摘要：超临界机组过热器出口联箱长期在高温、高压的恶劣工况下工作,高温环境下频繁启停及长时间稳态运行导致联箱承受典型的蠕变-疲劳损伤。为确保超临界机组的长周期稳定运行,应选取合适的损伤评估方法对机组损伤状态进行评价。以某发电厂超临界机组过热器联箱为分析对象,基于有限元软件Abaqus获取机组运行期间联箱应力的分布情况,分别采用ASME-Ⅲ标准、RCC-MRx标准、R5规程进行损伤评价。结果表明:ASME-Ⅲ标准评估的许用时间与检修年限相当;RCC-MRx标准评价结果偏大,过于保守;R5规范评价结果非保守,明显小于前两者;因此,对于此类设备可优先选用ASME-Ⅲ规范作为损伤评估准则,在ASME-Ⅲ标准评估结果趋于保守时,可采用R5规范作为替代方案。

摘要：对锅炉用2%~12%Cr铁素体耐热钢的发展历程、强化机制和服役过程中组织性能退化规律进行了梳理,并对国内外开发的5种新型9%~12%Cr铁素体耐热钢以及加工工艺进行了总结。结合工程应用,详细介绍了美国、日本和欧洲对9%~12%Cr铁素体耐热钢蠕变强度和许用应力下调情况,并就低硬度P91钢、焊接接头IV型裂纹开裂和氧化腐蚀等问题进行了讨论。建议深入研究C、N、B和稀土元素对耐热钢组织性能的影响,同时对机组深度调峰和长时服役后铁素体耐热钢的性能退化和损伤机制进行分析,为机组运行、设备安全性评价和新材料开发提供支撑。

摘要：为了掌握核电汽轮机末级长叶片材料1Cr12Ni3Mo2VN的疲劳性能,开展了低周疲劳试验研究,测试了材料的疲劳循环响应特性、循环应力-应变曲线和应变-寿命曲线,比较了不同疲劳寿命预测模型的预测结果。结果表明:叶片材料在循环寿命的绝大部分期间都保持非常稳定的应力应变状态,仅在循环寿命初期表现出一定的循环软化特征;作为一种屈强比极高的材料,在循环周次105次及以上的疲劳寿命区域,循环塑性应变占总变形的比重变得非常小;断口形貌显示疲劳裂纹基本均起源于试样表面;Ramberg-Osgood模型和Manson-Coffin模型可以较好地拟合叶片材料的循环应力-应变曲线和应变-寿命曲线;Manson-Coffin模型和Langer模型对低周疲劳寿命预测均保持了较好的准确性;三参数幂函数能量模型在104循环周次以下的预测结果很好,需要更多的数据来提高其在更高循环周次的寿命预测准确性。

摘要：为了对燃气轮机透平轮盘的概率疲劳寿命和可靠性分析展开充分研究,针对透平轮盘材料13Cr10MoW1VNbN开展了低周疲劳试验并进行结果分析及误差优化,基于Manson-Coffin公式及材料试验数据,建立了应变-寿命预测模型。分别采用蒙特卡洛法与包络线法,获得轮盘疲劳寿命数据样本,开展了统计分析及可靠性研究。结果表明:基于蒙特卡洛法得到的可靠度曲线比基于包络线法得到的可靠度曲线下降趋势更平缓,考虑的不确定因素更多,安全裕度更大。

摘要：利用卸载柔度法对25Cr2Ni4MoV进行断裂韧性试验,对比研究了初始裂纹长度、试样尺寸、试验参数及数据处理方法对试验结果的影响。结果表明:随着初始裂纹长度的增加,测得的断裂韧性值减小,试验中加载所需要的最大载荷也逐渐降低;紧凑拉伸CT25(25mm厚)试样得到的断裂韧性值大于CT38(38mm厚)试样;当加载速率较低(<1.5 MPa·m^(0.5)·s^(-1))时,加载速率变化对试验结果影响不大;当加载速率继续增大时,测得的断裂韧性值减小;随着保载时间的延长,测得的断裂韧性值减小;GB/T 21143-2014和ASTM E1820-2016在钝化线斜率、有效数据判定和拟合曲线方程等方面对数据处理结果影响较大,且前者得到的试验结果比后者要小。

摘要：为了掌握实心锻造加深孔套料技术制造的CAP1400核电主管道材料316LN不锈钢的性能,对采用该技术生产的两个主管道材料开展显微组织、拉伸性能、冲击性能和低周疲劳性能试验。分析固溶工艺对晶粒尺寸的影响,对不同取向的拉伸性能及其在系列温度下的变化情况进行比较,并评估350℃热老化处理对材料拉伸性能和冲击性能的影响,结合ASME规范对316LN不锈钢的疲劳性能进行评估。结果表明,固溶工艺不同,所生产的316LN主管道材料的晶粒度存在差异;但材料在室温和350℃时的拉伸性能都符合NB/T 20007.33—2015的要求,系列温度下的拉伸性能显示材料的强度差别和晶粒度之间存在相关性;350℃条件下,1000,3000,5000 h实际热老化和模拟20000 h热老化后的显微组织、拉伸性能和冲击性能与原始态接近。采用ASME最佳拟合疲劳曲线和设计疲劳曲线对疲劳性能进行评估的结果表明,两种316LN不锈钢的低周疲劳性能均满足ASME规范的要求。该试验结果可为三代核电主管道的设计、在役检查及寿命评估提供参考。

摘要：对3个批次主蒸汽管道用P92钢开展了系列温度和应力条件下的持久试验,其中最长持久试验时间达到28000 h。分别采用等温线法、Larson-Miller参数法和Wilshire法对持久性能进行预测,采用等温线法外推的结果介于后两种方法之间,采用Larson-Miller参数法的预测结果高于实际试验数据,而采用Wilshire法的预测结果过于保守。根据试验数据和日本国立材料研究所(NIMS)数据的比较情况以及3种预测方法的10万h持久性能预测结果,认为国产P92钢的持久性能与NIMS和欧洲蠕变委员会(ECCC)的数据比较接近。在进行长时持久性能预测时应选择合适的预测方法,且采用分区处理方法可以提高预测精度。

摘要：对CAP1400核电机组国产主管道用316LN钢开展室温(25℃)、服役温度(350℃)、500℃和600℃下的低周疲劳试验,得到该钢的循环应力响应特性和迟滞回线,基于RambergOsgood模型和Manson-Coffin模型拟合稳定循环应力幅-应变幅曲线和应变幅-失效反向数曲线,采用ASME锅炉及压力容器规范最佳拟合疲劳曲线和设计疲劳曲线对该钢的低周疲劳性能进行评估。结果表明:316LN钢的循环应力响应过程包含循环硬化、循环软化、稳定循环和最终失效4个阶段;500,600℃下316LN钢发生显著的动态应变时效,350℃下动态应变时效特征不明显,室温下不存在动态应变时效现象;Ramberg-Osgood模型和Manson-Coffin模型可以较好地描述316LN钢的稳定循环应力幅-应变幅和应变幅-失效反向数关系;在室温和350℃条件下316LN钢的疲劳试验数据均高于修订后的最佳拟合疲劳曲线,应变调整系数取2或疲劳寿命调整系数取12的试验数据均高于设计疲劳曲线,低周疲劳性能满足ASME规范要求。

摘要：对国产P92钢开展了600℃蠕变试验,得到了蠕变变形曲线、蠕变指数和蠕变延性等,再在600℃进行蠕变裂纹扩展行为试验研究,得到了蠕变裂纹萌生时间和蠕变裂纹扩展速率与蠕变断裂力学参量C^(*)的关系,将国产P92钢的性能与BS 7910数据进行比较,评估NSW模型的预测效果,计算得到材料的蠕变断裂韧性。结果表明,蠕变裂纹萌生时间和蠕变裂纹扩展速率与蠕变断裂力学参量C^(*)之间有较好的双对数线性相关性。国产P92钢的蠕变裂纹扩展性能优于BS 7910中9%Cr钢的平均性能,NSW模型的平面应力预测结果与试验数据接近,材料的蠕变断裂韧性随着服役时间的增大逐渐降低。该研究结果可以用于评估长期服役高温结构的安全性。

摘要：采用基于微损取样的小冲杆试验技术对国产主蒸汽管道材料P92钢的拉伸性能开展试验研究。结果表明:试验设备和方法具有良好的可重复性;试验加载速率为0.2 mm/min和0.5 mm/min的结果接近,而与2 mm/min的结果差异比较大。采用室温下的屈服强度关联公式可以对25~650℃的屈服强度进行较好的估算,在试样厚度确定的情况下,采用适当的拟合关系式可以有效降低估算误差。