烟气轮机转子剩余寿命预测

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1、沈阳工业大学硕士学位论文摘要烟气轮机是石化系统生产的关键设备，而转子长期在高温及腐蚀气体下使用。有时烟气轮机运行时存在突发性超温现象，使组织发生劣化，导致转子寿命降低。本试验是在模拟超温运行条件下，研究转子材料GH864合金的组织、性能的变化，并探讨了显微组织的变化对材料剩余寿命的影响。本实验运用复型技术研究了GH864合金的显微组织变化，实验中用AC纸提取材料的显微组织，制成一次塑料复型。能够清楚地观察到晶界的状态及晶界上碳化物析出情况。再用火棉胶提取显微组织，然后在一次复型上进行喷碳处理得到塑料—碳二次复型，能够准确地得到材料中丫’相的尺寸、数量及分布情况。对使用过

2、的烟气轮机叶片进行标准热处理，使材料的性能得到一定程度的恢复，然后再分别进行800℃、850"(2、900"(2、950℃超温处理。经研究发现，随超温温度的升高，晶界上析出碳化物数量降低，丫’相的尺寸、数量明显降低，材料的硬度也随之降低。在900℃对材料进行2～16小时的超温处理，经研究发现：随超温时间的延长，晶界上碳化物无明显变化；_r’相的尺寸、数量及材料的硬度均呈略微下降趋势。说明超温温度对材料的影响比超温时间大得多，碳化物和T’相作为材料的强化相，对材料的性能有直接的影响。通过不同超温温度的材料进行高温瞬时拉伸和高温持久拉伸试验，实验结果表明：随超温温度的升高，

3、材料的高温屈服强度和抗拉强度随之降低，材料的持久寿命也随之降低。断口分析表明，该合金基本上表现出沿晶断裂特点，随温度的升高，断口的韧窝增多，韧性有所改善。对试验数据进行分析、拟合，得到拟合的应力与断裂时间的关系曲线，并得出_r7相与材料使用寿命之间的对应关系。关键词：GH864，复型技术，丫’相，碳化物，寿命预测烟气轮机转子剩余寿命预测RemainingLifePreestimateofGasTurbineRotorAbstractGasturbineisthekeyequipmentinpetrochemicalsystemproduction，therotorope

4、rateslong-periodintheconditionofllightemperatureandcorrosivegas．Sometimesunplannedovertemperaturephenomenonoccurswhengasturbineisoperating，microstructuredeteriorate，andthatcausereductionofremaininglife．Inthispaper,itinvestigatesthemicrostructureandmechanicalpropertieschangesofgasturbiner

5、otormaterialGH864alloyintheconditionofsimulatedovertemperature，anddiscusstheinfluenceofthechangesofmicrostmcturetotheremaininglifeofthematerial．TheapplicationofreplicatechniqueisresearchedinmetaUographicexamination．ItisobservedclearlythestateoftheboundaryandtheconditionofCarbideprecipita

6、tingintheboundaryfromtheplasticreplicawhichismadeofACpaperextractingthemicrostructureofalloy．Thesizeandquantityanddistributeof7'phaseCanbeobtainedexactlyfromplastic—CarbondoublereplicawhichisproducedwithcollodionextractingthemicrostrucmreandinjectingCarbon．Standardheattreatmentiscarriedo

7、utongasturbinerotorblade，itmakestheperformanceretrievedseinedegrees．Overtemperatureueatmentof800"C、850℃、900"C、950'Chasbeenoperatedontheblade．Itisshownfromtheresearchthat,whenrisingtheovertemperature，thequantityofcarbideintheboundarydecrease，thesizeandquantityof7'phasealso