【摘要】：為了降低火力發(fā)電廠污染物排放、節(jié)約能源,大力發(fā)展高性能、高參數(shù)的超(超)臨界機組必將成為國家發(fā)展電力建設(shè)的趨勢。相比于亞臨界機組,超臨界機組的蒸汽壓力、蒸汽溫度都有顯著的提高,其中因高參數(shù)而導(dǎo)致電站鍋爐蒸汽管道的高溫腐蝕及高溫蒸汽氧化問題更加嚴重,而金屬管道在實際服役過程中,表層材料發(fā)生氧化的同時,內(nèi)部經(jīng)受力學和高溫交互作用,而且在各種應(yīng)力作用下,表面氧化層會經(jīng)歷“生長—剝落—再生長”的過程。因此,在表層氧化皮發(fā)生剝落后的新氧化層再生長過程中,與蒸汽接觸的新表面及表面層下基體的特性均會完全不同于時效的原始材料。因此有必要研究蠕變損傷后的金屬材料,其蒸汽氧化性能的特點。本論文主要開展了蠕變損傷對TP347H奧氏體鋼高溫蒸汽氧化性能的影響研究。為了研究蠕變損傷對其蒸汽氧化的影響,對有蠕變損傷和無蠕變損傷同類材料進行等時長等條件下的蒸汽氧化對比實驗,并對其氧化前的基體進行分析和氧化后的氧化動力學、氧化膜表層形貌和氧化膜橫截面進行了微觀特征對比分析。通過分析有蠕變損傷和無蠕變損傷同類材料的蒸汽氧化特征,發(fā)現(xiàn)有蠕變損傷的TP347H材料氧化速率明顯快于無蠕變損傷條件的TP347H材料;并且其氧化層開裂、剝落現(xiàn)象明顯;內(nèi)氧化層與基體粘合力差,出現(xiàn)明顯的孔洞、裂紋,為金屬離子提供了向外擴散的通道。
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM621;X773
【圖文】：

高溫受熱面多采用立式的Ｕ形管結(jié)構(gòu)，受熱面中剝落的氧化膜極易在Ｕ形管的逡逑底部形成堆積，造成Ｕ形管的堵塞，使得蒸汽無法正常流動，從而造成受熱面逡逑局部過熱最終導(dǎo)致爆管現(xiàn)象的發(fā)生，如圖１－丨中所示；除此之外，剝落后的氧逡逑化皮同時會被帶入汽輪機的蒸汽通流部分，對汽輪機葉片、噴嘴等結(jié)構(gòu)造成嚴逡逑重的沖蝕損傷，造成機組服役的壽命降低，如圖１－２中所示。逡逑１逡逑

蠕變損傷預(yù)處理實驗在ＲＣ－１１５０型高溫蠕變及持久強度試驗機上進行。該逡逑驗機由土機、加熱爐、溫度測控系統(tǒng)和變形測量系統(tǒng)構(gòu)成，試驗機負荷檢逡逑圍２．５？５０ＫＮ，爐膛溫度控制范圍為２００？丨丨００°Ｃ，精度±３°Ｃ。試驗參照逡逑Ｔ２０３９—１９９７《金屬拉伸蠕變及持久試驗方法》標準，采用熱電偶－：段控制逡逑，加載前保溫１小時。逡逑為使試驗材料產(chǎn)生較明顯的蠕變損傷效果，根據(jù)蠕變斷裂特性曲線，實驗逡逑Ｔ＝６００°Ｃ、ｏ＝２４０ＭＰａ，試驗時長選�。常埃埃埃�，根據(jù)ＴＰ３４７Ｈ奧氏體鋼６００°Ｃ逡逑變壽命方程，可計算出此實驗條件下可使ＴＰ３４７Ｈ奧氏體耐熱鋼的蠕變損逡逑度達到０．５左右的水平。逡逑實驗前用無水乙醇及丙酮對試件進行清洗，然后安裝試件準備實驗，具體逡逑規(guī)程參照ＧＢ／Ｔ２０３９－１９９７《金屬拉伸蠕變及持久試驗方法》１５９］。另外，為逡逑實驗過程中試樣被空氣氧化而造成實驗誤差，本實驗中的試樣處在具有一逡逑閉性的石英罩中，蠕變損傷預(yù)處理實驗全程在氬氣環(huán)境下進行。如圖２－３逡逑，，試件安裝完畢之后打開氬氣通流閥門，等待１０分鐘，待石英罩內(nèi)空氣排逡逑進行升溫加載？，最后降溫過程中也在氬氣保護的環(huán)境下進行，以防止其被逡逑

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本文編號：2712529