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不同机械性能的锅炉受热面材料激光诱导击穿光谱研究
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作者 王海琦 丁维栋 《中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术》 2025年第1期046-051,共6页
电厂锅炉的受热面长时间处于极端的高温高压下,相关材料的安全性对火力发电厂的稳定运作、电网的安全稳定、国民经济的发展具有深远影响。然而,如今的高温金属部件失效检测技术受限于严苛的环境条件与部件特性,难以达到快速的材料状态... 电厂锅炉的受热面长时间处于极端的高温高压下,相关材料的安全性对火力发电厂的稳定运作、电网的安全稳定、国民经济的发展具有深远影响。然而,如今的高温金属部件失效检测技术受限于严苛的环境条件与部件特性,难以达到快速的材料状态评估与失效预测。激光诱导击穿光谱技术是来自原子发射光谱的新型分析手段,凭借构造简单、对样品损伤小、分析速度较快、多元素同步检测以及远程非接触式分析等独特优势,可以应对不同极端条件,完成实时在线监测。通过引入PCA技术,能够对各类机械性能的样品实施初步划分,以评估其失效水平。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 受热面材料 失效分析 等离子体
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基于激光熔覆技术Stellite6涂层厚度对于界面结合强度的影响
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作者 董子豪 孙长青 +1 位作者 方镜森 王超 《沈阳工程学院学报(自然科学版)》 2025年第1期91-96,共6页
为探究汽轮机末级叶片基体与涂层结合强度的影响因素,利用激光熔覆技术制备了不同厚度的Stellite6合金涂层,通过多次实验确定了最佳熔覆工艺参数,并对不同厚度的熔覆层进行了硬度试验、拉伸试验和显微组织分析,研究了涂层厚度对汽轮机... 为探究汽轮机末级叶片基体与涂层结合强度的影响因素,利用激光熔覆技术制备了不同厚度的Stellite6合金涂层,通过多次实验确定了最佳熔覆工艺参数,并对不同厚度的熔覆层进行了硬度试验、拉伸试验和显微组织分析,研究了涂层厚度对汽轮机末级叶片涂层界面结合强度的影响。结果表明:熔覆层厚度的增加可显著提高汽轮机末级叶片的力学性能,进而提升汽轮机末级叶片耐冲蚀能力;同时,适当增加涂层厚度可有效提升涂层和基材结合界面的结合强度,延缓熔覆涂层的失效时间。 展开更多
关键词 激光熔覆 涂层厚度 结合强度 力学性能
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四种先进超超临界机组候选镍基高温合金的平衡相析出行为研究 被引量:1
3
作者 陈震宇 朱忠亮 +2 位作者 刘聚 陈张杨 张乃强 《锅炉技术》 北大核心 2024年第5期52-59,共8页
利用Thermo-Calc软件研究了4种先进超超临界机组候选镍基高温合金Inconel617、C-HRA-2、Inconel740和C-HRA-1的平衡相析出规律,计算了4种合金的高温相图,分析了主要析出相的析出行为,最后将计算结果同实验对比以验证准确性.结果表明:4... 利用Thermo-Calc软件研究了4种先进超超临界机组候选镍基高温合金Inconel617、C-HRA-2、Inconel740和C-HRA-1的平衡相析出规律,计算了4种合金的高温相图,分析了主要析出相的析出行为,最后将计算结果同实验对比以验证准确性.结果表明:4种合金主要的析出相包括γ、γ’、σ、η及碳化物等;γ’、σ和η相的平衡析出量随着温度的降低而增大;4种合金具有不同的碳化物类型、含量及析出范围,Inconel617和C-HRA-2的碳化物为M_(23)C_(6)型(一次)与M_(6)C型(二次),Inconel740和C-HRA-1的碳化物为MC型(一次)与M_(23)C_(6)型(二次),硼化物为C-HRA-2所特有.热力学平衡计算结果与实验检测基本一致.掌握合金中主要析出相的热力学计算结果对了解合金的高温长时组织和性能稳定性具有重要作用. 展开更多
关键词 镍基合金 析出相 热力学 先进超超临界
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动力锅炉水冷壁爆管失效分析 被引量:2
4
作者 马江 陈帅甫 赵延灵 《化工设备与管道》 CAS 北大核心 2024年第1期3-7,共5页
某企业动力锅炉运行中发生水冷壁爆管事故。通过对爆管的冷壁管取样进行宏观形貌分析、材质成分分析、金相组织分析和机械性能检测,结合锅炉实际运行情况,分析了水冷壁爆管失效的主要原因是钢管原始制造质量缺陷和表面机械损伤。根据分... 某企业动力锅炉运行中发生水冷壁爆管事故。通过对爆管的冷壁管取样进行宏观形貌分析、材质成分分析、金相组织分析和机械性能检测,结合锅炉实际运行情况,分析了水冷壁爆管失效的主要原因是钢管原始制造质量缺陷和表面机械损伤。根据分析结果,提出了对应的解决方案和预防措施,避免同类失效现象对锅炉安全运行的影响。 展开更多
关键词 锅炉 水冷壁管 失效分析
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基于内聚力模型的汽轮机末级叶片涂层裂纹扩展数值模拟
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作者 孙长青 方镜森 +1 位作者 王超 张小辉 《汽轮机技术》 北大核心 2024年第2期156-160,共5页
为探究汽轮机末级叶片基体与涂层结合强度和分析涂层裂纹萌生及扩展规律,基于双线性内聚力模型理论,建立了基体-涂层界面裂纹扩展计算力学模型,采用有限元仿真方法模拟了汽轮机末级叶片熔覆涂层脱落情况。结果表明,涂层和基体材料参数... 为探究汽轮机末级叶片基体与涂层结合强度和分析涂层裂纹萌生及扩展规律,基于双线性内聚力模型理论,建立了基体-涂层界面裂纹扩展计算力学模型,采用有限元仿真方法模拟了汽轮机末级叶片熔覆涂层脱落情况。结果表明,涂层和基体材料参数会影响涂层脱落时的裂纹扩展规律和力学响应;适当增大基体材料弹性模量和减小涂层材料弹性模量能延缓水蚀过程中涂层的失效时间;增大涂层和基体材料弹性模量,能提高涂层与基体结合界面在裂纹扩展中所能承受的最大应力,进而提升涂层与基体结合界面的耐冲击能力。 展开更多
关键词 内聚力模型 数值模拟 有限元 结合强度
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不锈钢喷丸管热处理的可行性分析
6
作者 孙玉梅 傅育文 罗旭光 《锅炉技术》 北大核心 2024年第5期60-64,共5页
为最大限度保证喷丸层在后续服役过程中的抗氧化作用,不锈钢喷丸管在锅炉制造单位一般不参与受热面管屏焊接后的重新再加热处理.通过Super304H-SB不锈钢喷丸管模拟管屏热处理的工艺性试验及电厂实炉取样检测Super304H-SB不锈钢喷丸管,... 为最大限度保证喷丸层在后续服役过程中的抗氧化作用,不锈钢喷丸管在锅炉制造单位一般不参与受热面管屏焊接后的重新再加热处理.通过Super304H-SB不锈钢喷丸管模拟管屏热处理的工艺性试验及电厂实炉取样检测Super304H-SB不锈钢喷丸管,发现喷丸层的氧化与碎化晶层有着密不可分的关系.碎化晶层的形貌、大小、厚度、再结晶速度等几乎不受热处理循环过程的影响,即提供给铬元素向内表面扩散的短路通道数量没有实质上的减少.结果表明:(745±15)℃消应力热处理及锅炉长期高温运行不会使喷丸层的组织产生明显退化,喷丸层依然可以保持较强的抗氧化性能.不锈钢喷丸管可以参与锅炉制造过程中的管屏焊后整体消应力热处理. 展开更多
关键词 喷丸管 喷丸技术 焊接热处理 氧化性能 模拟试验 可行性
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锅炉水冷壁管泄漏失效分析
7
作者 马江 陈帅甫 赵延灵 《化工设备与管道》 CAS 北大核心 2024年第3期22-26,共5页
针对某企业锅炉运行期间水冷壁管发生纵向开裂泄漏的问题进行了研究分析,在对取样的水冷壁管宏观形貌分析、化学成分分析、显微组织分析以及机械性能检测的基础上,结合锅炉的服役运行情况研究了水冷壁管泄漏失效的原因。水冷壁管因长期... 针对某企业锅炉运行期间水冷壁管发生纵向开裂泄漏的问题进行了研究分析,在对取样的水冷壁管宏观形貌分析、化学成分分析、显微组织分析以及机械性能检测的基础上,结合锅炉的服役运行情况研究了水冷壁管泄漏失效的原因。水冷壁管因长期过热导致材料性能老化,最终发生了蠕变开裂引起泄漏失效。根据分析结果,提出了对应的解决方案和预防措施,避免同类型失效现象对锅炉安全运行的影响。 展开更多
关键词 锅炉 水冷壁管 泄漏 失效分析
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某超临界锅炉水冷壁管屏鼓包变形分析
8
作者 梁慧超 李宪爽 +1 位作者 高成龙 王硕 《发电设备》 2024年第2期99-103,共5页
通过宏观检查、尺寸测量、化学成分分析、力学性能检测及金相组织分析等试验方法,对某电厂350 MW超临界锅炉水冷壁管屏鼓包变形原因进行分析。结果表明:鼓包变形问题与水冷壁现场安装时局部热校过程有关;管屏鼓包变形处尺寸偏差较小,鼓... 通过宏观检查、尺寸测量、化学成分分析、力学性能检测及金相组织分析等试验方法,对某电厂350 MW超临界锅炉水冷壁管屏鼓包变形原因进行分析。结果表明:鼓包变形问题与水冷壁现场安装时局部热校过程有关;管屏鼓包变形处尺寸偏差较小,鼓包变形处硬度低于光管与扁钢的焊缝热影响区硬度,无异常组织,鼓包变形处强度略高于未鼓包变形处强度,鼓包变形位置未成为管材的薄弱环节。该管屏因热校导致的鼓包变形现象不影响管屏的正常使用。 展开更多
关键词 锅炉 水冷壁管 管屏 鼓包变形 热校
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半内凹蜂窝结构的等效理论和拉伸性能研究
9
作者 许桢一 邬子健 +2 位作者 常雨昕 陈嘉程 邬栋权 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1346-1354,共9页
半内凹蜂窝结构具有零泊松比等特性,是六边形蜂窝结构和内凹蜂窝结构组成的混合形式。因此,半内凹蜂窝单元的变形特性可以通过六边形蜂窝单元(正角度)和内凹蜂窝单元(负角度)的变形耦合获得。基于六边形蜂窝单元和内凹蜂窝单元的弯曲、... 半内凹蜂窝结构具有零泊松比等特性,是六边形蜂窝结构和内凹蜂窝结构组成的混合形式。因此,半内凹蜂窝单元的变形特性可以通过六边形蜂窝单元(正角度)和内凹蜂窝单元(负角度)的变形耦合获得。基于六边形蜂窝单元和内凹蜂窝单元的弯曲、拉伸、铰接和剪切变形等不同机制,考虑单元壁厚的影响,建立了半内凹蜂窝单元的变形机制,并推导出半内凹蜂窝结构的面内变形力学性能等效理论,实现对其面内不同方向弹性模量和泊松比的预测。利用有限元方法分析了几何参数(倾斜臂长l、垂直臂长h、角度α、角度β、结构厚度d和单元壁厚t)对半内凹蜂窝结构的面内拉伸性能(弹性模量和泊松比)的影响。对比有限元模拟结果与等效理论预测结果,验证了等效理论模型的有效性和准确性。对比不同等效理论预测结果,表明完善考虑不同变形机制以及壁厚影响,对于准确预测面内拉伸性能的重要性。 展开更多
关键词 半内凹蜂窝 等效理论 有限元法 弹性模量 泊松比 拉伸性能
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含埋藏裂纹结构的拘束效应和蠕变裂纹孕育期研究
10
作者 李宇鹏 李文彭 +3 位作者 李顶河 邬栋权 王宇峰 郑宇翔 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期461-467,共7页
以含埋藏椭圆形裂纹的高温试样结构为研究对象,基于延性耗散模型,用三维(3D)有限元方法对其拘束效应和蠕变裂纹孕育期进行了研究。结果表明,对于裂尖前沿拘束水平,拘束参量Q的最大值总是分布在椭圆形裂纹的长轴端点处,且随着裂纹横向长... 以含埋藏椭圆形裂纹的高温试样结构为研究对象,基于延性耗散模型,用三维(3D)有限元方法对其拘束效应和蠕变裂纹孕育期进行了研究。结果表明,对于裂尖前沿拘束水平,拘束参量Q的最大值总是分布在椭圆形裂纹的长轴端点处,且随着裂纹横向长度c和纵向长度a的增加,拘束参量Q越大,意味着应力集中越严重,该处位置更为危险;对于蠕变裂纹孕育期,椭圆形裂纹深度比a/t越大或长度比a/c越小,或者载荷越大,则蠕变裂纹损伤率越高,结构发生蠕变裂纹萌生的孕育期越短,结构越危险。此外,建立了拘束参量和蠕变裂纹孕育期的预测公式和工程计算方法,并验证了蠕变裂纹孕育期工程计算模型的有效性。 展开更多
关键词 埋藏裂纹 蠕变孕育期 延性耗散模型 蠕变损伤 拘束效应
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基于强度和经济性相统一的锅炉承压管选材方法研究
11
作者 郭祥华 潘绍成 +3 位作者 尹朝强 陈震宇 盛佳眉 罗伶俐 《锅炉技术》 北大核心 2024年第3期49-53,共5页
针对锅炉设计中承压管的经济合理选材问题,从强度计算的角度出发,分析了不同材料管子壁厚、质量与许用应力的关系,结合各原材料的单位价格,给出了以许用应力、原材料单价为函数的承压管选材经济性评价模型,并用评价模型对20G、SA-106C、... 针对锅炉设计中承压管的经济合理选材问题,从强度计算的角度出发,分析了不同材料管子壁厚、质量与许用应力的关系,结合各原材料的单位价格,给出了以许用应力、原材料单价为函数的承压管选材经济性评价模型,并用评价模型对20G、SA-106C、15Ni1MnMoNbCu3种材料做了验证对比分析,结果显示:当设计温度大于220℃时,管道、集箱优先选用15Ni1MnMoNbCu,受热面小管优先选用SA-210C,即选择使用温度上限相近、许用应力高的材料。评价模型为承压管经济选材提供了新的方法,可进一步降低原材料的成本,提高产品的竞争力。 展开更多
关键词 承压管 强度 经济性 评价模型
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700℃超超临界燃煤发电技术研究现状 被引量:45
12
作者 刘入维 肖平 +2 位作者 钟犁 江建忠 徐正泉 《热力发电》 CAS 北大核心 2017年第9期1-7,23,共8页
700℃超超临界燃煤发电技术(700℃技术)能够大幅提高机组的发电效率,实现节能减排及温室气体的控制排放,具有十分重要的战略意义。本文提出并分析了发展700℃技术需要解决的关键问题,包括高温合金材料研制、锅炉和汽轮机关键高温部件的... 700℃超超临界燃煤发电技术(700℃技术)能够大幅提高机组的发电效率,实现节能减排及温室气体的控制排放,具有十分重要的战略意义。本文提出并分析了发展700℃技术需要解决的关键问题,包括高温合金材料研制、锅炉和汽轮机关键高温部件的加工制造、高温阀门制造、高温材料及关键部件的实炉验证、700℃超超临界示范电站的设计、建造及运行等。目前,国内700℃技术的研发正在按照计划稳步进行,在镍基高温材料研制、关键部件的生产制造、主机方案研究、关键部件验证试验平台的建设等方面均已取得阶段性进展,通过研发掌握700℃技术,将大大推动我国的材料工业、电力工业及装备制造工业的发展。 展开更多
关键词 超超临界机组 700℃技术 镍基合金 高温材料 清洁燃烧 发电效率
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电站锅炉锅筒内压应力三维有限元分析 被引量:26
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作者 赵铁成 沈月芬 +1 位作者 梁艳明 朱国桢 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期31-33,共3页
通过对某国产300MW机组锅炉锅筒及其下降管三通的内压应力分布进行三维有限元分析,得出了内压应力的集中状况,对传统的疲劳寿命计算方法中内压机械应力的计算方法提出了改进建议。
关键词 锅筒 内压应力 有限元分析 锅炉 电站
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水冷壁材料在模拟烟气中的高温腐蚀研究 被引量:29
14
作者 张知翔 成丁南 +3 位作者 边宝 金用强 徐良红 赵钦新 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期14-19,共6页
以电站锅炉水冷壁候选材料T91为研究对象,以12Cr1MoV为对比材料,对两种材料在450℃氧化性气氛、还原性气氛以及氧化-还原交替气氛三种工况下进行高温腐蚀实验研究,通过电镜和能谱对结果进行分析。研究发现:宏观腐蚀增重、腐蚀层厚度及... 以电站锅炉水冷壁候选材料T91为研究对象,以12Cr1MoV为对比材料,对两种材料在450℃氧化性气氛、还原性气氛以及氧化-还原交替气氛三种工况下进行高温腐蚀实验研究,通过电镜和能谱对结果进行分析。研究发现:宏观腐蚀增重、腐蚀层厚度及迁移深度三者结合起来能表征材料的腐蚀程度;O与S相互促进的腐蚀模式比单纯H2S腐蚀更严重;Cr2O3对H2S气体的抗腐蚀效果不明显,但是其能够破坏O与S相互促进的腐蚀模式,增强材料的抗腐蚀能力;T91的抗腐蚀能力明显强于12Cr1MoV。 展开更多
关键词 锅炉水冷壁 高温腐蚀 元素迁移
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超(超)临界燃煤发电技术发展与展望 被引量:55
15
作者 王倩 王卫良 +3 位作者 刘敏 吕俊复 刘吉臻 岳光溪 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期1-9,共9页
高效燃煤发电技术一直是能源高效利用的先锋。当前主流的超(超)临界燃煤发电技术发展经历了3个阶段,技术在全球范围内逐渐成熟;在材料工业发展的支持下,朝着700℃等级先进超超临界技术的方向发展;并已逐步解决商业化应用的关键技术难题... 高效燃煤发电技术一直是能源高效利用的先锋。当前主流的超(超)临界燃煤发电技术发展经历了3个阶段,技术在全球范围内逐渐成熟;在材料工业发展的支持下,朝着700℃等级先进超超临界技术的方向发展;并已逐步解决商业化应用的关键技术难题,迈向第4个重要发展阶段。受制于如钢材和加工等基础工业领域的薄弱条件,中国在高效燃煤发电技术研发方面长期落后于发达国家;但经过长期追赶,当前已逐渐接近世界先进水平,且在700℃等级先进超超临界技术研发方面,也取得了可喜成绩。在高效燃煤发电技术应用等方面,中国近40年来发展迅猛,当前中国的煤电机组煤耗水平已达到欧洲诸国的先进水平。进一步发展材料等基础工业,从主机设备、系统布置等方面进行设计创新,仍然是高效燃煤发电技术发展的关键。 展开更多
关键词 燃煤发电 高效 超临界 700℃ 钢材与加工业
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12Cr1MoV大口径高压锅炉钢管冲击韧性的质量控制 被引量:9
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作者 孙树文 雷廷权 +3 位作者 唐之秀 陈家伦 犹公 王欣 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 1997年第12期41-45,共5页
采用示波冲击韧性试验研究了热处理对12Cr1MoV 钢冲击韧性的影响。试验结果表明,提高正火温度及成品管出现混晶组织增大了回火脆化倾向。1000℃正火+740℃回火并保证充分的回火时间是使大口径钢管的强韧性匹配满足 GB 5310要求的必要条... 采用示波冲击韧性试验研究了热处理对12Cr1MoV 钢冲击韧性的影响。试验结果表明,提高正火温度及成品管出现混晶组织增大了回火脆化倾向。1000℃正火+740℃回火并保证充分的回火时间是使大口径钢管的强韧性匹配满足 GB 5310要求的必要条件。基体α相中时效析出细小碳化物质点对位错的强钉扎作用是导致回火脆化的主要原因。 展开更多
关键词 锅炉管 回火脆性 沉淀析出 冲击韧性 解理断裂
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电站高温锅炉管奥氏体异种钢焊接接头失效方式研究 被引量:11
17
作者 任爱 赵灿 +4 位作者 范长信 李耀君 赵彦芬 朱建华 程凤来 《热力发电》 CAS 北大核心 2003年第8期27-31,共5页
对国内应用较广的以 2 .2 5Cr 1Mo为代表的铁素体耐热钢与 30 4H、347H为代表的奥氏体不锈钢组成的异种钢接头长期使用后的老化特征及蠕变强度极限和持久强度极限进行了试验研究 ,从组织老化、性能变化、接头的结构特征、碳迁移及材料... 对国内应用较广的以 2 .2 5Cr 1Mo为代表的铁素体耐热钢与 30 4H、347H为代表的奥氏体不锈钢组成的异种钢接头长期使用后的老化特征及蠕变强度极限和持久强度极限进行了试验研究 ,从组织老化、性能变化、接头的结构特征、碳迁移及材料的热膨胀系数等方面综合分析了该类接头老化和失效的原因。 展开更多
关键词 电站 高温 锅炉管 奥氏体异种钢 焊接接头 失效方式
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超超临界锅炉水冷壁T23接头时效性能 被引量:8
18
作者 王学 李夕强 +3 位作者 杨超 葛兆祥 杨贤彪 任遥遥 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期325-330 335,335,共7页
对超超临界锅炉水冷壁T23接头进行了500~650℃、0~3 000h的时效试验,分析时效对焊缝组织、硬度和韧性的影响,研究了T23接头在470℃和550℃下的蠕变断裂行为,揭示T23接头的早期失效机理.结果表明:温度对T23接头焊缝性能的影响很大,当时... 对超超临界锅炉水冷壁T23接头进行了500~650℃、0~3 000h的时效试验,分析时效对焊缝组织、硬度和韧性的影响,研究了T23接头在470℃和550℃下的蠕变断裂行为,揭示T23接头的早期失效机理.结果表明:温度对T23接头焊缝性能的影响很大,当时效温度低于550℃时,焊缝长期处于高硬度状态,有明显的时效脆化倾向,当时效温度超过600℃时,焊缝中析出碳化物,硬度降低,冲击韧性逐渐恢复;T23接头脆性失效与楔形蠕变裂纹有关;焊后热处理是防止T23接头失效的有效措施,为了保证焊后热处理的效果和接头的可靠性,建议将250HB作为焊缝硬度控制的上限. 展开更多
关键词 超超临界锅炉 水冷壁 T23钢 焊接接头 时效性能
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国外电站锅炉耐热钢的一些进展 被引量:33
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作者 赵钦新 顾海澄 陆燕荪 《动力工程》 CAS CSCD 1998年第1期74-83,7,共11页
综合分析了国外电站锅炉耐热钢在试验研究、开发应用方面的一些新的进展情况,并对其在高蒸汽参数发电机组上的应用进行了技术经济分析,对我国大型超临界发电机组耐热钢方面的研究开发和锅炉高温部件的设计选材会有一定的参考价值。
关键词 电站锅炉 超临界压力机组 锅炉 耐热钢
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燃煤锅炉露点腐蚀实验研究 被引量:15
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作者 张知翔 张智超 +4 位作者 曳前进 孙立岩 连世泉 郝宝乾 赵钦新 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期19-23,共5页
以新型实验装置为基础,以ND钢、Corten钢、316L钢作为研究对象,20G与20#碳钢为对比材料,以内蒙古大唐国际托克托发电有限公司5#机组为实验平台进行露点腐蚀实验,实验中循环介质温度为30~80℃,实验时间为72h。利用扫描电镜(SEM)和能谱分... 以新型实验装置为基础,以ND钢、Corten钢、316L钢作为研究对象,20G与20#碳钢为对比材料,以内蒙古大唐国际托克托发电有限公司5#机组为实验平台进行露点腐蚀实验,实验中循环介质温度为30~80℃,实验时间为72h。利用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)探查腐蚀后各材料微观组织结构,揭示露点腐蚀机理;绘制各材料的腐蚀层厚度随壁温的变化曲线;结果表明:5种材料的耐硫酸露点腐蚀能力:316L>ND>Corten>20G>20#。 展开更多
关键词 烟气深冷 露点腐蚀 腐蚀机理
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