| 题名 | 转子模拟件焊缝金属力学性能表征 |
| 作者 | 韩潮宇 |
| 答辩日期 | 2018 |
| 导师 | 曹睿 ; 陈剑虹 |
| 关键词 | 焊缝金属 冲击韧性 回火脆性 针状铁素体 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 随着发电机组的大型化,汽轮机低压转子不仅需要在高温、高应力的严酷环境下长期运行,还要承受启停和调峰带来的动态热应力,对转子的力学性能提出了极高的要求。利用焊接方法制造大型汽轮机转子具有多方面优势,已成为电力装备制造行业的重要方向。但由于焊接热过程的复杂性,焊接接头处存在成分、组织和力学性能的不均匀性,往往成为焊接转子中力学性能薄弱的环节,影响焊接转子运行的可靠性和安全性。为了改善转子焊接接头的韧性并降低残余应力,焊后高温回火必不可少。由于实际生产过程中,难以提高回火后冷却速度,容易引起回火脆性导致韧性降低。本论文重点关注了CrMoV耐热钢低压转子模拟件焊缝金属回火后的韧性问题,主要包括以下两个方面:一方面,通过改变回火后的冷却速度,研究了回火冷速与焊缝金属室温冲击韧性的关系,发现回火冷速越慢,焊缝冲击韧性越差,韧性较差的冲击断口出现大量沿晶开裂的现象。通过TEM及AES分析发现,5℃/h回火冷速的焊缝金属再热区原奥氏体晶界上富集着大量的渗碳体,且这些渗碳体中存在大量杂质元素S及合金元素Mn、Cr、C的偏聚。推测回火慢冷过程中,S与Mn、Cr、C合金元素发生共偏聚,与传统平衡共偏聚不同,本论文中偏聚发生在晶界渗碳体上,造成渗碳体与铁素体基体界面处位错密度较高,应力集中,降低了界面结合力,促使沿晶开裂。通过对回火脆性机理的研究,结合已有文献报导,利用脱脆处理有效回复了已经脆化的焊缝金属的室温冲击韧性,并且在沿晶断面上没有观察到杂质元素S偏聚的现象,进一步验证了杂质元素S偏聚引起的回火脆性的机制。另一方面,调整了焊缝金属的化学成分,研究Ti元素对冲击韧性的影响。结果发现微量的Ti元素对提高CrMoV耐热钢焊缝金属室温冲击韧性有显著的效果。通过对焊缝金属微观组织的分析,认为微量Ti元素加入,改变了焊缝金属中非金属氧化物夹杂的构成,在夹杂物表面形成的Mn2TiO4可以促进针状铁素体的形核长大,从而增加了焊缝金属中针状铁素体的比例,有效阻止了裂纹扩展,提高焊缝抗裂纹扩展的能力,增强韧性。同时,Ti元素可以细化晶粒,对基体组织产生细晶强化的作用,提高韧性。本论文的研究成果对于如何改善CrMoV耐热钢低压转子焊接接头室温冲击韧性有重要的工程意义,同时,对于回火脆性的机理研究及针状铁素体形核的机理研究也有一定的科学价值。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 75 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/93688]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 韩潮宇. 转子模拟件焊缝金属力学性能表征[D]. 2018. |
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