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不同温度下15crmor循环塑性实验研究及低周疲劳寿命预测

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机械强度 2014年第3期36卷 368-373页

作者：李青董俊华余伟炜高炳军河北工业大学化工学院天津300130 苏州热工研究院有限公司苏州215004

在20℃,200℃,300℃和400℃下对15crmor进行了循环塑性行为和棘轮效应—疲劳交互作用的实验研究。不同温度下全寿命内循环塑性实验表明,非对称循环加载的大部分时段棘轮应变率基本保持稳定,后期接近失效阶段才急速增大。各温度下棘轮应... 详细信息

在20℃,200℃,300℃和400℃下对15crmor进行了循环塑性行为和棘轮效应—疲劳交互作用的实验研究。不同温度下全寿命内循环塑性实验表明,非对称循环加载的大部分时段棘轮应变率基本保持稳定,后期接近失效阶段才急速增大。各温度下棘轮应变随平均应力、应力幅的增大而增大。低周疲劳寿命受平均应力和应力幅的共同影响,但应力幅的影响更大。与Coffin-Manson模型及Morrow修正模型相比,各温度下MSRS模型对材料疲劳寿命的预测更为准确。采用含温度参数的MSRS模型可较方便地预测不同温度下材料的疲劳寿命。

关键词： 15crmor 棘轮效应低周疲劳温度寿命预测

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15crmor焦炭塔及其复层的焊接

焊接技术 2008年第3期37卷 54-57页

作者：郑会娥天津冠杰石化工程有限公司天津300270

在制造材质为15crmor的压力容器时,焊接接头中比较容易产生裂纹,并且裂纹的返修也很困难,对压力容器的危害相当严重。为此笔者通过详细介绍在制造该压力容器时所采取的焊接工艺措施,来阐述如何避免焊缝中产生裂纹,从而保证焊接质量。

关键词： 15crmor 压力容器裂纹焊接工艺

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15crmor高压变换炉的焊接

焊接技术 2005年第B7期34卷 79-80页

作者：聂敏李军薛金保陈小艺于成科中国石油天然气第一建设公司河南洛阳471023

主要分析了15crmor厚钢板在施焊过程中易产生冷裂纹的原因。通过选择合理的预热温度、道间温度、焊接工艺参数，严格控制施焊过程及后热处理工艺等防止措施，有效地防止了其裂纹的产生。

关键词： 15crmor 厚钢板焊接裂纹

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15crmor棘轮效应的研究

15CrMoR棘轮效应的研究

作者：李青河北工业大学

学位级别：硕士

在20℃，200℃，300℃和400℃的温度下对15crmor进行了一系列的单轴拉伸实验和全寿命下的单轴棘轮实验，通过对实验结果的分析讨论发现：温度和加载速率对材料的力学性能的影响是复杂的;当加载速率一定时，温度越高，材料的屈服平台越... 详细信息

在20℃，200℃，300℃和400℃的温度下对15crmor进行了一系列的单轴拉伸实验和全寿命下的单轴棘轮实验，通过对实验结果的分析讨论发现：温度和加载速率对材料的力学性能的影响是复杂的;当加载速率一定时，温度越高，材料的屈服平台越短，材料的屈服平台长度与温度呈指数关系。15crmor不同温度下全寿命内循环塑性实验表明，非对称循环加载的大部分时段棘轮应变率基本保持稳定，最后接近到失效阶段才急速增大;在非对称应力循环下的材料的棘轮应变速率随平均应力或应力幅的增大而增大;疲劳寿命与施加的平均应力和应力幅有关，且应力幅的影响较大。与Coffin-Manson模型及Morrow修正模型相比，MSRS模型对材料的疲劳寿命的预测更为准确，并以MSRS模型为基础，考虑温度对模型参数的影响确定了含温度参数的MSRS模型，该模型能较方便的预测不同温度下材料的疲劳寿命。通过对不同温度，不同载荷条件下材料的疲劳断口形貌特征的分析发现：当材料棘轮应变率大于0.001%/s时，材料以韧性断裂为主;当材料的棘轮应变率小于0.001%/s时，材料断口处的疲劳断裂特征明显。特别是通过对断口裂纹扩展区的形貌特征研究发现，在裂纹扩展区，存在呈穿晶断裂的二次裂纹，而且应力越大，二次裂纹数量越少，但二次裂纹更长，更深。根据单轴拉伸和单轴棘轮实验结果确定OW-II模型参数，并在OW-II模型的基础上引入损伤变量，确定含损伤的OW-II模型，该模型可以较好的预测不同温度下15crmor的棘轮效应。

关键词： 15crmor 棘轮效应疲劳寿命断口特征本构模型损伤

15crmor试件焊接冷裂纹声发射特性的实验研究

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15CrMoR试件焊接冷裂纹声发射特性的实验研究

作者：张盛瑀东北石油大学

学位级别：硕士

冷裂纹是焊接中比较常见的一种缺陷。由于冷裂纹具有延迟特性,所以给检测和预防带来困难,也为焊接结构和承载设备的使用带来安全隐患。冷裂纹的产生与焊接过程的冶金和力学因素有关,所以冷裂纹的形态与产生条件之间有直接的联系。从焊... 详细信息

冷裂纹是焊接中比较常见的一种缺陷。由于冷裂纹具有延迟特性,所以给检测和预防带来困难,也为焊接结构和承载设备的使用带来安全隐患。冷裂纹的产生与焊接过程的冶金和力学因素有关,所以冷裂纹的形态与产生条件之间有直接的联系。从焊接冷裂纹的微观形态、起源、扩展以及影响因素进行深入分析,了解冷裂纹形成及扩展机理,制定有效的冷裂纹监测预报方法,对保障工程结构焊接质量和安全使用具有重要意义。本文以焊接冷裂纹为研究对象,分析焊接冷裂纹形成机理,以15CrMo R材料斜Y型坡口试件为例,采用声发射检测技术开展焊接冷裂纹形成过程中声发射信号特性的实验研究。通过对比分析有无冷裂纹产生时的声发射信号规律,并结合15CrMo R试件断口图像分析结果,提取了焊接冷裂纹声发射的“全程特性”。利用AE信号特征参数统计分析法,获知在冷裂纹形成过程中微裂纹汇聚阶段释放的AE信号能量和活性最高的“阶段特性”。依据冷裂纹起裂及扩展过程中起裂信号能量、幅值特征参数衰减规律,结合冷裂纹形成机制,揭示了冷裂纹延迟扩展特性机理。同时,通过不同板厚和不同拘束焊缝长度实验试件组声发射监测数据对比分析,可知随着板厚和拘束焊缝长度的增加冷裂纹敏感倾向增大,同时声发射信号强度和活性增加。应用声发射源定位方法对冷裂纹起裂及扩展过程中起裂信号进行定位,获知冷裂纹在实验焊缝末端起裂,并逐渐向焊接初始端扩展的规律。利用ANSYS软件进行15Cr Mo R斜Y型坡口试件焊接实验数值模拟,分析试件焊后残余应力分布和变化规律,验证了声发射检测技术对冷裂纹起裂位置和扩展方向的检测结果。最后,通过采用连续小波变换和高阶谱分析方法,获取了冷裂纹形成过程中典型声发射信号波形和频谱特征,依据此特征可有效地将冷裂纹起裂及扩展过程中的起裂信号与不同阶段的其它信号进行区分。

关键词： 15crmor 冷裂纹声发射起裂位置定位高阶谱

容器用钢15crmor热轧及热处理工艺研究

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容器用钢15CrMoR热轧及热处理工艺研究

作者：苏志敏东北大学

学位级别：硕士

15crmor是低碳、低合金珠光体型耐热钢,具有优良的综合性能。本课题以15crmor钢为研究对象,采用热模拟机和实验室轧机模拟现场生产15crmor中温压力容器板工艺,通过研究,得到以下结果：(1)采用单道次压缩实验,研究了变形温度、变形程度... 详细信息

15crmor是低碳、低合金珠光体型耐热钢,具有优良的综合性能。本课题以15crmor钢为研究对象,采用热模拟机和实验室轧机模拟现场生产15crmor中温压力容器板工艺,通过研究,得到以下结果：(1)采用单道次压缩实验,研究了变形温度、变形程度和变形速率对实验钢变形抗力的影响规律,建立了实验钢的变形抗力数学模型;同时研究了实验钢奥氏体动态软化行为,动态再结晶激活能为346.9 kJ/mol。(2)采用热膨胀法测定了变形和未变形条件下实验钢的连续冷却转变曲线,结合金相组织观察结果,给出了变形以及冷却速率对实验钢组织的影响规律。结果表明：变形使CCT曲线向左上移动。(3)在热模拟实验的基础上,通过实验室热轧实验对实验钢的轧制工艺进行了研究。实验结果表明：随着终轧温度的降低,晶粒细化,实验钢的强度提高;轧后冷却速率对钢的性能也有很大影响。(4)分析了热处理制度对15crmor钢组织和性能的影响。研究发现,15crmor钢的正火温度对强度和韧性有明显的影响。正火温度为940℃时,15crmor钢获得强韧性的最佳配比。正火冷却速率通过改变钢的组织而对钢的性能产生影响。15crmor钢没有明显的回火脆性。通过对高温瞬时力学性能的测定,预测出热处理后15crmor钢在550℃的温度下服役10万小时的高温持久强度为71MPa。(5)通过实验室模拟实验,建议工业现场采用以下工艺制度：轧制加热温度1150℃,开轧温度1100℃,终轧温度850℃-860℃。正火温度为940℃,保温时间为2.5min/mm,堆垛冷却,回火温度690℃时,保温时间为3min/mm,空冷。

关键词：容器用钢 15crmor 单道次 CCT 热处理

焦炭塔用材15crmor低周疲劳寿命试验研究

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焦炭塔用材15CrMoR低周疲劳寿命试验研究

作者：马凯河北工业大学

学位级别：硕士

焦炭塔是延迟焦化工艺中的关键设备,其工作环境恶劣,在反复的交变载荷和温度变化的条件下,筒体环焊缝附近容易发生鼓胀、开裂,影响设备的安全运行,因此对焦炭塔用材低周疲劳寿命进行研究非常重要。本文制作了焦炭塔用材15CrMo R对接试件... 详细信息

焦炭塔是延迟焦化工艺中的关键设备,其工作环境恶劣,在反复的交变载荷和温度变化的条件下,筒体环焊缝附近容易发生鼓胀、开裂,影响设备的安全运行,因此对焦炭塔用材低周疲劳寿命进行研究非常重要。本文制作了焦炭塔用材15CrMo R对接试件,对其母材区及焊缝区金属进行了不同温度的单轴拉伸试验和全寿命单轴棘轮效应试验。通过单轴拉伸试验得出预测低周疲劳寿命的基本参数,选用考虑棘轮效应的MSRS模型对母材区和焊缝区材料疲劳寿命进行预测,预测结果均在2倍误差带以内,而且预测结果均匀分布在45°精确线两侧。选用OW-II随动强化本构模型,得出在相同工况下母材区焊缝区稳定段的棘轮应变率和应变幅值,并将其带入MSRS模型,结果表明,母材区疲劳寿命明显低于焊缝区,母材区稳定段棘轮应变率明显高于焊缝区。对焦炭塔用材15CrMo R试件进行了全寿命的多轴棘轮效应试验,分别考察不同加载路径、剪切应变幅值、平均应力、应力幅值对材料试件多轴棘轮效应及疲劳寿命的影响;并利用等效应变法、临界面法、能量法、考虑棘轮效应的预测模型,对材料多轴疲劳寿命进行预测,通过对比,考虑棘轮应变修正项的Gao-Chen模型对15CrMo R多轴疲劳寿命的试验结果给出了很理想的预测效果。

关键词： 15crmor 棘轮效应低周疲劳多轴寿命预测

15crmor钢材的焊接接头组织及其硬度分析

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西华大学学报（自然科学版） 2006年第4期25卷 35-37页

作者：陈文静屈金山谢君钟玉潘全喜四川华川安装工程有限公司四川内江641000 西华大学材料科学与工程学院四川成都610039

分别采用焊条R307和焊条A302在母材15crmor容器用钢上进行焊接试验。对焊缝金属和热影响区金属的显微组织进行了分析,并对焊接接头金属的硬度进行了测试。研究结果表明:15crmor钢采用焊条R307焊接,经焊后热处理的焊接接头的组织为铁素... 详细信息

分别采用焊条R307和焊条A302在母材15crmor容器用钢上进行焊接试验。对焊缝金属和热影响区金属的显微组织进行了分析,并对焊接接头金属的硬度进行了测试。研究结果表明:15crmor钢采用焊条R307焊接,经焊后热处理的焊接接头的组织为铁素体、珠光体和碳化物,焊缝金属的硬度与母材的硬度相近。采用焊条A302焊接时,其焊缝组织为奥氏体和树枝状的δ铁素体,并存在枝晶偏析,在热影响区形成了贝氏体组织,是导致热影响区金属的硬度比焊缝区金属的硬度高得多的原因。

关键词： 15crmor 焊接接头显微组织焊后热处理

15crmor厚壁锥体与法兰环向焊缝裂纹的返修

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石油化工建设 2005年第2期27卷 57-58页

作者：孙桂英中国石化集团第四建设公司金属结构厂，天津300270

15crmor厚壁锥体与法兰环向焊缝在焊接24h后进行100%RT检测,发现整圈焊缝都是裂纹,通过对材料的化学成份及焊接过程控制分析认为,材料本身的淬硬倾向、较大的拘束应力以及预后热温度未能达到工艺要求,是产生冷裂纹的主要原因。文章从裂... 详细信息

15crmor厚壁锥体与法兰环向焊缝在焊接24h后进行100%RT检测,发现整圈焊缝都是裂纹,通过对材料的化学成份及焊接过程控制分析认为,材料本身的淬硬倾向、较大的拘束应力以及预后热温度未能达到工艺要求,是产生冷裂纹的主要原因。文章从裂纹的消除、坡口形式、预热和后热方法等方面详细介绍了返修工艺,并取得了很好的成绩。

关键词： 15crmor 焊缝裂纹法兰锥体厚壁环向焊缝控制分析焊接过程化学成份淬硬倾向工艺要求拘束应力坡口形式返修工艺详细介绍冷裂纹材料