摘要：异种焊焊接部长期服役下的组织演变及元素迁移会对其服役安全性产生影响。文中采用钨极惰性气体保护焊对Sanicro25/p92钢进行焊接,焊丝选用ERNiCrMo-3。将焊接接头在650℃下时效0,500,2 000 h后,观察热时效对焊接接头组织演变和元素迁移的影响。结果表明:焊接部中不同区域的微观组织存在较大差异。p92钢的组织分为p92钢热影响区(heat affected zone, HAZ)和p92钢非热影响区(non-heat affected zone, Non-HAZ),时效后组织中的晶粒尺寸增大,Laves相的数量增多,Laves相主要分布在晶界上;在焊接部p92钢粗晶热影响区(coarse grained heat affected zone, CGHAZ)中观察到δ铁素体,时效后δ铁素体数量逐渐增多形成δ铁素体带。Sanicro25钢和焊缝的组织分别是奥氏体晶粒和树枝状结构,热时效后Sanicro25钢的组织变化不明显,焊缝中的枝状结构更加清晰。在p92钢和焊缝的交界处出现元素迁移,时效2 000 h后元素迁移趋于稳定。时效后,焊接部p92钢CGHAZ的硬度值下降最多。

摘要：采用扫描电镜和透射电镜对国产p92钢在600℃下经持久强度试验后的显微组织进行了观察,并研究了组织变化对性能的影响.结果表明:试验1429h前硬度下降主要是由于M23C6的粗化,而后由于大量Laves相析出产生的强化作用使硬度重新上升.当试验6 063h后,Laves相粗化使强化效果减弱,硬度再次下降,此时MX仍然保持细小的尺寸,具有较好的强化效果.在整个持久试验过程中,板条马氏体的回复、再结晶导致的位错强化减弱,W、Mo从基体的脱溶导致的固溶强化减弱都对硬度下降起一定作用.

摘要：对p92钢在650℃下进行了长达10 000 h的时效试验,并研究了时效过程中p92钢的冲击性能和硬度的变化.结果表明:p92钢具有一定程度的热时效脆化倾向,时效初期脆化速度较快,时效500 h时冲击吸收能量约下降50%,随后放缓并逐渐趋于稳定;根据冲击吸收能量与回火参数之间的变化关系,推出600℃下母材和焊缝金属的时效脆化特性,在整个设计寿命内,虽然母材发生一定程度的时效脆化,但冲击韧性仍然较高;焊缝金属在600℃运行5 000 h时即发生很大程度的脆化,冲击韧性较低;p92钢的硬度随时效时间的增加呈下降趋势,但变化不明显.

摘要：基于断裂力学理论,针对不同面内拘束效应下p92钢高温蠕变裂纹扩展(Creep crack growth,CCG)进行了数据模拟与分析。研究发现不同的拘束效应对CCG行为有着各异的影响,主要分析了试样几何形状、尺寸以及初始裂纹深度等对CCG行为的影响,并且着重研究比较这3种耦合拘束效应对CCG行为的影响程度。基于多种耦合拘束对CCG行为的影响程度做了横向比较,研究发现:试样几何形状对CCG行为的影响程度要大于几何尺寸,试样尺寸和初始裂纹深度对CCG行为的影响程度相似,试样形状比初始裂纹深度的影响程度更大。

摘要：对于在高温环境下工作的构件,蠕变裂纹扩展是一种主要的失效机制,而裂纹尖端的拘束水平对蠕变裂纹扩展率有很大的影响。通过数值仿真与相关试验数据对比的方法,对裂纹扩展尖端的应力应变率场表征参量C(t)积分进行了相关研究,并基于参数Ac研究了p92材料裂纹尖端的拘束水平对蠕变裂纹扩展的影响。研究结果表明,C(t)积分值随裂纹扩展急剧减小,其数值及变化与积分路径到裂纹尖端的距离相关性很强,并且与拘束水平有一定的关系;拘束水平影响蠕变裂纹扩展率,拘束越大,裂纹扩展速率越快;参数Ac可以有效表征裂纹尖端拘束水平,其在寿命预测方面的应用有待进一步研究,同时在含裂纹的高温工作构件寿命评估方面有重大的意义。

摘要：在连续损伤力学框架内,采用2种损伤状态变量模型来描述p92钢在650℃下的软化、损伤的起始及扩展机制.在分析连续损伤方程及已有的相关蠕变试验数据的基础上,提出了蠕变连续损伤方程参数的确定方法并得到650℃下p92钢蠕变连续损伤方程.结果表明:通过蠕变试验数据得到的损伤参量确定的蠕变连续损伤方程,可以很好地模拟p92钢在650℃下的蠕变变形,多损伤参量连续损伤方程也可以很好地外推至其他应力水平.基于多损伤参量的连续损伤方程可以从非弹性应变速率、内应力及微观结构的演化行为方面对蠕变变形进行较好地描述,具有工程使用价值.

摘要：基于蠕变损伤力学,仿真了蠕变裂纹扩展过程。用ABAQUS软件模拟研究了试样几何形状和宽度不同的两种面内拘束条件对p92钢在650℃时蠕变裂纹扩展(CCG)速率的影响,并进行了试验验证。仿真结果表明:试样几何形状和宽度对CCG速率的影响与载荷水平(C*)有关;在低载荷水平区内,C(T)试样的拘束水平大于SEN(T)试样,并且对应的CCG速率较大;在中载荷水平区,随着试样宽度的增大,裂纹尖端拘束和CCG速率增大;在高载荷水平区,CCG速率基本不受面内拘束(试样几何形状、宽度)条件的影响;在条件相同的情况下,试样宽度拘束水平大于试样几何形状。试验结果表明,试验与有限元分析(FEA)的蠕变裂纹扩展结果相符合。

摘要：随着电站设备向高参数、大型化方向发展,高温低周疲劳问题成为威胁关键设备安全服役的重要因素。针对电站设备广泛应用的p92钢,开展了不同应变速率的625℃高温下的低周疲劳试验,研究对称和非对称应变速率下的循环变形行为。结果表明,p92钢高温低周疲劳响应表现出明显的应变速率敏感性。随着应变速率降低,加载时间变长,蠕变变形增加,从而导致材料循环软化加速,疲劳寿命缩短。通过应力-应变滞回环分析发现,p92钢在反向卸载初始阶段发生蠕变变形。同时,随着应变速率的降低,循环过程中的应变硬化程度也随之降低。此外,非对称应变速率循环(慢-快)工况下疲劳寿命最短,慢拉伸应变速率引起的蠕变损伤加速材料的弱化,蠕变损伤和疲劳损伤的交互作用是高温疲劳破坏的主要原因,尤其在低应变速率下蠕变损伤的贡献更加明显。

摘要：基于蠕变-疲劳寿命模型,将实际工况条件下的应力和应变能密度作为随机变量,推导出不同可靠度下应变能密度与疲劳寿命的关系曲线,并在600℃下进行了p92钢应力控制的蠕变-疲劳寿命试验,利用试验数据验证了蠕变-疲劳寿命可靠性模型的正确性,计算了p92钢在不同试验条件下的平均疲劳寿命。结果表明:可靠度为99%时p92钢的蠕变-疲劳寿命约为平均寿命的43%。

摘要：严苛的服役环境会造成压力容器许多未预期的过早失效,特别是焊接接头结构,其热影响区在服役过程中的过早开裂导致高温压力容器损坏的案例时有发生。通过开展不同保载时间的p92钢及其焊接接头的蠕变-疲劳试验,采用三种应力松弛拟合方法对其应力松弛行为进行拟合,并使用时间分数法、延性耗竭法以及两种修正的应变能密度模型对p92钢及其焊接接头的循环寿命进行预测。研究结果表明,各模型对p92钢母材的预测精度较高,但焊接接头的预测结果存在较大离散性,保守性较差。