锅炉受热面异种钢接头早期失效关键技术研究与治理
项目属于火力发电技术金属专业领域。由中国电机工程学会组织,中国工程院院士刘正东任组长的鉴定委员会一致认为项目达到国际领先水平。随着我国超超临界、高效超超临界机组参数不断提高,铁素体/奥氏体异种钢焊接接头数量显著增加。异种钢接头服役过程中易发生早期开裂,开裂时间为1万~10万小时不等,远低于机组设计寿命。失效时间跨度大,监测方法成效小,质量监控难度大,一旦失效将造成巨大经济损失。国内外七八十年代即开始了相关研究,但对于开裂机理尚无统一认识,至今仍事故频发。当今深度调峰,劣质煤掺烧等服役工况进一步恶化,深度揭示异种钢接头早期开裂机理,提出优化措施,成为工程上急需解决的重大技术问题。 项目系统地研究了亚临界、超临界、超超临界、高效超超临界机组的异种钢接头的各项特性和多元损伤机理,涵盖了9种类型,包括早期开裂和氧化缺口两种失效形式,提出了将抗氧化性和热强性弱化区分离的优化焊接结构方法。 项目提出高可靠性异种钢接头结构优化措施1项;发表论文9篇(其中SCI 5篇);申请发明专利5项(授权3项),授权实用新型专利3项。项目成果已在大唐、神华、京能等多个发电集团的十余家电厂推广应用,提出的治理措施可提高发电机组可靠性。项目提出的氧化-应力开裂机制是对该领域已有研究成果的重要理论补充,可对未来异种钢接头的选材、新材料开发、新工艺开发产生重要深远的指导作用。