P92鋼焊接殘余應(yīng)力場及對高溫壽命的影響研究.pdf

1、P92鋼因具有優(yōu)良的熱強(qiáng)性已廣泛應(yīng)用于超超臨界發(fā)電機(jī)組主蒸汽管道，主蒸汽管道焊接接頭焊接后存在焊接殘余應(yīng)力，不可避免對結(jié)構(gòu)在服役中的安全造成影響，需要進(jìn)行焊后熱處理來改善組織和調(diào)整焊接殘余應(yīng)力狀況，因此研究P92鋼焊接接頭焊接殘余應(yīng)力的狀況及對高溫蠕變壽命的影響具有重要意義。
　　本文分別采用X射線衍射測試及壓痕法對焊接接頭焊后和熱處理后的焊接殘余應(yīng)力進(jìn)行測試，掌握了P92鋼管焊接接頭表面焊接殘余應(yīng)力的狀況。通過有限元方法，模擬了

2、P92鋼管的焊接過程，通過其溫度場，計(jì)算了焊接殘余應(yīng)力場，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際測量結(jié)果相符，獲得正確的P92鋼焊接過程擬實(shí)技術(shù)。
　　采用柔性陶瓷電阻加熱方法，研究P92鋼管道焊后局部熱處理工藝，并運(yùn)用有限元分析手段，模擬局部熱處理過程，獲得溫度場分布，并結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，開發(fā)了模擬現(xiàn)場工況下的P92鋼管局部熱處理數(shù)值模擬技術(shù)；運(yùn)用該模擬技術(shù)，針對現(xiàn)場工況下的大長度P92管道，從局部熱處理效果出發(fā)，研究了大壁厚范圍內(nèi)不同規(guī)格P92管道

3、局部熱處理的加熱面積和保溫面積新準(zhǔn)則，修正了以前國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的不足。
　　通過對P92鋼高溫管道焊接接頭蠕變模擬，發(fā)現(xiàn)由于焊接殘余應(yīng)力的存在，對高溫管道蠕變應(yīng)變產(chǎn)生了較大的影響，焊后殘余應(yīng)力決定了高溫管道焊接接頭的蠕變變形，對軸向蠕變的影響尤為顯著，在其高溫強(qiáng)度設(shè)計(jì)中不可忽略焊接殘余應(yīng)力的影響。
　　對有/無殘余應(yīng)力的P92鋼CT試樣進(jìn)行了蠕變裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)，結(jié)果表明引入殘余應(yīng)力后，蠕變裂紋擴(kuò)展速率明顯提高；在殘余應(yīng)力與拉