本文選題：焊接轉(zhuǎn)子接頭 + 應(yīng)力腐蝕開裂　； 參考：《華東理工大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：焊接轉(zhuǎn)子因其具有結(jié)構(gòu)緊湊、鍛件小易于制造等優(yōu)勢,成為大容量核電汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子制造的發(fā)展趨勢。然而焊接轉(zhuǎn)子焊接接頭中存在成分差異以及不均勻的組織和力學(xué)性能,使其在主蒸汽參數(shù)低、蒸汽濕度大的核電低壓汽輪機(jī)中有發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)的風(fēng)險。本文按照應(yīng)力腐蝕開裂的發(fā)展過程,即腐蝕坑的形成、腐蝕坑向裂紋轉(zhuǎn)變和腐蝕裂紋的擴(kuò)展三個階段,對核電低壓汽輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子Cr-Ni-Mo-V鋼焊接接頭在180℃、3.5wt.%NaCl溶液中的應(yīng)力腐蝕開裂行為展開研究。研究內(nèi)容包括焊接轉(zhuǎn)子接頭中的母材、焊縫和熱影響區(qū)的腐蝕坑形成機(jī)理以及分布演變模型;焊接接頭中腐蝕裂紋萌生最敏感區(qū)域以及應(yīng)力和應(yīng)變對裂紋萌生機(jī)理的影響;焊接接頭熱影響區(qū)中的裂紋擴(kuò)展行為等。主要結(jié)論如下。(1)轉(zhuǎn)子鋼焊接接頭中的冶金不連續(xù)導(dǎo)致的電偶效應(yīng)對接頭不同區(qū)域的腐蝕坑密度產(chǎn)生了顯著影響。另外,母材和焊縫中的腐蝕坑萌生和長大機(jī)理不同,前者大多在研磨加工缺陷或局部溝槽中萌生,并沿著研磨方向長大或融合形成不規(guī)則形狀的腐蝕坑,后者先在表面雜質(zhì)邊緣-基體界面處優(yōu)先腐蝕產(chǎn)生微縫隙,成為敏感區(qū)域,最終形成離散且近似半球形的腐蝕坑。基于不同的形成機(jī)理,建立了適用于母材和焊縫的腐蝕坑深度演變模型。(2)轉(zhuǎn)子鋼焊接接頭中,應(yīng)力和應(yīng)變主導(dǎo)的腐蝕開裂會分別產(chǎn)生不同的裂紋萌生機(jī)理。應(yīng)力主導(dǎo)的腐蝕開裂在表面先形成腐蝕坑,腐蝕坑中局部嚴(yán)苛的腐蝕環(huán)境和應(yīng)力集中共同作用,促使裂紋在腐蝕坑中萌生;而應(yīng)變主導(dǎo)的腐蝕開裂沒有形成腐蝕坑,在動態(tài)應(yīng)變條件下,局部應(yīng)變直接破壞表面的氧化膜,在氧化膜上形成縫隙,溶液經(jīng)過縫隙進(jìn)入并與基體金屬接觸,最終萌生微裂紋。這種差異性進(jìn)而影響了焊接接頭中的斷裂位置,應(yīng)力腐蝕開裂最敏感的區(qū)域在鄰近熔合線的熱影響區(qū)中,而應(yīng)變主導(dǎo)的腐蝕開裂斷裂位置在強(qiáng)度最低的焊縫中。(3)對開裂敏感性最大的熱影響區(qū)進(jìn)行研究時發(fā)現(xiàn),在熱影響區(qū)中擴(kuò)展的SCC裂紋向靠近熔合線的較硬區(qū)或強(qiáng)度較大區(qū)域偏折。進(jìn)一步分析表明,這是力學(xué)性能和電化學(xué)活性共同導(dǎo)致的結(jié)果。首次在研究應(yīng)力腐蝕裂紋偏折行為中納入裂尖拘束效應(yīng),闡明了臨界裂尖應(yīng)力三軸度和裂尖面外拘束對熱影響區(qū)中裂紋偏折的驅(qū)動作用。
[Abstract]:Welding rotor has become the development trend of large capacity nuclear turbine rotor manufacturing because of its advantages such as compact structure and small forgings.However, there are differences in composition and uneven microstructure and mechanical properties in welded rotor welded joints, which results in the risk of stress corrosion cracking (SCC) in nuclear low pressure steam turbines with low main steam parameters and high steam humidity.In this paper, according to the development process of stress corrosion cracking, there are three stages: the formation of corrosion pits, the transformation from corrosion pits to cracks, and the propagation of corrosion cracks.The stress corrosion cracking behavior of welded Cr-Ni-Mo-V steel joints of low pressure steam turbine rotor in 180 鈩，

本文編號：1764585