核电汽轮机焊接低压转子1∶1模拟件接头高周疲劳性能及门槛值预测

测试了25Cr2Ni2Mo V百万千瓦级核电汽轮机焊接低压转子1∶1模拟件埋弧焊接头的高周疲劳性能,高周疲劳断口分析表明,内部启裂源多为气孔,且有明显的分区现象.已有文献计算启裂区应力强度因子幅的公式多应用于内部夹杂物启裂的情况,文中针对模拟件埋弧焊接头高周疲劳裂纹椭球形气孔裂纹源,提出裂纹源形状影响因子对已有公式进行修正,建立了通过高周疲劳测试和断口观察预测疲劳裂纹扩展门槛值的方法.该方法通过白光干涉形貌仪确定启裂区的面积、采用对数拟合确定启裂源形状影响因子等手段,预测出埋弧焊接头焊缝区的疲劳裂纹扩展门槛值,并进行了模拟件埋弧焊接头的疲劳裂纹扩展门槛值的测试,结果一致,进一步验证了方法的合理性.     

新型转子钢FW2高温断裂韧性实验研究

对新型转子钢FW2使用多试样法、规则化法和弹性卸载柔度法进行630℃高温断裂韧性测试,其中使用多试样法和规则化法均得到有效高温断裂韧性试验结果,对两组试验结果比较可知:规则化法获取的J-R阻力曲线位于多试样法拟合曲线的±99.7％置信区间内,规则化法获取的断裂韧性特征值J0.2BL低于多试样法特征值J0.2BL,位于多...     

B元素对FB2马氏体耐热钢热影响区组织和高温断裂韧度的影响

测试FB2马氏体耐热钢焊接热影响区(Heat affected zone, HAZ)在450 ℃下的准静态断裂韧度,结果表明HAZ的韧性与同条件下改良型9Cr-1Mo耐热钢母材的韧性持平。对HAZ进一步的金相、扫描电镜(Scanning electron microscopy, SEM)及透射电镜(Transmission electron microscopy, TEM)观察表明,FB2钢的HAZ中没有粗晶区,即在经历焊接热作用后晶粒并没有粗化;析出物均匀分布在晶内和晶界,并且晶界处的析出物尺寸要稍小于晶内析出物,这对于强化晶界提高韧性都是有利的。B元素在FB2的HAZ特殊的组织形成中发挥着重要作用,主要体现在通过占据析出物周围的空位来阻碍析出物长大,提高析出物的稳定性,进而影响焊接热过程中奥氏体的长大过程。     

核电汽轮机转子焊缝金属原奥氏体尺寸对疲劳裂纹稳定扩展区和近门槛区临界点的影响规律研究

研究了25Cr2Ni2MoV核电汽轮机低压焊接转子模拟件埋弧焊焊缝金属疲劳裂纹扩展速率和应力强度因子幅关系曲线,发现了不同试样疲劳裂纹稳定扩展区和近门槛区临界点对应的应力强度因子幅不同的现象。使用逆推法在金相中确定了临界点位置,并进一步研究了临界点处的原奥氏体晶粒尺寸,发现其与裂纹尖端单向塑性区最大尺寸有较好的对应关系。而模拟件多层多道焊焊缝金属组织不均匀性带来的临界点位置的差异是造成门槛值测试结果分散的重要原因之一。     

617镍基合金蠕变-疲劳交互力学行为与微观组织演变

对先进超超临界汽轮机转子侯选材料617镍基合金进行725℃不同拉伸应变保持时间的蠕变-疲劳交互试验,对4个应变保持时间下的试样力学行为和微观组织进行比较分析。结果表明,在短时间应变保持下的蠕变-疲劳失效机制是疲劳裂纹和氧化空洞及氧化晶界的连接贯通引发的沿晶破坏;随着应变保持时间增加,晶界抗氧化性和晶界及晶内强度提高,合金抵抗蠕变和裂纹扩展的能力增强;失效循环次数降低,但总运行时间增加。对不同应变保持时间的裂纹形态、组织缺陷、碳化物和析出相的演变以及不同形态的γ’相的形成机制进行了讨论,揭示了617镍基合金蠕变-疲劳交互力学行为与组织演变的相互影响机理,为先进超超临界汽轮机机组高温部件选材和使用提供参考。     

涡鼓型侧吹碱性转炉炼钢留渣法的试验

侧吹碱性转炉的造渣制度以及如何使磷分更合理地得到去除,是一个值得研讨的专题.上海第六钢铁厂结合着兄弟厂的先进经验,在吹炼操作中曾由单渣法改进为双渣法,取得了一定的成就.此后,苏联专家菲利奇肯同志又建议参照苏联亚速夫钢厂平炉留渣去磷的经验应用到侧吹碱牲转炉,即将吹炼终了的高氧化性和高碱度的炉渣作下一炉部分初期渣,这样的留渣操作,简称留渣法.经过多次的试验并已在生产中执行了一个时期,数据尚嫌不足,为作进一步的探讨起见,先搜集整理目前资料,以求集思广益.     

高温长期时效对Waspaloy合金组织与性能的影响

采用了扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉伸以及冲击等试验方法,对标准热处理状态下的Waspaloy合金在700℃和750℃长期时效处理后的组织与力学性能进行了研究。结果表明:Waspaloy合金在700℃和750℃下长期时效后,γ′相平均颗粒尺寸与时效时间关系满足Ostwald方程。与标准热处理态试样相比,Waspaloy合金在700℃下长期时效后,室温屈服强度逐渐升高,时效1 000h后保持稳定;750℃下时效5 000h后试样的屈服强度稍微有所下降。两种温度长期时效后试样的室温延伸率和冲击功均呈现下降趋势。研究成果可为700℃汽轮机高温叶片的设计与使用提供参考。     

核电汽轮机低压焊接转子模拟件接头高周疲劳性能研究

研究并对比了25Cr2Ni2MoV焊接转子模拟件埋弧焊和氩弧焊接头高周疲劳性能,发现氩弧焊接头高周疲劳性能优于埋弧焊接头高周疲劳性能。观察高周疲劳断口发现：埋弧焊接头高周疲劳裂纹启裂于气孔与夹杂物;而氩弧焊接头启裂于气孔。针对内部启裂源为气孔的情况,提出通过测量启裂区(不含启裂源)特征尺寸求得高周疲劳裂纹启裂速率的途径来评价高周疲劳性能。通过白光干涉形貌仪测量启裂区特征尺寸,发现埋弧焊接头高周疲劳裂纹启裂速率高于氩弧焊接头高周疲劳裂纹启裂速率,与实际高周疲劳性能测试结果一致。