熱壁加氫反應(yīng)器堆焊層裂紋擴(kuò)展的研究.pdf

1、熱壁加氫反應(yīng)器是石化生產(chǎn)中關(guān)鍵設(shè)備之一，它處于高溫、高壓、臨氫條件下工作，一旦發(fā)生失效其后果是不堪設(shè)想的，因此熱壁加氫反應(yīng)器的安全運(yùn)行至關(guān)重要。熱壁加氫反應(yīng)器出現(xiàn)的不銹鋼堆焊層的氫鼓泡以及堆焊層的開裂損傷現(xiàn)象，已成為當(dāng)代工程技術(shù)人員最為關(guān)注的重要研究課題。
　　 本文主要針對熱壁加氫反應(yīng)器簡體材料進(jìn)行拉伸和疲勞性能試驗(yàn)，測定筒體材料的機(jī)械性能和疲勞裂紋擴(kuò)展性能，并對熱壁加氫反應(yīng)器堆焊層表面裂紋的擴(kuò)展規(guī)律進(jìn)行研究。主要研究內(nèi)容與結(jié)

2、論如下：
　　 (1)母材和堆焊層材料的化學(xué)成分分析表明基本滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，其中母材C含量偏低，而S、P的含量較低，并添加了Cr、Ni、Mo等合金元素，這有利于提高材料的抗腐蝕能力。
　　 (2)對熱壁加氫反應(yīng)器母材及堆焊層材料的常溫機(jī)械性能進(jìn)行了測試，得到母材及堆焊層材料拉伸強(qiáng)度、延伸率以及斷面收縮率等性能，結(jié)果表明：母材和堆焊層經(jīng)過堆焊后強(qiáng)度性能有所下降，而仍保持較高的延性。
　　 (3)在疲勞試驗(yàn)機(jī)MTS-8

3、80上對熱壁反應(yīng)器母材及堆焊層材料進(jìn)行常溫疲勞裂紋擴(kuò)展速率的測試，得到母材及堆焊層材料的疲勞裂紋擴(kuò)展速率。
　　 (4)用有限元分析法模擬疲勞裂紋裂紋擴(kuò)展速率，結(jié)果表明，在相同加載和邊界條件下，有限元模擬方法得出的裂紋擴(kuò)展速率與試驗(yàn)結(jié)果基本吻合，誤差在5％以內(nèi)。
　　 (5)在疲勞試驗(yàn)機(jī)MTS-880上對熱壁加氫反應(yīng)器堆焊層表面裂紋進(jìn)行常溫疲勞裂紋擴(kuò)展速率的測試，得到了堆焊層表面裂紋的形貌變化規(guī)律和疲勞裂紋擴(kuò)展速率。試驗(yàn)