炉管的残余寿命,从而为高温部件残余寿命的预测提供了一种新方法。     

转化炉管材料HK40的组织转变与持久寿命预测

在高温条件下长期工作的材料，由于组织粗化造成其持久性能下降，导致实际持久寿命较参数外摊法计算值低。本文在Ｌａｒｓｏｎ－Ｍｉｌｌｅｒ外推法和寿命损耗率理论基础上，提出组织粗化相当于产生了寿命损耗，得到了在考虑组织粗化时的寿命损耗率公式，对转化炉管材料ＨＫ４０的实例估算表明，根据公式估算的持久寿命与实际较为接近。     

异种耐热钢焊接接头低塑性蠕变失效力学因素的研究

用有限元法计算了异种耐热钢接头邻近焊缝界面低强度材料区的蠕变应变分布,建立了蠕变拘束区（CRZ）应力三轴度（σ(av)/σ）与蠕变应变速率的比值（εw/εb）之间的数学关系模型,并通过蠕变断裂试验证明了数学模型的正确性。理论分析和试验结果表明,焊缝界面低强度材料蠕变拘束区的应力三轴度是接头发生低塑性蠕变失效的主要力学因素。     

422℃下1Cr11Ni2W2MoV焊接接头疲劳蠕变损伤研究

对航空用钢1Cr11Ni2W2MoV氩弧焊对接接头板试件进行422℃下的静载拉伸、裂纹扩展和蠕变试验试验,并对试验结果进行参数拟合。试验结果表明焊接接头的薄弱部位位于接头热影响区。通过对某航空发动机承力机匣的有限元分析,结合结构载荷谱和试验参数,采用线性累计损伤理论,对结构三处主要焊缝进行疲劳损伤、蠕变损伤以及疲劳蠕变交互损伤评定。计算结果表明,结构几何不连续引起的应力集中是引起损伤的主要原因。     

电磁搅拌对HK40钢离心铸管显微组织及蠕变性能的影响

电磁离心铸造HK40钢管的凝固组织由外层的倾斜柱状晶和内部等轴晶组成，随着励磁电流的增大，柱状晶偏斜角增加，等轴晶晶粒变细，晶界共晶碳化物数量增加，时效析出二次碳化物减少。在3A的励磁电流搅拌作用下，共晶碳化物引起的晶界强度和二次碳化物引起的晶内强度获得最佳配合，使HK40离心铸管蠕变抗力最大，增加或减少励磁电流都会使蠕变抗力降低。     

利用蠕变等损伤曲线研究蠕变累积损伤

利用蠕变损伤的剩余寿命定义，构造了蠕变等损伤曲线，并给出蠕变等损伤曲线的近似数学描述。通过蠕变等损伤曲线研究了蠕变累积损伤规律，建立蠕变累积损伤公式。利用该公式估算变载蠕变剩余寿命，仅需要材料的蠕变断裂曲线，十分便利。     

钎焊接头的蠕变损伤与寿命预测

钎焊连接技术被广泛应用于航空航天、核电等领域的高效紧凑换热器制造中.高温高压工作条件下,蠕变及蠕变损伤引起的裂纹扩展是换热器中钎焊接头的主要失效方式之一.以高效紧凑换热器中常用的Incone1625/BNi-2及C276/BNi-2钎焊接头为研究对象,对其蠕变及蠕变裂纹扩展扩展行为进行了研究,获得钎焊接头的蠕变变形及裂...     

不锈钢0Cr18Ni12Mo2Ti焊接接头的蠕变行为探讨

利用低温破坏测试方法研究了0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢焊接接头的蠕变行为,并对试样断口进行了电镜扫描,以获得该不锈钢焊接接头的蠕变行为与温度和应力的关系。结果表明：随着温度的提高,空洞尺寸趋于增大,空洞密度增加,脆性断裂面的比例降低;应力对空洞尺寸和密度的影响与温度对其的影响类似,但温度对蠕变行为的影响较应力对其的影响要明显。     

马氏体/贝氏体异种耐热钢焊接接头界面蠕变失效数值模拟

采用有限元法对高、中、低匹配马氏体T91与贝氏体G102异种耐热钢接头在560℃、不同外加轴向拉应力条件下的蠕变最大主应力、von Mises等效应力进行数值模拟,并通过加速试验对模拟结果进行验证.结果表明,低匹配接头焊缝/G102界面附近最大主应力数值很高,蠕变孔洞易于在焊缝/G102界面形成.高匹配接头焊缝、低强母...     

基于损伤力学的Cr25Ni35Nb炉管材料蠕变损伤有限元分析

基于修正的Kachanov—Rabotnov本构方程,编制了用于计算管单元的用户子程序,并且与ABAQUS有限元分析软件耦合。通过拟合不同温度和不同应力下的Cr25Ni35Nb钢炉管材料蠕变试验数据,得到了蠕变损伤力学本构方程中的材料参数,对炉管运行10万h后的蠕变损伤进行数值模拟,得到了整体损伤分布与最大损伤部位。     

渗碳、蠕变共同作用下HK40和HP钢乙烯裂解炉管损伤过程模拟

通过对乙烯裂解炉管典型工况的分析,建立了炉管在渗碳、蠕变共同作用下的时变应力场的计算模型,并模拟计算了HK40和HP材料炉管在1173K工况下服役时的碳浓度分布、应力分布及蠕变损伤分数。结果表明：炉管外壁开裂主要是渗碳诱发应力所致;计算得到的炉管失效方式、位置和寿命均与实际情况基本吻合;该模型可以用来计算炉管损伤程度,还可以预测任意给定工况下炉管的剩余寿命。     

不同服役期的HK-40炉管显微组织分析

通过对不同服役期HK-40炉管显微组织的分析，研究了炉管在服役过程中的组织变化和蠕变失效，结果表明：蠕变孔洞的发展过程与碳化物的时效和析出过程存在一定关系，在炉管蠕变损伤研究和剩余寿命估算上，显微组织分析方法可以作为重要的辅助手段之一。     

基于零蠕变特征空间投影的P91钢焊接接头蠕变超声检测

为提高P91钢焊接接头蠕变超声检测灵敏度,提出一种相对性的超声检测信号处理方法。该方法使用未发生蠕变的P91钢焊接接头的检测信号生成零蠕变特征空间,将任意检测信号向该空间投影,以投影残差能量与原信号总能量的比例表征检测目标偏离零蠕变状态的程度,比例越高,则表明蠕变损伤越严重。推导了该方法的一般性数学表达,并提出利用盲源分离算法实现该方法的线性化处理。利用不同蠕变程度的P91钢焊接接头试块对该方法进行了验证试验,结果表明,与常规超声方法相比,该方法具有更好的蠕变检测能力。由于该方法为相对性检测,零蠕变特征空间的完备性对检测结果的准确性具有较大影响。该方法以评价检测目标偏离标准特征空间的程度为核心,因此对其他损伤也具有检测能力。     

基于连续损伤理论的多轴蠕变设计

总结了以连续损伤理论为基础的多轴蠕变设计方法及其近年来的最新研究进展;概述了含单个损伤变量、两个损伤变量及三个损伤变量的多轴蠕变损伤本构方程,探讨了这些本构方程在预测高铬铁素体钢、奥氏体不锈钢、铝合金、铜合金、钛合金及镍基超合金多轴蠕变失效上的应用;分析了目前在多轴蠕变设计上存在的困难并对进一步的工作提出了建议。     

30万吨/年乙烯装置裂解炉辐射段炉管损伤分析

对某厂 2 0 0 2年底发生的几起裂解炉辐射段炉管 /管件破裂损伤性质、成因及控制措施进行了试验分析 ,指出运行温度长期偏高 (局部 ) ,特别是清焦温度偏高 (局部 ) ,造成了炉件内壁材料局部严重渗碳和氧化腐蚀 ,并引发脆性断裂和热疲劳破坏 (高温腐蚀疲劳断裂 )。采取适当降低清焦温度等措施后基本解决了上述问题。     

催化重整加热炉炉管焊接工艺试验研究

结合某炼油工程催化重整装置四合一炉炉管焊接施工要求，对炉管用钢的焊接性进行了试验研究，并进行了TIG焊和手工电弧焊的工艺评定。试验结果表明，STF A26耐热钢有较高的淬硬倾向和冷裂敏感性，采取焊前预热和焊后热处理措施，有利于改善焊接接头的力学性能。     

减粘加热炉炉管寿命分析

通过力学性能试验分析和金相分析,对某石化公司已服役5年的溶剂脱沥青装置中的减粘加热炉炉管进行全面的性能测试,了解减粘加热炉炉管的材料劣化程度,预测其剩余寿命,对减粘加热炉炉管的继续使用、检修和更换的决策提供科学依据。