PGX-800H系列保护测控装置在烧结厂的综合应用与性能分析

本论文研究了PGX-800H系列保护测控装置在烧结厂中的综合应用与性能分析。通过详细介绍PGX-800H系列装置的技术原理和特点,以及其在不同应用领域的范例,本文分析了这一装置在烧结厂中的应用,评估了其性能,并探讨了可能遇到的问题与挑战。研究表明,PGX-800H系列保护测控装置在烧结厂中具有广泛的应用前景,其出色的性能指标和优势使其成为电力系统保护和测控的理想选择。

Incoloy 800H合金在675℃蒸汽中的氧化机理研究

Incoloy 800H合金被用于我国首台高温气冷堆核电机组传热管高温段,其最高设计温度达到675℃,对其在设计温度下的蒸汽氧化性能进行研究,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线能谱(EDS)等表征了Incoloy 800H合金的氧化层结构。试验结果表明:800H合金在675℃蒸汽中的氧化动力学曲线接近立方规律,氧化增重的立方与时间接近正比关系。氧化层呈双层结构,外层主要为Fe3O4和Fe2O3及少量Ni,内层为中间分布着少量金属Ni、Al2O3和TiO_(2)颗粒的Cr2O3纳米晶,在邻近氧化层的基体金属中,分布着Cr2O3、Al2O3和TiO_(2)内氧化颗粒。

Incoloy 800H合金在碱性高温高压水中的表面特性研究

对675℃时效0~10 000 h的Incoloy 800H合金(800H合金)在300℃/10 MPa的碱性高温高压水化学环境中的腐蚀电化学行为和氧化膜显微特征进行了系统研究。通过腐蚀电化学测试、长期浸泡、扫描电镜/透射电镜观察、拉曼光谱/快速傅里叶变化分析等方法,掌握了800H合金腐蚀电化学行为、表面膜形态成分特征随时效时间的变化规律。研究结果表明:时效处理可使800H合金传热管在高温高压水中的开路电位和自腐蚀电位Ecorr小幅升高,但时效时间延长对电化学行为影响不显著;800H合金在高温高压水中呈现钝化过钝化转变,生成的氧化膜呈多层结构,最外层为弥散分布的大颗粒氧化物,组成为Fe2O3或NiFe2O4;中间层为较为致密的小尺寸氧化物,多为NiFe2O4或FeCr2O4;内层则是致密且连续的氧化物,为含Cr和少量Fe的非晶或纳米晶氧化物。800H合金在300℃/10 MPa的碱性高温高压水中具有较好的抗腐蚀性和表面稳定性。

超临界二氧化碳环境中800H合金的均匀腐蚀行为

在650℃、20 MPa的超临界二氧化碳(sCO_(2))环境中对800H合金进行了均匀腐蚀试验。运用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段对腐蚀后试样表面的氧化膜形貌、成分和结构等进行了观察和分析。结果表明:800H合金在sCO_(2)中腐蚀1 000 h后,其质量增加了11.2 mg/dm~2,腐蚀质量增加随时间的变化近似服从抛物线生长规律;表面氧化膜主要成分为Cr_(2)O_(3),其结构致密且具有保护性;C元素沉积于氧化膜表面,富Al及富Si氧化物存在于氧化膜与基体交界处。

国产T800H 碳纤维/环氧树脂复合材料化学结合及特性研究

研究了国产T800H碳纤维/环氧树脂复合材料湿热处理前后力学性能,并通过扫描电镜观察湿热后复合材料界面结合状态。结果表明,国产T800H碳纤维表面有沟槽,粗糙度大,有利于纤维与树脂形成更好的物理结合。同时,国产T800H碳纤维表面有活性官能团,有利于纤维与树脂形成更好的化学结合。国产T800H碳纤维与树脂基体的界面结合强度高,微观界面剪切强度可达56.38 MPa。湿热处理后复合材料力学性能略有下降,0°压缩强度及开孔压缩强度保持率66%以上,层间剪切强度保持率47%,表明国产T800H碳纤维/环氧树脂复合材料具有较好的耐湿热性能。

稳定化处理对800H合金耐晶间腐蚀性能的影响

对800H合金进行了不同工艺的稳定化处理,包括改变试样的进炉温度、保温时间和冷却速率。稳定化处理后,通过晶间腐蚀试验检测了合金的耐晶间腐蚀性能,通过金相检验和能谱分析检测了合金的显微组织和析出相成分,并与固溶态合金的作了比较。结果表明:稳定化处理对800H合金的耐晶间腐蚀性能有较大影响,合适的稳定化处理工艺能使合金具有与固溶态相近的晶间腐蚀速率。在900℃稳定化处理较长时间,或稳定化处理后水冷等快速冷却均能改善800H合金的耐晶间腐蚀性能。

基于ASMEⅢ-5中800H合金材料数据的高温部件非弹性分析评价方法

ASME规范第Ⅲ卷第5册(简称ASMEⅢ-5)为高温部件设计提供了具体可实行的弹性分析方法,但并未指定开展非弹性分析所需要的详细全面的材料非弹性本构模型,因而使得设计者无法直接依据现有规范执行高温部件的非弹性分析评价。高温气冷堆蒸发器高温部件主要采用800H合金。依据ASMEⅢ-5提供的800H合金等时应力应变曲线重构非弹性本构模型,完成弹塑性和蠕变本构模型的验证,再借助Abaqus子程序的数值编程工具开发计算程序,并结合蠕变断裂和疲劳性能数据,实现了基于非弹性分析的高温部件应变限值评价和蠕变-疲劳损伤评价,最后通过算例将非弹性分析方法与弹性分析方法评价结果进行对比,进一步展示非弹性分析方法的运用场景与优势。

Incoloy800H材料的盘管加热器的制作工艺

介绍了采用Incoloy800H特材制作的盘管式工业用电加热器的制作工艺。对制作过程中的热加工工艺、焊接工艺以及热处理工艺都做了简要的介绍。结合盘管的制作和使用要求以及材料本身的特殊性,对各个工艺环节的重点和难点做了说明,提出解决的方法,对可能出现的问题提出预防的措施。

800H合金热变形行为研究

通过高温单道次压缩实验,研究800H合金在变形温度850～1 050℃和应变速率0.01～10 s-1条件下的热变形行为和微观组织变化.根据单道次压缩实验数据,绘制了不同变形条件下的800H合金真应力-真应变曲线,通过非线性回归建立了流变应力数学模型;通过线性回归建立了不同温度区间内热变形本构方程.分析了热变形条件对合金微观组织的影响,结果表明:动态再结晶更有可能发生在低应变速率和高变形温度的变形条件下;当变形温度低于950℃时,沿晶界析出的Cr23C6粒子对动态再结晶的发生有一定的抑制作用.

Incoloy800H传热管抗晶间腐蚀性能研究

采用GB/T15260—94B法(即铜-硫酸铜-16%硫酸测定镍基合金的晶间腐蚀敏感性的方法)对国产Incoloy800H传热管在不同条件下的晶间腐蚀试验结果进行研究,并与进口Incoloy800H合金管的抗晶间腐蚀性能进行对比。分析结果表明,影响合金抗晶间腐蚀能力的主要因素是C、Ti含量,其敏感性随C含量的增加而递增,加入Ti元素是降低晶间腐蚀敏感性和防止晶间腐蚀的有效措施。

Incoloy800H合金晶间腐蚀敏化条件试验

采用硫酸-硫酸铜腐刻试验和双环动电位电化学再活化(DL-EPR)试验研究Incoloy800H合金晶间腐蚀敏感性,分析敏化温度与敏化时间对Incoloy800H合金晶间腐蚀敏感性的影响。分别采用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线能谱对Incoloy800H合金敏化试样的微观结构和DL-EPR测试后的表面形貌、表面元素进行表征。结果表明:随着敏化温度升高和敏化时间延长,Incoloy800H合金的晶间腐蚀敏感性先增大后减小,在750℃敏化处理4 h后Incoloy800H合金的敏化程度最大,再活化率达到71.8%;高温环境下,碳化物在Incoloy800H合金晶界析出形成贫铬区,导致Incoloy800H合金出现晶间腐蚀倾向;当敏化温度和敏化时间超过临界值时,贫铬区发生铬元素的自修复,晶间腐蚀敏感性显著减小。

试验温度及热老化对Incoloy 800H合金冲击性能的影响

本文对高温气冷堆核电机组传热管高温段材料Incoloy 800H合金冲击性能进行研究,借助扫描电镜、X射线能谱和示波冲击试验等分析了试验温度以及热老化时间对Incoloy 800H合金冲击韧性和动态断裂韧性的影响。试验结果表明:固溶态Incoloy 800H合金在675℃的总冲击能量和动态断裂韧性比室温时降低约30%,主要原因是温度升高合金的强度降低。热老化300 h后室温和675℃的Incoloy 800H合金总冲击能量分别降低68.8%和55.4%,随着热老化时间的延长,冲击能量下降速度趋缓,热老化3000 h后,室温和675℃冲击能量比固溶态分别降低74.1%和60.3%,室温和675℃的动态断裂韧性降低约70%。热老化后冲击韧性降低的原因是晶界、孪晶界以及晶内大量析出相沉淀导致的材料塑性降低。根据总冲击吸收能量、动态载荷-位移曲线类型和断口韧性断面率判断热老化3000 h后Incoloy 800H合金仍具有良好的韧性。

国产Incoloy 800H合金在氦气中时效后力学性能及微观组织演化

本文研究了国产Incoloy 800H合金在675℃高纯氦气时效3000 h过程中微观组织演化情况,分别采用扫描电镜、X射线能谱、透射电镜和力学性能试验等方法分析该合金微观组织变化对力学性能的影响。研究结果表明:时效后Incoloy 800H合金力学性能良好,满足ASME SB 163-2015的要求;随时效时间延长,室温抗拉强度和显微维氏硬度呈上升趋势,与供货态相比时效3000 h后室温抗拉强度和显微维氏硬度分别上升7.1%和16.9%;时效后M23C6型碳化物在晶界和晶内析出,二次Ti(C,N)相主要在晶内析出;随着时效时间的延长,晶界不连续颗粒状M23C6型碳化物尺寸略有增大,时效3000 h后晶界附近M23C6尺寸约为400~700 nm,晶内M23C6和二次Ti(C,N)相数量显著增多,尺寸变化不大,分别约为120~160 nm和200~250 nm,未发现σ相和G相等有害相。

800H合金焊接性能研究

采用TIG焊接了800H合金。利用OM和SEM对焊接接头的微观组织进行表征，通过EDS分析了第二相的成分，用XRD对焊缝和母材进行物相分析。使用万能试验机和硬度试验机测试了焊接接头的力学性能，并观察了拉伸断口的形貌。结果表明：采用焊接电流65～70A、焊接速度100～120ram／rain、氩气流量8～10L／min的工艺条件，有效避免了焊接热裂纹的出现，焊缝组织为奥氏体和少量第二相（主要为Fe、Cr的碳化物和TiN）；焊接接头的平均抗拉强度高达520MPa、伸长率为32％，拉伸断裂为韧性断裂；焊缝和热影响区的硬度较低，平均值分别为154．2和161．7HV，母材硬度平均为184HV。

核电站蒸汽发生器用Incoloy800H传热管抗晶间腐蚀性能研究

对核电站蒸汽发生器用Incoloy800H传热管在不同敏化条件下进行晶间腐蚀试验,结果表明,未经敏化处理而直接进行晶间腐蚀试验的试样未见明显宏观裂纹,而经敏化处理的试样发生了不同程度的宏观裂纹,且敏化时间越长,裂纹倾向越严重。因此,为提高Incoloy800H传热管的抗晶间腐蚀能力,应降低C含量,提高Ti含量,同时严格控制介质的环境,以避免传热管晶间腐蚀裂纹的发生。

应力和水化学参数对Incoloy800H合金晶间腐蚀的影响试验

应用静态浸泡和动电位极化曲线测量,并结合金相显微镜观察,试验研究了某核电机组蒸汽发生器启动过程中应力和水化学参数对Incoloy800H合金晶间腐蚀的影响。结果表明:应力作用显著提高了Incoloy800H合金晶间腐蚀敏感性,且随着应力增大晶间腐蚀敏感性增强;氯离子质量浓度、溶解氧量和p H值等水化学参数对Incoloy800H合金晶间腐蚀具有显著影响,降低氯离子质量浓度和溶解氧量、提高p H值,可有效抑制Incoloy800H合金晶间腐蚀的发生。

Incoloy800H合金在高温纯水蒸气中的氧化行为

采用不连续称重法、X射线衍射及扫描电子显微镜等研究了Incoloy800H合金在750℃和850℃纯水蒸气中的氧化行为。结果表明:试验合金的氧化动力学近似遵循抛物线规律,温度升高后其氧化急剧加速;在750℃蒸汽中氧化后,试验合金表面形成以(Cr,Mn)_2O_3为主的氧化膜,其上分布着不连续呈突起状的Fe_3O_4,在氧化膜下方基体中的铬被内氧化为Cr_2O_3;在850℃蒸汽中氧化后,试验合金表面形成双层氧化膜,外层为薄的(Fe,Mn)_3O_4,内层为厚的(Cr,Mn)_2O_3,氧化膜下方基体中的铝沿晶界发生内氧化生成Al2O3。

基于GRNN神经网络的800H合金热变形预测

以800H合金的热压缩实验为基础,分析800H合金在不同温度和应变速率下800H合金的流动应变行为。基于800H合金变形温度、应变率、应变和应力的实验数据,建立关于800H合金热变形的GRNN神经网络预测模型。依据GRNN神经网络训练结果,选择平滑因子为0.2的网络。应力预测值和实验结果的相关性分析表明,建立的800H合金热变形行为GRNN神经网络模型稳定性高、泛化能力很强,可应用于其他合金的热变形行为预测。

800H合金静态软化行为及其亚结构演变

为优化铁镍铬耐蚀合金Incoloy 800H的热加工生产工艺,在MMS-300热力模拟试验机上对其进行双道次热压缩实验,绘制出不同变形条件下的双道次流变应力曲线,研究了变形温度、变形程度、应变速率与初始奥氏体晶粒尺寸等参数对其静态软化行为的影响.利用EBSD及TEM技术分析了道次间隔时间内亚结构变化规律,建立了合金静态再结晶动力学模型.结果表明:变形温度对静态再结晶速率的影响最为明显;当变形温度低于950℃时,沿晶界析出Cr23C6对大角度晶界产生钉扎作用,抑制了静态再结晶的发生,静态软化机制以回复作用为主;当变形温度高于950℃时,析出物逐渐溶解,钉扎作用随之减弱,发生了静态再结晶;建立的静态再结晶动力学模型在预测静态再结晶体积分数方面具有较高精度.

晶界工程对Incoloy 800H合金在850℃ FLiNaK熔盐中腐蚀行为的影响

为了评价晶界工程(GBE)对800H合金在850℃FLiNaK熔盐中腐蚀行为的影响,对GBE 800H和800H合金分别在850℃FLiNaK中进行了100h静态腐蚀试验。应用扫描电子显微镜/能谱仪(SEM/EDS)、聚焦离子束/扫描电镜/能谱仪(FIB/SEM/EDS)、高精度天平测量了质量变化和微区成分变化,观察了腐蚀形貌,并分析了腐蚀机制和过程。结果表明:FLiNaK熔盐主要沿晶界向基体渗透;GBE 800H合金的腐蚀深度和FLiNaK沿晶界的渗透深度都小于800H合金的。