汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子熱脆化的非破壞性檢測(cè)法研究.pdf

1、本文對(duì)當(dāng)前汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子鋼熱脆性非破壞性檢測(cè)方法的原理及其特點(diǎn)進(jìn)行了概述，提出了采用改進(jìn)的電化學(xué)法無(wú)損檢測(cè)轉(zhuǎn)子鋼熱脆性的方案。利用實(shí)驗(yàn)室冶煉的30Cr2MoV轉(zhuǎn)子鋼材料，通過(guò)進(jìn)行力學(xué)試驗(yàn)、金相分析試驗(yàn)和電化學(xué)試驗(yàn)，根據(jù)得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了精度較高的預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)子鋼熱脆性的模型。經(jīng)過(guò)模擬老化材料驗(yàn)證和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)機(jī)驗(yàn)證，證明這一技術(shù)具有一定的實(shí)用性和可靠性。 通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室冶煉的轉(zhuǎn)子材料進(jìn)行化學(xué)成分測(cè)定試驗(yàn)、金相組織分析試驗(yàn)、力學(xué)性能試驗(yàn)。分析試驗(yàn)

2、結(jié)果得出材料中P元素含量的增加使轉(zhuǎn)子鋼韌脆轉(zhuǎn)變溫度增加，另外，P元素對(duì)轉(zhuǎn)子鋼有固溶強(qiáng)化作用的同時(shí)降低了材料的塑性和韌性。 通過(guò)采用模擬高溫時(shí)效的步冷熱處理工藝，使轉(zhuǎn)子材料的韌脆轉(zhuǎn)變溫度升高13-57℃，加劇了材料的熱脆化程度，證明步冷熱處理能夠加速轉(zhuǎn)子的鋼熱脆化，模擬轉(zhuǎn)子鋼發(fā)生熱脆化的工況環(huán)境。 采用動(dòng)電位陽(yáng)極極化法、單環(huán)動(dòng)電位再活化法和雙環(huán)動(dòng)電位再活化法分別對(duì)材料進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試，得到材料在不同溫度電解液中的電化學(xué)參數(shù)。

3、電化學(xué)試驗(yàn)中，首次采用了鉬酸鈉溶液作為電解液對(duì)30Cr2MoV轉(zhuǎn)子鋼材料進(jìn)行極化測(cè)試，所得的極化曲線極化特征明顯，反映材料熱脆性的電化學(xué)參數(shù)可測(cè)；研究了電解液溫度對(duì)電化學(xué)參數(shù)的影響規(guī)律，結(jié)果表明將電解液溫度作為材料熱脆性的預(yù)測(cè)參數(shù)是十分必要的。 采用多元線性回歸法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和遺傳規(guī)劃法建立了材料韌脆轉(zhuǎn)變溫度(FATT50)的預(yù)測(cè)模型，通過(guò)比較得出，多元線性回歸法建立的預(yù)測(cè)模型，擬和誤差和預(yù)測(cè)誤差均在在±20℃以內(nèi)，達(dá)到了國(guó)

4、際上同類方法的精度。建模時(shí)首次將電解液溫度作為預(yù)測(cè)參數(shù)，使在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試時(shí)不必控制電解液溫度。 研制了適用于電化學(xué)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的電解槽裝置，制定了針對(duì)實(shí)際轉(zhuǎn)子現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)的步驟和方法，對(duì)實(shí)際轉(zhuǎn)子進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)的金相分析、硬度檢測(cè)和電化學(xué)檢測(cè)，利用得到的預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了材料熱脆性的評(píng)估，結(jié)果表明本檢測(cè)方法能夠應(yīng)用在實(shí)際轉(zhuǎn)子的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)中。 本論文的研究工作得到了精度較高的適合無(wú)損檢測(cè)在役轉(zhuǎn)子材料FATT50的方法和技術(shù)，為汽輪機(jī)的冷