老化和應力松弛對汽輪機轉子鋼蠕變疲勞交互作用壽命影響的研究.pdf

1、汽輪機轉子工作環(huán)境惡劣，易發(fā)生蠕變和疲勞從而損耗轉子的壽命。準確預測轉子部件的壽命損耗，對防止非計劃停車、擬訂合理的維護和檢修計劃、保證生產和設備安全具有重要的實際意義。本文針對國產汽輪機轉子鋼30Cr1MolV，研究了老化和應力松弛對蠕變疲勞交互作用壽命的影響。 在660℃下進行了30Cr1MolV鋼200h、400h、600h、800h及1000h的時效老化實驗，對時效老化過程中材料硬度及微觀組織進行了研究。結果表明：硬度在

2、時效初期急劇降低；約400小時后，硬度的下降趨勢減緩，下降速度也變慢；碳化物不斷長大粗化。 基于時效老化實驗不同時間的硬度值，引用蠕變、疲勞與硬度之間的特性關系，結合顯微組織變化，研究老化對轉子鋼蠕變、疲勞壽命的影響。結果表明：老化使轉子鋼蠕變、疲勞壽命減小；老化初期減小比較明顯，一定程度后趨于平緩。 從松弛剩余應力出發(fā)，應用蠕變損傷當量應力，由穩(wěn)定應力蠕變轉到變動應力蠕變，引用了松弛度作為參量推導了考慮與不考慮松弛的蠕

3、變壽命比值表達式來反映蠕變壽命受松弛的影響。結果表明：當量應力能反映蠕變應力的變化；保持時間和溫度增加使松弛作用表現(xiàn)更明顯；溫度較高時蠕變壽命受松弛影響較小。 基于上述工作一一考慮老化的蠕變、疲勞壽命預測和考慮松弛的蠕變壽命預測，構建考慮老化和松弛的蠕變疲勞交互作用壽命預測模型，分析老化和松弛對蠕變疲勞交互作用壽命預測的影響。結果表明：考慮交互作用后，轉子鋼蠕變和疲勞有明顯的耦合損傷；老化對交互作用有促進作用，而松弛對蠕變疲勞交