汽輪機轉子熱脆化的非破壞性檢測法研究.pdf

1、本文對當前汽輪機轉子鋼熱脆性非破壞性檢測方法的原理及其特點進行了概述，提出了采用改進的電化學法無損檢測轉子鋼熱脆性的方案。利用實驗室冶煉的30Cr2MoV轉子鋼材料，通過進行力學試驗、金相分析試驗和電化學試驗，根據得到的試驗數據建立了精度較高的預測轉子鋼熱脆性的模型。經過模擬老化材料驗證和現(xiàn)場實機驗證，證明這一技術具有一定的實用性和可靠性。 通過對實驗室冶煉的轉子材料進行化學成分測定試驗、金相組織分析試驗、力學性能試驗。分析試驗

2、結果得出材料中P元素含量的增加使轉子鋼韌脆轉變溫度增加，另外，P元素對轉子鋼有固溶強化作用的同時降低了材料的塑性和韌性。 通過采用模擬高溫時效的步冷熱處理工藝，使轉子材料的韌脆轉變溫度升高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子的鋼熱脆化，模擬轉子鋼發(fā)生熱脆化的工況環(huán)境。 采用動電位陽極極化法、單環(huán)動電位再活化法和雙環(huán)動電位再活化法分別對材料進行電化學測試，得到材料在不同溫度電解液中的電化學參數。

3、電化學試驗中，首次采用了鉬酸鈉溶液作為電解液對30Cr2MoV轉子鋼材料進行極化測試，所得的極化曲線極化特征明顯，反映材料熱脆性的電化學參數可測；研究了電解液溫度對電化學參數的影響規(guī)律，結果表明將電解液溫度作為材料熱脆性的預測參數是十分必要的。 采用多元線性回歸法、人工神經網絡法和遺傳規(guī)劃法建立了材料韌脆轉變溫度(FATT50)的預測模型，通過比較得出，多元線性回歸法建立的預測模型，擬和誤差和預測誤差均在在±20℃以內，達到了國

4、際上同類方法的精度。建模時首次將電解液溫度作為預測參數，使在現(xiàn)場進行電化學測試時不必控制電解液溫度。 研制了適用于電化學現(xiàn)場測試的電解槽裝置，制定了針對實際轉子現(xiàn)場檢驗的步驟和方法，對實際轉子進行了現(xiàn)場的金相分析、硬度檢測和電化學檢測，利用得到的預測模型進行了材料熱脆性的評估，結果表明本檢測方法能夠應用在實際轉子的現(xiàn)場檢驗中。 本論文的研究工作得到了精度較高的適合無損檢測在役轉子材料FATT50的方法和技術，為汽輪機的冷