汽輪機(jī)葉片鋼熱塑性變形行為及裂紋擴(kuò)展研究.pdf

1、在汽輪機(jī)組發(fā)電設(shè)備中，葉片是汽輪機(jī)的核心零部件，葉片要在高溫、高負(fù)荷及復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下工作，再加上不佳的成形工藝參數(shù)的影響，容易導(dǎo)致葉片出現(xiàn)一些成形缺陷，從而影響葉片運(yùn)行安全性，甚至影響到汽輪機(jī)及整個(gè)電站的安全。而隨著汽輪機(jī)的裝機(jī)容量越來越大，葉片承受的載荷也越來越高，葉片的加工成形質(zhì)量要求也越來越高。2Cr11Mo1VNbN馬氏體不銹鋼是用于生產(chǎn)汽輪機(jī)葉片的主要材料，然而目前關(guān)于該鋼的研究主要集中在冶煉和熱處理方面，其鍛造成形工藝參數(shù)的

2、研究較少。葉片的實(shí)際生產(chǎn)過程中主要憑借經(jīng)驗(yàn)制定該鋼的成形工藝參數(shù)，成本較高，因此有必要對(duì)該材料的成形工藝參數(shù)進(jìn)行研究。論文的主要工作如下：
　　論文以汽輪機(jī)葉片用2Cr11Mo1VNbN馬氏體不銹鋼為主要研究對(duì)象，通過熱壓縮實(shí)驗(yàn)獲得材料的流變數(shù)據(jù)，研究變形溫度和變形速率對(duì)材料變形抗力的影響，基于Johnson-Cook模型和Arrhenius方程，考慮材料變形的溫度、應(yīng)變補(bǔ)償，分別建立了材料流變應(yīng)力的修正模型。通過將模型預(yù)測(cè)值與實(shí)

3、驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)修正后的模型具有較高的預(yù)測(cè)精度，可用于描述該材料高溫變形條件下的流變應(yīng)力。
　　利用動(dòng)態(tài)材料模型理論和實(shí)驗(yàn)獲得的材料的流變應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)，采用 Prasad失穩(wěn)準(zhǔn)則，分析了應(yīng)變速率敏感系數(shù)隨變形溫度、應(yīng)變速率及應(yīng)變的變化規(guī)律，建立了2Cr11Mo1VNbN馬氏體不銹鋼在不同變性條件下的熱加工特性圖。通過對(duì)加工圖中功率耗散率和流變失穩(wěn)區(qū)域分析，結(jié)合材料高溫下變形的微觀組織變化，確定了2Cr11Mo1VNbN馬氏體不