620℃高效火电机组用CB2铸钢件材质特性与质量状态分析

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作者 田晓 刘德来 +4 位作者 徐慧 秦承鹏 李太江 李益民 杨百勋 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第14期176-183,共8页

我国自2013年以来大力发展620℃高效超超临界发电技术,随着再热蒸汽温度提升至620℃,机组再热系统面临着更严峻的服役环境,传统12%Cr马氏体耐热钢难以满足汽轮机关键部件的服役要求,因此必须采用性能更优异的CB2铸钢来制作汽轮机高温内... 我国自2013年以来大力发展620℃高效超超临界发电技术,随着再热蒸汽温度提升至620℃,机组再热系统面临着更严峻的服役环境,传统12%Cr马氏体耐热钢难以满足汽轮机关键部件的服役要求,因此必须采用性能更优异的CB2铸钢来制作汽轮机高温内缸和主汽阀门等大型铸件。本文系统阐述了大型CB2铸钢件的制造工艺、关键工序、合金化原理及主要性能特点,并对不同厂家CB2铸钢件的质量状态进行了对比分析,掌握了国内外不同厂家CB2铸钢件之间的性能差异。结果表明,国产与进口CB2铸钢件的化学成分、常规力学性能处于同一水平,金相组织均为回火马氏体,但国产CB2铸钢件相对于进口产品在晶粒度、非金属夹杂物、δ-铁素体含量控制等方面还存在一定差异。上述研究结果可为CB2铸钢件的采购、订货、质量验收提供技术依据,并为CB2铸钢件的质量改进提供技术参考。 展开更多

关键词 USC汽轮机 CB2铸钢件 制造质量 化学成分 力学性能

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FB2转子钢低周疲劳断口分析 被引量：4

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作者 杨百勋 丁玲玲 +2 位作者 田晓 徐慧 李益民 《中国电力》 CSCD 北大核心 2018年第11期20-25,共6页

采用轴向等幅低循环疲劳试验方法,对用于再热温度620℃的高效超超临界机组转子钢FB2的室温和高温低周疲劳性能进行了试验研究,并用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对疲劳试样的断口以及显微结构进行了分析。结果表明:低周疲... 采用轴向等幅低循环疲劳试验方法,对用于再热温度620℃的高效超超临界机组转子钢FB2的室温和高温低周疲劳性能进行了试验研究,并用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对疲劳试样的断口以及显微结构进行了分析。结果表明:低周疲劳条件下FB2表现为循环软化,高温下疲劳寿命远远低于室温下的疲劳寿命,循环应变-寿命满足Manson-Coffin关系。疲劳断口扫描分析表明:FB2的疲劳源一般起源于表面或近表面缺陷及BN夹杂,疲劳条带形貌清晰可见;断口上可见完整BN夹杂形貌。疲劳试样透射分析表明:FB2循环软化是由位错密度的降低、马氏体板条的转化、亚晶的形成和粗化造成的。 展开更多

关键词 汽轮机 FB2 低周疲劳 疲劳断口 微观结构 620℃ 疲劳寿命

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10Cr转子钢的低周疲劳特性试验研究 被引量：1

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作者 杨百勋 田晓 +5 位作者 李杨 丁玲玲 王梅英 肖国华 田宇 李益民 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期74-79,共6页

对国产转子钢14Cr10NiMoWVNbN和国外同种转子钢TOS107的拉伸性能及低周疲劳特性进行了试验研究,将国产和国外转子钢的循环特性、循环应力-应变特性及应变寿命特性进行了对比.结果表明:在室温及600℃下,国产和国外转子钢的拉伸强度无明... 对国产转子钢14Cr10NiMoWVNbN和国外同种转子钢TOS107的拉伸性能及低周疲劳特性进行了试验研究,将国产和国外转子钢的循环特性、循环应力-应变特性及应变寿命特性进行了对比.结果表明:在室温及600℃下,国产和国外转子钢的拉伸强度无明显差异;国外转子钢的低周疲劳强度略优于国产转子钢.根据593℃下国产转子钢低周疲劳寿命的试验结果,通过虚拟应力转换并选取合适的安全系数,得到了10Cr转子的疲劳设计曲线,该曲线可用于估算10Cr钢制转子的疲劳寿命. 展开更多

关键词 国产转子钢 低周疲劳特性 疲劳设计曲线 拉伸性能

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600℃超超临界汽轮机用10Cr转子钢断裂特性试验

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作者 杨百勋 田晓 +3 位作者 徐慧 丁玲玲 王梅英 田宇 《热力发电》 CAS 北大核心 2018年第6期64-70,共7页

为全面了解国产和进口10Cr转子钢的性能差异,本文对其化学成分和力学性能进行了测试,并采用紧凑拉伸试样测试了其在室温和高温(600℃)下的断裂韧度(KIC),分析了国产和进口10Cr转子钢的断裂韧度与其冲击吸收能量(KV_2)和韧脆转变温度(FAT... 为全面了解国产和进口10Cr转子钢的性能差异,本文对其化学成分和力学性能进行了测试,并采用紧凑拉伸试样测试了其在室温和高温(600℃)下的断裂韧度(KIC),分析了国产和进口10Cr转子钢的断裂韧度与其冲击吸收能量(KV_2)和韧脆转变温度(FATT50)之间的关系。结果表明:国产10Cr转子钢的化学成分中P、Si、Cu、Sn含量比进口10Cr转子钢略高,微观组织观察发现国产10Cr转子钢存在较多的粒度在600~700 nm的颗粒状富Nb相;国产和进口10Cr转子钢的拉伸强度基本相当,国产10Cr转子钢的室温冲击吸收能量明显低于进口10Cr转子钢,其高温延伸率略低于进口10Cr转子钢;相对于进口10Cr转子钢,国产10Cr转子钢的KV_2偏低、FATT50偏高,且KIC明显低。 展开更多

关键词 超超临界 汽轮机 10Cr转子钢 断裂特性 冲击吸收能量 断裂韧度

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锅炉末级过热器爆管原因分析及措施 被引量：15

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作者 肖国华 王春明 +2 位作者 田晓 李益民 杨百勋 《热力发电》 CAS 北大核心 2012年第3期78-82,共5页

通过宏观形貌、成分分析、低倍观察、金相组织、硬度检验、室温拉伸和冲击试验等对某电厂2×362MW机组锅炉末级过热器爆管原因进行了分析。结果表明,爆管I(材质T22)断裂与焊道设计不合理、母材管金相组织及力学性能不合格有关;爆管... 通过宏观形貌、成分分析、低倍观察、金相组织、硬度检验、室温拉伸和冲击试验等对某电厂2×362MW机组锅炉末级过热器爆管原因进行了分析。结果表明,爆管I(材质T22)断裂与焊道设计不合理、母材管金相组织及力学性能不合格有关;爆管II(材质T91)断裂系焊接工艺执行不当,焊缝熔合线处存在夹渣和焊缝硬度偏高所致。对此提出了顶棚穿墙管与密封板的角焊缝应尽量避开密封板对接焊缝,改进密封板与管的焊接结构,减小定位块厚度等建议。 展开更多

关键词 末级过热器 T91 T22 焊接 爆管 金相组织 拉伸试验 冲击试验

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9%～12%Cr马氏体耐热钢母材及焊缝的硬度控制 被引量：19

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作者 李益民 杨百勋 +2 位作者 崔雄华 韩传高 尚海军 《热力发电》 CAS 北大核心 2010年第3期57-60,81,共5页

对P91钢母材及焊缝硬度与强度、冲击功及断裂韧度的关系进行的试验研究表明,当硬度低于180 HB时,P91钢母材及焊缝的强度不满足相关标准要求;当硬度高于270 HB时,焊缝的冲击功不满足相关标准的要求。试验结果与9%～12%Cr马氏体耐热钢的... 对P91钢母材及焊缝硬度与强度、冲击功及断裂韧度的关系进行的试验研究表明,当硬度低于180 HB时,P91钢母材及焊缝的强度不满足相关标准要求;当硬度高于270 HB时,焊缝的冲击功不满足相关标准的要求。试验结果与9%～12%Cr马氏体耐热钢的硬度控制判据相吻合。 展开更多

关键词 9%~12%Cr马氏体耐热钢 焊缝 硬度 冲击功 断裂韧度

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Super304H管材高温服役过程组织与性能的变化 被引量：6

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作者 田晓 徐慧 +4 位作者 刘响亮 李益民 董方奇 肖国华 杨百勋 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期671-676,共6页

通过室温拉伸、冲击试验、硬度测试、金相组织分析、扫描电镜及能谱分析等,对600℃超超临界锅炉用国产Super304H管材高温服役过程的微观组织和力学性能进行了试验分析.结果表明:与国产原始钢管相比,高温服役后国产Super304H管材的室温... 通过室温拉伸、冲击试验、硬度测试、金相组织分析、扫描电镜及能谱分析等,对600℃超超临界锅炉用国产Super304H管材高温服役过程的微观组织和力学性能进行了试验分析.结果表明:与国产原始钢管相比,高温服役后国产Super304H管材的室温强度和硬度升高、塑性和韧性下降,焊接接头的强度、硬度、冲击韧性不断降低且明显低于同一服役时间的母材.服役30 000h以上后,管材的力学性能仍处于较高水平,基体组织稳定,晶粒未见长大,微观组织开始出现M23C6沿晶界呈链状分布的老化迹象.可见,国产Super304H管材组织状态良好,在目前600℃超超临界机组设计条件下可稳定运行,建议加强对国产Super304H管材焊接接头的金属监督. 展开更多

关键词 超超临界锅炉 国产Super304H管材 高温服役 力学性能 微观组织 老化

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超临界机组锅炉高温再热器变形及爆管原因分析 被引量：6

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作者 肖国华 冯琳杰 +2 位作者 田晓 曹剑锋 杨百勋 《热力发电》 CAS 北大核心 2013年第10期111-115,共5页

针对某超临界机组锅炉高温再热器T91前屏爆管及出口TP347H直管变形的问题,通过对其进行宏观形貌、化学成分、金相组织、硬度、室温和高温拉伸性能等分析。结果表明:前屏爆管为焊接时采用规范的线能量较高、焊后热处理不当、焊接结构设... 针对某超临界机组锅炉高温再热器T91前屏爆管及出口TP347H直管变形的问题,通过对其进行宏观形貌、化学成分、金相组织、硬度、室温和高温拉伸性能等分析。结果表明:前屏爆管为焊接时采用规范的线能量较高、焊后热处理不当、焊接结构设计不合理导致母材与吊板衔接的角焊缝出现裂纹所致,管系结构设计引起的管屏应力也起到了一定的促进作用;高温再热器出口直管段变形与管屏拘束和TP347H材料高温强度较低有关。 展开更多

关键词 超临界机组 高温再热器 爆管 变形 T91 TP347H 焊缝 线能量

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620℃汽轮机用FB2转子钢高温时效过程的组织与性能演变 被引量：4

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作者 田晓 秦承鹏 +3 位作者 徐慧 李太江 李益民 杨百勋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期3232-3239,共8页

为获得620℃汽轮机转子材料FB2钢在高温下的微观组织和力学性能演变规律,该文对FB2钢在620℃下进行了高温时效特性试验研究。通过室温拉伸试验、冲击试验、硬度测试、扫描电镜及能谱分析、透射电镜分析等方法对不同时间的FB2钢时效试样... 为获得620℃汽轮机转子材料FB2钢在高温下的微观组织和力学性能演变规律,该文对FB2钢在620℃下进行了高温时效特性试验研究。通过室温拉伸试验、冲击试验、硬度测试、扫描电镜及能谱分析、透射电镜分析等方法对不同时间的FB2钢时效试样进行了微观组织与性能的表征。结果表明,高温时效过程中,FB2钢的强度随时间增加而缓慢降低,其延伸率和冲击吸收能量基本不变;该钢的马氏体板条宽度随时间未见明显粗化,位错密度随时间略微下降;M23C6尺寸相比于供货态未见明显粗化,时效10000h后平均尺寸约250nm。大量弥散分布的M23C6颗粒是FB2钢保持高温强度的重要原因。时效过程中,FB2钢的原奥氏体晶界和马氏体板条界处优先析出Laves相,其以吞噬机制逐渐长大,时效10000h后Laves相尺寸达到2.8μm,这是FB2钢微观组织老化的重要特征。研究结果可为620℃高效超超临界机组汽轮机转子的运行监督以及安全评估提供技术支持和依据。 展开更多

关键词 FB2钢 高温时效 强度 微观组织 M23C6 LAVES相

原文传递

国产Super304H钢高温持久后微观组织与性能 被引量：3

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作者 田晓 秦承鹏 +3 位作者 徐慧 李益民 杨百勋 肖国华 《中国电力》 CSCD 北大核心 2015年第9期49-55,共7页

为促进国产Super304H钢的推广应用,采用硬度测试、金相组织分析、透射电镜(TEM)分析、扫描电镜(SEM)和能谱(EDX)分析等对国产Super304H钢在600、650、700℃高温持久后的微观组织及性能进行了试验研究。结果表明:在高温持久过程中,国产Su... 为促进国产Super304H钢的推广应用,采用硬度测试、金相组织分析、透射电镜(TEM)分析、扫描电镜(SEM)和能谱(EDX)分析等对国产Super304H钢在600、650、700℃高温持久后的微观组织及性能进行了试验研究。结果表明:在高温持久过程中,国产Super304H钢基体组织稳定,晶粒无明显变化,其硬度的升高主要与第二相的析出有关,析出相主要为ε-Cu、二次Nb(C,N)和M23C6,细小弥散的ε-Cu、二次Nb(C,N)使Super304H具有较高的强度。Super304H钢在高温持久过程中的组织老化主要表现为M23C6在晶界聚集、沿晶界呈链状分布,以及颗粒尺寸粗化。国产Super304H钢持久10 000 h后,其强度、硬度仍处于较高水平,组织状态良好。 展开更多

关键词 超临界机组 国产Super304H 高温持久 析出相 硬度 组织老化

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汽轮机转子事故案例及原因分析 被引量：24

11

作者 李益民 杨百勋 +3 位作者 史志刚 宋永胜 韩宏才 郭辉 《汽轮机技术》 北大核心 2007年第1期66-69,共4页

介绍了国内外汽轮机转子本体断裂与开裂的事故案例,分析了转子开裂原因及处理措施,提出了汽轮机转子的安全运行措施建议。

关键词 汽轮机转子 事故案例 转子开裂 安全运行

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锅炉后主降水管热位移计算与分析 被引量：4

12

作者 王军民 刘祥 +4 位作者 黄金喜 康豫军 安付立 杨百勋 王必宁 《热力发电》 CAS 北大核心 2006年第9期69-70,共2页

某电厂330MW机组锅炉后主降水管实际热位移偏小,与设计值差异较大。排除外在影响因素后,采用应力计算方法分析探寻其内在原因,认为恒力吊架的恒定度变化是吊点热位移无法达到设计值的主要原因。

关键词 锅炉 主降水管道 热位移 恒力吊架 恒定度

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基于网络技术的设备监理信息管理系统研究与开发 被引量：4

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作者 张瑞刚 韩传高 +1 位作者 杨百勋 张建国 《热力发电》 CAS 北大核心 2013年第10期91-93,共3页

介绍了基于网络技术的设备监理信息管理系统设计方案。根据设备监理信息管理系统功能要求,建立了质量控制、进度控制、投资控制、合同管理、文档管理和系统管理等模块和浏览器/服务器(B/S)结构网络。应用软件安装在服务器端,客户端无需... 介绍了基于网络技术的设备监理信息管理系统设计方案。根据设备监理信息管理系统功能要求,建立了质量控制、进度控制、投资控制、合同管理、文档管理和系统管理等模块和浏览器/服务器(B/S)结构网络。应用软件安装在服务器端,客户端无需安装和调试应用软件,从而便于系统维护、软件版本升级,极大地降低了系统总体维护成本。应用结果表明,该系统完善了设备监理体系,提高了设备监理管理的效能,实现了发电公司对设备监理的全面集中管理。 展开更多

关键词 信息管理系统 设备监理 质量监控 网络 模块

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35MW汽轮机主蒸汽导管振动分析与治理 被引量：2

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作者 马红 康豫军 +4 位作者 杨百勋 王军民 罗伟 李新堂 张敬铭 《热力发电》 CAS 北大核心 2004年第1期81-83,共3页

通过振动计算分析和测量掌握了主蒸汽导管的振动特性 ,据此并结合管道实际情况制定了加大导汽管系支吊架偏装和导汽管之间并联以加强管系约束、增大管系刚度的振动治理方案 ,治理后管道振动显著降低 ,治理效果明显。

关键词 35MW汽轮机 主蒸汽导管 振动分析 治理

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短时超温对低温再热器材料组织和性能的影响 被引量：3

15

作者 田晓 肖国华 +2 位作者 曹剑锋 杨百勋 李益民 《理化检验（物理分册）》 CAS 2011年第10期615-618,共4页

某电厂1号锅炉的低温再热器发生了短时超温,通过对超温严重部位取样进行金相检验、室温和高温拉伸试验、室温冲击试验和硬度测试,对该低温再热器的材料状态进行了评估。结果表明:该低温再热器的SA-210℃钢运行管显微组织正常,未发生球化... 某电厂1号锅炉的低温再热器发生了短时超温,通过对超温严重部位取样进行金相检验、室温和高温拉伸试验、室温冲击试验和硬度测试,对该低温再热器的材料状态进行了评估。结果表明:该低温再热器的SA-210℃钢运行管显微组织正常,未发生球化;15CrMoG钢和12Cr1MoV钢运行管分别发生了倾向性球化和轻度球化,但其各项力学性能指标仍均能满足相关标准技术要求,且处于较高水平;所以该1号锅炉低温再热器材料目前整体状况较好,能够满足正常工况下安全运行的要求。 展开更多

关键词 低温再热器 短时超温 15CrMoG钢管 12Cr1MoV钢管 SA-210C钢管 珠光体球化

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超临界机组轴封冷却器TP304不锈钢管泄漏原因分析 被引量：1

16

作者 田晓 肖国华 +1 位作者 李益民 杨百勋 《理化检验（物理分册）》 CAS 2013年第1期64-67,70,共5页

通过宏观检验、化学成分分析、拉伸试验、压扁试验、晶间腐蚀试验、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法,对某电厂汽轮机轴封冷却器TP304不锈钢管的泄漏问题进行了分析。结果表明:TP304不锈钢管在外表面残余拉应力和蒸汽中Cl-,S2-的联... 通过宏观检验、化学成分分析、拉伸试验、压扁试验、晶间腐蚀试验、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法,对某电厂汽轮机轴封冷却器TP304不锈钢管的泄漏问题进行了分析。结果表明:TP304不锈钢管在外表面残余拉应力和蒸汽中Cl-,S2-的联合作用下,经过一定时间因发生严重应力腐蚀导致管子开裂。对此,提出了消除TP304不锈钢焊管表面残余应力、严格控制汽水品质、降低有害离子含量等建议。 展开更多

关键词 轴封冷却器 TP304不锈钢 应力腐蚀 裂纹

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发电设备监造中所发现的几个问题及处理 被引量：4

17

作者 彭大为 蒋雁 +2 位作者 陈平 杨百勋 李益民 《热力发电》 CAS 北大核心 2012年第8期111-112,共2页

1 4大管道质量监检与控制 超(超)临界机组中的4大管道(包括主蒸汽管道、再热器热段管道、再热器冷段管道、主给水管道)多采用9％～12％Cr的新型耐热钢P91、P92钢管,其缺陷主要表现为钢管、管件和配管组件原材料质量缺陷、部件表面质量... 1 4大管道质量监检与控制 超(超)临界机组中的4大管道(包括主蒸汽管道、再热器热段管道、再热器冷段管道、主给水管道)多采用9％～12％Cr的新型耐热钢P91、P92钢管,其缺陷主要表现为钢管、管件和配管组件原材料质量缺陷、部件表面质量不良、壁厚不均以及母材和焊缝硬度、金相组织异常.图1为P92钢管端部内表面的层状缺陷,图2为A672B70CL32冷段管道焊缝的内部裂纹. 展开更多

关键词 高中压转子 管道焊缝 内部裂纹 内表面 层状 汽轮机 蒸汽透平 设备监造 空心导线 冷段管道 转子锻件 漏氢

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超级马氏体不锈钢00Cr13Ni4Mo力学性能与抗磨蚀性能试验 被引量：5

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作者 董方奇 杨百勋 +1 位作者 李益民 田晓 《热力发电》 CAS 北大核心 2016年第3期110-115,共6页

通过扫描电镜、透射电镜、硬度与冲击试验以及冲刷磨损试验,对超级马氏体不锈钢00Cr13Ni4Mo在8种不同热处理工艺下的力学性能与抗磨蚀性能进行了研究。结果表明：00Cr13Ni4Mo钢在550～650℃回火后产生逆变奥氏体,逆变奥氏体降低了材料... 通过扫描电镜、透射电镜、硬度与冲击试验以及冲刷磨损试验,对超级马氏体不锈钢00Cr13Ni4Mo在8种不同热处理工艺下的力学性能与抗磨蚀性能进行了研究。结果表明：00Cr13Ni4Mo钢在550～650℃回火后产生逆变奥氏体,逆变奥氏体降低了材料的强度与硬度,增加了材料的韧性;00Cr13Ni4Mo钢的抗磨蚀性能主要与硬度有关,而与其冲击韧性关系较小;从材料性能和经济性综合考虑,00Cr13Ni4Mo钢最佳热处理工艺为1 050℃/9h正火＋550℃/6h一次回火处理。 展开更多

关键词 超级马氏体不锈钢 00Cr13Ni4Mo钢 热处理 力学性能 抗磨蚀性能 硬度 韧性

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减温减压器变形泄漏原因分析 被引量：3

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作者 朱伟明 康豫军 +3 位作者 任学良 杨百勋 王军民 董雷 《热力发电》 CAS 北大核心 2004年第10期87-88,共2页

减温减压器是发电厂为其它用户供汽的重要设备 ,由于运行工况较为复杂 ,常会泄漏 ,严重影响设备的安全运行及向用户供汽。通过对减温减压器进行温度场测量和变形分析 ,找出了泄漏原因 。

关键词 减温减压器 发电厂 安全运行 测量 运行工况 泄漏 温度场 供汽 变形分析 复杂

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高效超超临界汽轮机转子钢FB2的低周疲劳特性研究 被引量：4

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作者 丁玲玲 杨百勋 +1 位作者 田晓 李益民 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期682-688,共7页

对再热温度为620℃的高效超超临界机组FB2转子钢的微观组织、拉伸性能进行了研究,采用轴向等幅低循环疲劳试验方法对FB2转子钢在室温和620℃下的低周疲劳性能进行了对比分析,并根据低周疲劳试验结果,建立了FB2转子钢塑性应变能和应变幅... 对再热温度为620℃的高效超超临界机组FB2转子钢的微观组织、拉伸性能进行了研究,采用轴向等幅低循环疲劳试验方法对FB2转子钢在室温和620℃下的低周疲劳性能进行了对比分析,并根据低周疲劳试验结果,建立了FB2转子钢塑性应变能和应变幅与循环周次间的关系。结果表明:FB2转子钢的微观组织为完全回火马氏体结构,有大尺寸BN夹杂析出;转子各取向的拉伸性能均匀,室温下的Rp0.2>700 MPa,满足COST522项目要求;低周疲劳条件下表现为循环软化,循环应变-寿命满足Manson-Coffin关系;FB2转子钢的塑性应变能与对应的总应变幅和疲劳寿命在双对数坐标下呈线性关系,该关系可用于估算低周疲劳寿命。 展开更多

关键词 高效超超临界机组 FB2 低周疲劳 塑性应变能

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