高温部件蠕变-疲劳裂纹扩展行为表征

• 作者: 徐连勇 赵雷 唐正焮
• 来源期刊: 电力科技与环保
• 关键词: 蠕变-疲劳 裂纹扩展 断裂参量 损伤演变 寿命预测
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: “灵活性运行条件下火电机组金属材料问题研究与对策”专栏|Special Subject of "Studies and Countermeasures of Metal Parts Deterioration in Flexible Operated Thermal Power Units”
• 页码范围: 1-11
• 页数: 11页
• 分类号: TG407
• 语种: 中文
• DOI: 10.19944/j.eptep.1674-8069.2021.04.001

摘要

能源发展新形势下深度调峰将成为在役和新建火电机组的运行新常态,深度调峰引起的交变热应力和机械应力使得火电机组高温部件承受蠕变和疲劳交互环境作用.蠕变-疲劳裂纹扩展性能主要受保载时间/频率、载荷水平、温度、微观组织、环境(氧化、蒸汽)的影响,其并非单纯的有利或有害于裂纹扩展性能,而是受到其他因素的影响;裂纹扩展机制有穿晶扩展、沿晶扩展和混合扩展,裂纹扩展的变化是蠕变损伤和疲劳损伤相互竞争的结果.蠕变-疲劳下由疲劳导致的裂纹扩展主要由△K来表征;而蠕变裂纹扩展行为主要用△K、C*和(Ct)avg来表征,其中△K更适用于蠕变脆性材料,而C*和(Ct)avg能实现不同保载时间、不同温度和不同合金的蠕变裂纹扩展行为表征.蠕变-疲劳裂纹扩展还会受到蠕变与疲劳之间交互作用的影响,通常是引入裂纹扩展速率加速第三项或者考虑蠕变-疲劳非线性交互损伤来实现蠕变-疲劳交互下寿命的精准预测.