Сопротивляемость хрупким локальным разрушениям жаропрочных сталей и сварных соединений элементов энергооборудования при длительном высокотемпературном нагружении

• Автор: Ланин, Александр Алексеевич
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 288 с. : ил.

Содержание

Введение
Глава 1 .Условия образования и развития локальных хрупких разрушений элементов энергооборудования и сварных соединений
1.1. Закономерности развития локальных хрупких разрушений в жаропрочных сталях при ползучести

1.2. Особенности хрупких локальных разрушений сварных соединений

1.3. Закономерности развития технологических трещин при сварке

и термической обработке

1.4. Цели и задачи исследования

Глава 2. Феноменологическая модель и критерии оценки сопротивляемости развитию локальных хрупких разрушений
2.1. Единые феноменологические закономерности образования и развития технологических и эксплуатационных трещин
2.2. Феноменологическая модель развития локальных хрупких разрушений
2.3. Методы экспериментальных исследований сопротивляемости локальным хрупким разрушениям
2.3.1. Метод оценки трещиностойкости при ползучести
2.3.1.1. Критерии экспериментальной оценки сопротивляемости развитию трещин
2.3.1.2. Требования к образцам
2.3.1.3. Требования к испытательному оборудованию
2.3.1.4. Проведение испытаний
2.3.1.5. Обработка результатов испытаний
2.3.2. Метод испытаний на трещиностойкости в условиях релаксации напряжений
2.3.2.1. Общие замечания

2.3.2.2. Требования к образцам
2.3.2.3. Испытательное оборудование
2.3.2.4. Требования к проведению испытаний
2.3.2.5. Обработка результатов испытаний
2.3.3. Методы испытаний на релаксацию напряжений
2.4. Свойства исследуемых материалов
Глава 3. Локальные разрушения жаропрочных сталей и сварных соединений при высокотемпературной ползучести
3.1. Сопротивляемость жаропрочных сталей развитию трещин
3.1.1. Исследование временных зависимостей трещиностойко-

3.1.2. Кинетические закономерности развития трещин при ползучести
3.2. Сопротивляемость хрупким локальным разрушениям сварных соединений
3.2.1. Временные зависимости длительной прочности и трещиностойкости сварных соединений
3.2.2. Кинетика роста трещин в сварных соединениях
3.2.3. Влияние термической обработки сварных соединений на сопротивляемость развитию трещин ползучести
Глава 4. Сопротивляемость образованию и развитию технологических
трещин при сварке и термической обработке
4.1. Закономерности развития холодных трещин в сварных соединениях
4.1.1. Временные зависимости пороговых и критических характеристик трещиностойкости
4.1.2. Исследование влияния различных факторов на пороговые характеристики трещиностойкости
4.1.3. Влияние вредных примесей
4.1.4. Исследование влияния структуры

4.1.5. Исследование кинетики развития холодных трещин в условиях релаксации напряжений
4.1.6. Скорость роста холодных трещин
4.2.Локальные разрушения сварных соединений при термической обработке
4.2.1. Исследование временных зависимостей пороговых характеристик вязкости разрушения
4.2.2. Исследования влияния технологических параметров термического цикла сварки на пороговые значения вязкости разрушения
4.2.3. Исследование кинетических закономерностей развития трещин
Глава 5. Прогнозирование хрупких локальных разрушений элементов энергооборудования
5.1. Инженерный критерий технологической трещиностойкости
5.1.1. Оптимизация технологий закалки роторов, дисков и крепежных деталей паровых турбин
5.1.2 Сопротивляемость сварных конструкций холодным трещинам
5.1.3. Применение пороговых значений вязкости разрушения при оптимизации ремонтных технологий
5.2. Обеспечение сопротивляемости хрупким локальным разрушениям крепежных сталей при эксплуатационных температурах
5.3. Анализ причин развития локальных разрушений в ремонтных аустенитных заварках литых корпусных деталей
Выводы
Список литературы

ских и конструктивных требованиях к сварной пробе и изделию моделируются условия возникновения ХТ в сварной конструкции.
Необходимость получения количественных характеристик сопротивляемости ХТ привела к совершенствованию конструкции технологических проб путем введения концентраторов напряжений, дополнительного нагружения, регламентации размеров [84,131]. В результате качественные пробы приобрели возможность получения дополнительной количественной информации. Такие пробы и способы испытаний являются полуколичественными, поскольку позволяют оценить температурные условия зарождения трещин либо силовые параметры нагружения. Перенос результатов испытаний проб на реальное изделие, как правило, является достаточно приближенным.
В настоящее время разработаны количественные методы испытаний сварных образцов либо основного металла после моделирующего воздействия термодеформационного цикла сварки. Следует отметить серию методов количественной оценки сопротивляемости ГТ и ХТ, разработанных в МВТУ им. Н.Э. Баумана [84,144]. Подробный обзор многочисленных методов испытаний с применением специальных образцов, нагружающих устройств, моделирования термодеформационных процессов сварки, систем регистрации параметров разрушения приведен в [84,145].
В настоящее время используются такие косвенные расчетные методы: по химическому составу свариваемого и присадочного материала, содержанию диффузионного подвижного водорода, виду структуры, скорости охлаждения, жесткости конструкции или сочетания указанных факторов. Такие методы основаны на статистической обработке результатов испытаний и являются весьма полезными для использования при конструктивнотехнологическом проектировании. Однако применяемые в таких расчетных методах эмпирические зависимости относятся к материалам и технологиям сварки, для которых они установлены. Использование косвенных расчетных методов для новых материалов и технологий затруднено [84,146].