nicrmov型汽轮机转子焊接接头疲劳裂纹扩展门槛值试验研究

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1、第41卷第4期热力透平Vo1．41No．42012年12月THERMALTURBlNEDec．2012NiCrMoV型汽轮机转子焊接接头疲劳裂纹扩展门槛值试验研究刘霞，沈红卫，乔尚飞，丁玉明，王朋，芦凤桂(1．上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂，上海200240；2．上海交通大学，上海200240)摘要：疲劳裂纹扩展门槛值是汽轮机低压转子损伤容限设计中不可或缺的性能参数，对NiCrMoV型汽轮机转子焊接接头的疲劳裂纹扩展门槛值开展了试验研究，分析了疲劳门槛值的变化规律及显微组织对扩展路径的影响。发现在较低的应力比条件下，焊缝区

2、材料的疲劳裂纹扩展门槛值略高于母材，且随着应力比的增大，母材和焊缝材料的疲劳门槛值线性降低，且两者差异逐步减小。在较大应力比时，疲劳裂纹继续扩展困难，此时母材和焊缝的疲劳门槛值几乎相等。母材中疲劳裂纹扩展被细小弥散的碳化物抑制，焊缝中岛状的M／A组元也对裂纹扩展起到较大的抑制作用。本文的研究成果可为转子损伤容限设计提供直接的试验数据。关键词：NiCrMoV钢焊接转子；疲劳裂纹门槛值；应力比；疲劳裂纹扩展中图分类号：TK263．6文献标识码：A文章编号：1672—5549(2012)04—0251—05Investigationo

3、ntheFatigueCrackGrowthThresholdofWeldedNiCrMoV．RotorforSteamTurbineLIUXia，SHENHong—wei，QIAOShang-fei，DINGYu—ming，WANGPeng，LUFeng—gui(1．ShanghaiElectricPowerGenerationEquipmentCo．，Ltd．，ShanghaiTurbinePlant，Shanghai200240，China；2．ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai2002

4、40，China)Abstract：InordertoensuretheservicelifeofLP(1owpressure)steamturbineweldedrotor，itisnecessarytoinvestigatethefatiguecraCkthresholdofweldjointofrotor．ThetestforfatiguecrackgrowththresholdofweldedNiCrMoV—rotorforsteamturbineiscarriedout，andalsothevariationoffat

5、iguecrackthresholdtostressratioisinvestigated．ItshowsthatthethresholdvalueofweldiSalittlebithigherthanthatofbasemetalatlowerstressratioandthenbecomessimilarwithincreasingthestressratio．Moreover，thethresholdvaluesofbothweldandbasemetaldecreaselinearlyasincreasingofstr

6、essratio．Itisdeemedthatthefatiguecrackpropagationcanberestrainedbyfineanddispersivecarbide．Moreover，theM／Aelementofislandshapecanalsorestrainthegrowthoffatiguecrack．Thefindingsfromthisresearchcouldprovidethedirectexperimentdataandhelpguidedesignfordefecttoleranceweld

7、edrotor．Keywords：weldedNiCrMoVrotor；fatiguecrackthreshold；stressratio；fatiguecrackpropagation疲劳是材料在循环载荷的作用下发生破坏的劳裂纹扩展的门槛值，认为不同应力比下的门槛现象。疲劳破坏是现代工程构件主要的破坏形值的差异在于闭合力的不同。王永廉提出一个式。而疲劳门槛值是表征材料抗疲劳能力的一个适用性广泛的疲劳裂纹扩展速率表达式，并通过重要指标，对于机械结构的设计和制造具有十分该方法对疲劳裂纹扩展数据进行评估，证明具有重要的意义。相当高的

8、可信度。曲淑英采用有限曲率裂纹方岳增武¨应用最大应力强度因子法测定了疲法研究了高强钢的疲劳裂纹扩展门槛值，并提出收稿日期：2012—07—17修订日期：2012—10—26作者简介：刘霞(1970一)，女，教授级高级工程师，1993年毕业于甘肃工业大学焊接专业，