汽轮机转子钢疲劳—蠕变交互作用下的裂纹扩展研究

本文对我国电站汽轮机常用的30Cr2MoV转子钢疲劳-蠕变交互作用下的裂纹扩展进行了研究。根据火力发电厂转子运行工况,选择了不同保载时间,进行裂纹扩展试验。结果表明,这种材料在运行工况下存在疲劳-蠕变交互作用;随着保载时间的增加,裂纹扩展速率也增大,寿命大为降低。断口分析发现断面有沿晶断裂,且呈现“R”型空洞。本文提出了疲劳-蠕变交互作用下的裂纹扩展判据。     

用断裂力学的方法评价汽机转子寿命

疲劳和高温蠕变相互作用共同促使汽机转子中的裂纹扩展,使疲劳寿命指标与蠕变寿命指标统一了,这有可能用计算机预测汽机转子在某种指定运行方式下的运行小时数。     

75MW机组汽轮机转子弹塑性应力及寿命计算分析

本文对75MW机纽汽轮机转子裂纹,结合其断口,利用弹塑性有限元法进行热应力集中系数计算,并对典型升降温过程的热应力及寿命消耗进行了计算分析,提出了裂纹产生的可能原因。     

汽轮机转子材料蠕变裂纹的抗裂特性研究

本文对发电设备中关键部件汽轮机转子的抗裂性能进行了实验研究。在温度550℃下,用直流电位法进行了紧凑拉伸试样的裂纹启裂和扩展试验。通过理论分析和实验结果,得到了蠕变裂纹扩展的断续模型;得到了在高温蠕变条件下,描述裂纹启裂和扩展的合理参数;提出了“临界应变准则”,对估算汽轮机转子的工作寿命提供了依据.     

汽轮机冷态启动温升率与转子材料硬度值的关系

汽轮机转子长期在高温、高压状态下运行,会发生材料硬度值下降的现象。硬度的变化影响着材料的疲劳及蠕变力学性能,进而影响着转子寿命损耗。利用ALGOR对300 MW汽轮机转子温度场、热应力场及硬度值进行了计算和分析,研究了温升率与热应力的关系以及温升率对转子疲劳寿命的影响,探讨了材料硬度值随时间变化的规律。发现随硬度值下降,可通过降低温升率来实现每次机组冷态启动寿命损耗率相等。提高了转子剩余寿命预测精度,为老机组安全可靠运行提供了依据。     

以局部应力应变法计算启裂寿命

本文根据局部应力应变概念和材料单元断裂的思想,给出了平面应变条件下高压转子弹性槽底局部应力、应变表示式和疲劳裂纹启裂寿命表达式。为两班制运行的125MW汽轮机组计算了疲劳裂纹启裂寿命,并指出了控制疲劳裂纹启裂的条件。     

汽轮机焊接转子残余应力模拟及其对疲劳寿命的影响

焊接转子是核电汽轮机低压转子的必然选择,而焊接导致的残余应力可能影响转子的疲劳寿命。文中考虑焊接过程的马氏体相变,采用有限元方法,分析了汽轮机焊接转子窄间隙埋弧焊接头的残余应力分布及其对局部疲劳寿命的影响,得到了与实测残余应力相吻合的结果。研究发现:焊缝部位内、外表面的轴向残余应力均为压应力,且环向残余应力高于轴向应力。与无残余应力情况相比,焊接接头热影响区内外表面的高周、低周疲劳寿命都有不同程度的降低。且在此区域内,焊接残余应力增大疲劳裂纹扩展驱动力。     

材料退化影响下汽轮机转子寿命损耗的探讨

长期在高温、高应力状态下运行的汽轮机转子疲劳及蠕变损耗的评价，过去一直沿用新材料的寿命损耗曲线，并没有考虑汽轮机长期服役所产生材质退化现象的影响。本文通过对材料实验结果的分析及研究．建立了机组运行历史和Cr-Mo-V转子钢力学特性之间的解析关系。在国内目前使用的寿命损耗曲线基础上，提出了长期服役机组汽轮机转子寿命损耗的修正曲线，为老机组安全可靠运行及精确地评估其寿命损耗提供了理论依据。     

汽轮机转子出现裂纹时的振动特点

随着现代电站汽轮机组单机容量、外形尺寸与重量的不断增加,机组越来越广泛地参加调峰,以及机组处于超过计算寿命下继续运行,使得汽轮机与发电机转子的疲劳损坏几率变大。迄今为止,世界各国运行中的汽轮机由于转子上的横向裂纹从结构应力集中区扩展到轴     

超超临界机组汽轮机转子材料25Cr2MoVA钢高周疲劳性能分析

超超临界机组汽轮机转子服役期所受的疲劳周次高于传统疲劳设计规范规定的循环周次,因此采用传统疲劳设计规范对汽轮机转子实际运行过程中超过108循环周次的部件进行疲劳寿命设计及分析是危险的。本文针对符合汽轮机转子材料要求的25Cr2MoVA钢进行了高周疲劳试验,基于无疲劳极限半对数曲线模型、有疲劳极限半对数曲线模型和有疲劳极限半对数双线性模型对疲劳试验数据拟合得到P-S-N曲线,并分析了疲劳断口形貌。结果表明:25Cr2MoVA钢108循环周次的条件疲劳强度极限为465 MPa;基于无疲劳极限模型拟合的P-S-N曲线分析超超临界百万机组汽轮机转子材料运行可靠性符合运行实际和材料本征特性要求;疲劳断口表明裂纹源均萌生于表面,裂纹扩展呈放射状;断裂试样经历过程为P-S-N曲线高应力短寿命阶段。     

51-50-1型汽轮机转子本体缺陷的断裂力学评定

对５１－５０－１型汽轮机转子本体中心孔处缺陷,基于应变能密度理论,用复合型应力强度因子对缺陷进行了安全性评定和疲劳裂纹扩展寿命估算。结果表明：在正常运行工况下,该缺陷不会引起一次性断裂且缺陷的有效疲劳扩展寿命Ｎｅ＝１９３８次。     

汽轮机转子寿命损耗在线监测系统的研究

依据火电机组运行的实际数据,采用有限元法对汽轮机转子的温度和应力场进行计算,通过分析确定系统的监测面位置,然后利用修正后的一维热应力简化计算式对转子低周疲劳寿命损耗进行了计算,并结合高温蠕变对转子寿命的影响,建立了汽轮机转子寿命损耗在线监测模型,开发了汽轮机转子寿命损耗在线监测系统。通过仿真数据和实际运行数据的对比,其结果是一致的,系统是有效的。     

125MW 机组调峰运行的转子寿命分析

本文对 N125-135/550/550型汽轮机转子离心力、热应力、疲劳寿命进行了计算,提出了该机转子疲劳寿命损耗曲线。并针对闸北发电厂~#15机组低负荷和两班制调峰运行试验,进行了转子寿命损耗的计算,结果表明,从转子寿命角度分析,125MW 机组采用闸北发电厂制定的两班制调峰运行方式是安全可靠的。     

汽轮机低压转子钢30Cr2Ni4MoV疲劳性能的研究

30Cr2Ni4MoV钢是目前国内300MW机组较多采用的低压转子钢。汽轮机转子在运行中及在反复启动、停机时,都承受疲劳载荷。在汽轮机启、停过程中,转子上的应力集中部位可能发生塑性变形而导致低周疲劳损伤,从而萌生裂纹,另外,对于转子中本身存在的缺陷或运行过程中萌生的裂纹,都有可能在以后的运行过程中扩展,因此,有必要对转子的疲劳裂纹萌生及疲劳裂纹扩展特性进行研究。     

汽轮机转子寿命消耗的实用控制

本文介绍了根据运行实践,应用随机组提供的汽轮机转子寿命管理资料和有关曲线,对冷态起动、热态起动、变动负荷和停机等运行工况的汽轮机转子的寿命消耗进行了统计分析,提出了一种适宜于现场转子寿命管理的实用控制方法,具有一定的实用价值。     

汽轮机转子热弹性槽应力集中与转子寿命问题

本文详细地分析了汽轮机在起停过程转子弹性槽处的热应力和热应力集中系数,文中利用弹塑性槽底部的应力、应变进行计算,并对该处的寿命消耗进行了估算,文中提供的计算方法既简便,又可靠,对工程应用具有参考价值。     

汽轮机17CrMo1V材料焊接低压转子脆性断裂的研究

介绍了采用１７ＣｒＭｏ１Ｖ材料的汽同焊接低压转子脆断评定方法。给出了１７ＣｒＭｏ１Ｖ转子材料断裂力学性能数据的取值和低压转子界裂纹尺寸、允许初裂纹尺寸、疲劳裂纹扩展寿命的确定方法，以及低压转子理解纹扩展寿命评估和预测方法。结合某大型汽轮机的运行实际，给出了１７ＣｒＭｏ１Ｖ材料焊接低压转子防脆断评定的实例。     

汽轮机转子高温疲劳寿命预测方法(综述)

本文论述了几种可用于汽轮机转子的高温疲劳寿命计算方法.     

汽轮机转子热疲劳寿命损耗监测面的有限元分析

利用ANSYS有限元程序对300MW汽机转子内外表面温差、应力和应变进行有限元计算分析。通过不同的启动方式分析,确定汽轮机高、中压转子应力危险监测面。在有限元模型建立和边界条件、初始条件处理方面提出新的想法,为实现汽轮机转子热疲劳损耗和机组寿命管理奠定了理论分析基础,对机组调峰运行有重要的指导意义。     

汽轮机代压转子钢30Cr2Ni4MoV疲劳性能的研究

３０Ｃｒ２Ｎｉ４ＭｏＶ钢是目前内３００ＭＷ机组较多采用的低压转子阀。汽轮机转子在运行中及在反复启动，停机时，都随疲劳载荷。在汽轮机启，停过程中，转子上的应力集中部位可能发生塑性变形而导致低周疲劳损伤，从而萌生裂纹，另外，对于转了中本身存在的缺陷或运行过程中萌生的裂纹，都有可能在以后的运行过程中扩展，因此，有必要对转子的疲劳裂纹萌生及疲劳裂纺扩展特性进行研究。