水轮发电机大轴材料45A和35A疲劳性能对比研究

轴类零(构)件在工作时承受着循环载荷,其失效形式主要是疲劳失效,因此,材料的抗疲劳性能显得尤为重要。本文利用旋转弯曲疲劳试验机对水轮发电机大轴材料45A和35A的S-N曲线进行了测量,并且利用扫描电子显微镜对拉伸和冲击断口进行了观察。结果表明,锻钢45A和35A疲劳极限σ-1都低于0.27(Rp0.2+Rm),因此在选用0.27(Rp0.2+Rm)作为疲劳极限进行计算时安全系数会高于实际值。     

05Cr17Ni4Cu4Nb钢焊接接头疲劳性能试验分析

采用四点弯曲疲劳试验方法,测试了汽轮机低压末级动叶片05Cr17Ni4Cu4Nb钢焊接接头的疲劳性能,绘制了该接头的S-N曲线,并与钢母材进行了对比.结果表明:采用优化的焊接、热处理工艺,05Cr17Ni4CuNb钢焊接接头的条件疲劳极限可以达到母材的90％以上;焊缝表面或近表面的显微缺陷及接头的组织不均匀性是影响该焊接接头疲劳性能的主要因素,严格控制焊接工艺、减少焊缝显微缺陷、防止热影响区晶粒过度长大是提高叶片焊接接头疲劳寿命的重要措施.     

30Cr2Ni4MoV转子钢疲劳断裂性能研究

系统全面地介绍了国产低压转子钢30Cr2Ni4MoV不同温度的低周疲劳性能、裂纹扩展速率和断裂韧性,提出了可用于疲劳设计和安全性评价的疲劳断裂性能数据和相应的数学表达式。     

合金材料在高浓度HCl气体中的腐蚀特性实验研究(Ⅰ)

在实验室小型流化床焚烧炉上,研究了1Cr18Ni9Ti、1Cr20Ni14Si2、12Cr1MoV和15CrMo等4种材料在HCl气体中的腐蚀特性。通过对材料的腐蚀面进行了X射线能谱(EDX)和扫描电子显微镜(SEM)分析发现,材料1Cr20Ni14Si2及1Cr18Ni9Ti抗腐蚀性能较好,12Cr1MoV和15CrMo抗腐蚀性能较差。     

大型汽轮发电机转子材料26Cr2Ni4MoV钢疲劳性能的研究

本文研究了大型汽轮发电机转子材料26Cr2Ni4MoV钢的疲劳性能。疲劳裂纹扩展门槛值△K_(th)和扩展速率da/dn的试验结果表明.应力比R严重影响门槛值△K_(th)和扩展速率da/dn。随着应力比的增加,门槛值下降。通过应变片法测量出裂纹尖端的闭合载荷,用裂纹闭合机制合理解释了应力比R对门槛值△K_(th)扩展速率da/dn的影响,提出了门槛值和扩展速率随应力比变化规律。     

影响双金属线疲劳性能的因素

经试验研究证明,双金属线的疲劳性能受芯线和包层所用材料的机械性能、两者的截面比、两者结合面处的残余应力以及芯线材料中非金属夹杂物的影响。其中以软金属(铝或锌)包覆的钢线,两种金属具有相同的总体疲劳性能;铜包钢线的疲劳性能取决于铜表面的真实应力;钢芯表面的残余应力对疲劳性能影响极大,应予消除;钢芯中非金属夹杂对疲劳性能有不良的影响。     

奥氏体不锈钢油管开裂原因分析

对某电厂汽轮机EH油管开裂管进行了宏观形貌检查、材质分析、硬度检测、显微组织分析、扫描电镜和能谱分析等.结果 显示,材质为1Cr18Ni9Ti不锈钢的EH油管存在带状夹杂物超标和热影响区缺陷等产品质量问题.分析认为,带状非金属夹杂物破坏了基体组织连续性,降低了材料的表面成型质量、材质质量,并降低韧性和抗疲劳性能.热影响区存在焊接缺陷,EH油管在高周振动运行环境下,易在缺陷位置优先开裂,并逐渐扩展.     

FB2转子钢低周疲劳断口分析

采用轴向等幅低循环疲劳试验方法,对用于再热温度620 ℃的高效超超临界机组转子钢FB2的室温和高温低周疲劳性能进行了试验研究,并用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对疲劳试样的断口以及显微结构进行了分析。结果表明：低周疲劳条件下FB2表现为循环软化,高温下疲劳寿命远远低于室温下的疲劳寿命,循环应变-寿命满足Manson-Coffin关系。疲劳断口扫描分析表明：FB2的疲劳源一般起源于表面或近表面缺陷及BN夹杂,疲劳条带形貌清晰可见;断口上可见完整BN夹杂形貌。疲劳试样透射分析表明：FB2循环软化是由位错密度的降低、马氏体板条的转化、亚晶的形成和粗化造成的。     

合金材料在高浓度HCl气体中的腐蚀特性实验研究(Ⅱ)

在实验室小型流化床焚烧炉中,比较了0Cr17Ni14Mo2、T91、1Cr13、TP304、TP347、0Cr25Ni20和复合板等7种材料600℃下在高浓度HCl气体中的腐蚀情况。通过对材料的腐蚀表面进行了X射线能谱(EDX)和扫描电子显微镜(SEM)分析发现,材料0Cr17Ni14Mo2、T91及复合板抗腐蚀性能较好,1Cr13、TP347抗腐蚀性能较差。     

平均应力修正法在汽轮发电机组轴系应力计算中的应用

分析了寿命当量法和损伤当量法修正平均应力效应的机理,给出了损伤当量法的平均应力修正公式。以低-发联轴器材料26Cr2Ni4MoV钢为例,利用有限元法(ANSYS软件)计算了变幅和等幅非对称扭应力载荷下危险截面的疲劳损伤情况。结果表明,在计算恒幅非对称循环载荷下疲劳寿命损伤时,2种方法计算精度相差无几;在计算复杂载荷下疲劳寿命损伤时,用平均应力效应的损伤当量法能显著提高疲劳寿命估算精度。     

确定金属材料高温低周疲劳曲线的方法

介绍估算金属材料高温低周疲劳寿命的通用斜率方法，采用该方法推算了汽轮机转子常用材料30Cr2MoV钢的高温低周疲劳曲线，计算结果与疲劳试验结果十分接近。     

30Cr2Ni4MoV转子钢疲劳断裂性能研究

阐述了国产低压转子钢30Cr2Ni4MoV不同温度的低周疲劳性能、裂纹扩展速率和断裂韧度，提出了可用于疲劳设计和安全性评价的疲劳断裂性能数据和相应的数学表达式。     

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。     

大型发电机转子25Cr2Ni4MoV氩弧焊补焊工艺

使用脉冲氩弧焊方法对大型发电机转子25Cr2Ni4MoV补焊,通过对4种焊接材料的甄选,确定了与不同深度缺陷匹配的焊材选择方案。研究了脉冲氩弧焊补焊接头的力学性能及金相组织,结果表明焊缝的抗拉强度与冲击功达到与母材基本相近,通过合适的后热处理也可以在一定程度上降低热影响区的淬硬倾向。脉冲氩弧焊补焊接头性能可以满足转子运行工况要求。     

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。     

30Cr2MoV转子钢蠕变过程中的碳化物变化

利用光学显微镜、透射电子显微镜及X射线衍射仪分析了30Cr2MoV转子钢蠕变过程中碳化物的变化。研究结果表明，材料在蠕变过程中，固溶体基体中合金元素含量降低，碳化物中合金元素含量增加，并且碳化物不断聚集长大；晶内和晶界均发生碳化物的析出和结构转变，长时间蠕变后，30Cr2MoV转子钢的碳化物以M23C6和M6C型等碳化物为主。     

25Cr2Ni4MoV钢转子轴颈损伤修复工艺研究

汽轮发电机运行过程中,转子轴颈磨损拉伤的情况较为普遍,采用微弧冷焊技术可以实现对损伤部位的修复。针对25Cr2Ni4MoV材料转子,通过焊接工艺试验和试样性能检测,得到一种可靠的微弧冷焊工艺;并通过对焊缝无损检测标准和焊后尺寸恢复工艺的研究,形成了一套完善的轴颈损伤修复工艺方案。     

样条配点法在汽轮机转子矫直分析中的应用

对转子钢进行了短时蠕变和高温强度实验,得到了该材料在直轴温度范围内的蠕变方程和强度与温度关系曲线。对直轴过程的温度场进行了分析,得到了转轴径向温差的分布规律。利用样条函数配点法,编制了汽轮机转子的矫直分析软件。数值结果表明分析方法是有效的,可求出转轴在加载后不同时刻的矫直量和矫直后的残余应力,为任意弯曲形状的转子提供优化的矫直方案。