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| 內容簡介： |
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超超临界机组管道接头早期失效是危害其安全运行的主要因素之一，而如何有效评价接头的损伤程度、预测接头的剩余寿命是当前国际上的研究难点。本书聚焦机组高温段管道的一种典型耐热钢接头，即T92钢接头，在其蠕变寿命范围内，开展接头的损伤演化规律研究；蠕变过程中的应力应变分析研究；接头的损伤模拟与寿命预测研究，以及接头的无损检测评价方法研究。本书的研究结果将有助于理解与掌握新型马氏体耐热钢接头的蠕变损伤机理，为机组关键构件的损伤评定奠定理论和方法基础，具有科学意义与实际应用参考价值。为便于理解，本书*后的附录列出了书中涉及的材料与对应的国家标准牌号。本书可供材料类相关领域科研人员、研究生和高年级本科生阅读，也可作为相关课程的教材或教学参考用书。
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| 目錄：
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目录/CONTENTS前言第1章绪论11.1超超临界机组与耐热钢概述11.2耐热钢及接头的蠕变失效问题101.3本书研究的主要内容12参考文献13第2章耐热钢的焊接与试样制备152.1典型的焊接方法152.2耐热钢的焊接试验172.3接头蠕变试样制备方法192.4本章小结20参考文献20第3章耐热钢接头的蠕变损伤213.1接头的蠕变损伤与破断213.2接头蠕变损伤的寿命预测方法243.3接头蠕变损伤的检测评价方法253.4本章小结27参考文献28第4章耐热钢接头的蠕变损伤演化规律研究304.1接头的蠕变试验与损伤观察方法304.2接头的蠕变试验结果324.3同种钢接头的显微组织分析334.4同种钢接头细晶区蠕变孔洞损伤演化分析424.5基于孔洞损伤演化的蠕变寿命评估模型504.6同种钢接头不同截面处细晶区的蠕变损伤分析524.7T92/HR3C异种钢接头的蠕变损伤演化分析574.8本章小结72参考文献74第5章蠕变损伤力学理论研究765.1状态变量与连续标量函数785.2损伤变量及其相关变量805.3损伤等效应力准则815.4耗散势845.5黏塑性、蠕变865.6本章小结86参考文献87第6章耐热钢接头蠕变损伤的数值模拟研究886.1蠕变本构方程确定886.2T92钢蠕变本构方程的确定886.3ABAQUS用户材料子程序原理926.4改进的K-R方程的子程序946.5T92钢焊接接头蠕变损伤的数值模拟956.6本章小结103参考文献104第7章超声检测技术与原理1067.1常规超声检测技术原理1067.2非线性超声检测技术原理1097.3非线性参数的物理含义1187.4介质微观组织演化与超声非线性相互作用的关系1207.5本章小结121参考文献122第8章T92钢焊接接头蠕变损伤的超声研究1238.1常规超声检测系统1238.2T92钢焊接接头损伤试样的常规超声检测1248.3非线性声学系统简介与非线性超声平台搭建1298.4非线性超声测量固定装置的设计1338.5T92钢焊接接头蠕变损伤的非线性超声测量1348.6T92钢焊接接头非线性参数变化机理分析1398.7常规超声检测与非线性超声测量效果的对比研究1428.8基于非线性超声的T92钢焊接接头Ⅳ型损伤的预测1438.9本章小结1448.10本书总结与工作展望145参考文献147附录本书中涉及的材料与对应的国家标准牌号148
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| 內容試閱：
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电力工业是国民经济的重要基础，是国家经济发展战略中的重点和先行行业。然而，在能源危机和环境危机日益严峻的新形势下，淘汰落后产能、实现节能减排已成为保护自然环境以及节约能源的重要手段。火力发电领域中，发展高效率、低排放的超超临界机组不仅可以提升能源利用率，同时也能降低机组SO2、NOx的排放，现已成为我国火电行业发展的主要趋势。随着超超临界机组工作参数的不断提高，机组构件对其用钢的要求更加苛刻。马氏体耐热钢是应用于我国超超临界机组高温蒸汽管道系统的典型材料。例如，以T92钢为代表的新型9%Cr钢兼有良好的高温强度和抗氧化性能，广泛应用于机组省煤器、过热器、再热器与水冷壁管道中。然而近年来，关于T92钢焊接构件在服役过程中，接头发生早期蠕变断裂的情况已相继有所报道。对于爆管危害，管道爆管后的水蒸气泄漏极易引起作业单位的人员伤亡，即会导致严重的安全事故。由于耐热钢焊接接头为非均质材料，接头不同区域组织的力学性能有所差异，因此该部位往往是管道构件中的薄弱环节，影响了机组的安全稳定生产。当前，国内外学者围绕耐热钢接头的蠕变损伤与评价已开展了部分研究工作，然而，现有的研究还存在着许多不足之处，且并不完善。例如，在焊接接头蠕变寿命范围内，对接头的损伤演化规律及其影响因素，目前还缺乏深入的研究；对接头在蠕变过程中的应力应变分析，还缺乏系统性的计算与评价；对接头的损伤模拟与寿命预测，还缺乏理论与试验协同下的校核与验证；对接头在实际服役下的损伤程度与损伤状况，还缺乏精确的无损检测评价与表征方法。考虑9%Cr钢及其焊接构件是超超临界机组管道系统的主选材料，同时，鉴于爆管事故的发生，必须对超超临界机组管道构件采取有效的损伤评定和监督措施，防范机组管道的突然泄漏与破裂，确保超超临界机组设备及管道系统的运行安全。作者长期专注金属结构材料的失效分析与无损检测研究，在新型耐热钢管道及其接头的损伤表征、失效分析、强度校核、寿命预测、无损检测、性能评估等方面已取得了诸多研究成果。本书将以机组四管常用的小管径T92钢作为主要研究材料，开展焊接接头的蠕变开裂机理研究、损伤演化规律研究、基于蠕变损伤力学的数值模拟研究，以及接头基于声学方法的无损检测与评估技术研究。为便于理解，本书最后的附录列出了书中涉及的材料与对应的国家标准牌号。本书为王啸、孟鑫、张福豹撰写，由南通大学学术专著出版基金资助。在撰写过程中得到朱昱教授、黄明宇教授、刘榆副教授、刘省研究员等老师的指导和帮助，并得到了南通大学机械工程学院领导与同事们的大力支持，在此一并表示衷心的感谢。由于本书作者水平有限，书中难免有不妥之处，恳请读者批评指正。
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