薄壁輻射管在高速噴氣加熱技術(shù)中應(yīng)用的研究.pdf

1、高速噴氣加熱技術(shù)的使用將提高冷軋帶鋼連續(xù)退火爐的加熱能力，是實(shí)現(xiàn)連退快速熱處理的一項(xiàng)重要技術(shù)。它的輻射加熱單元采用了新型薄壁輻射管，大大提高了連退爐的傳熱效率，同時(shí)選用高溫合金HR-120作為制作材質(zhì)將延長(zhǎng)薄壁輻射管的使用壽命。本文針對(duì)新型薄壁輻射管在高速噴氣加熱爐中的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究，內(nèi)容主要集中在以下幾個(gè)方面：
　?。?）將懸臂梁實(shí)驗(yàn)與材料蠕變力學(xué)試驗(yàn)聯(lián)系在一起，在高溫電爐中利用懸臂受力原理實(shí)現(xiàn)對(duì)懸臂梁合金同等條件加載，懸臂

2、發(fā)生蠕變逐漸彎曲，依據(jù)末端垂墜速率反應(yīng)了懸臂合金的蠕變速率這一現(xiàn)象，對(duì)幾種常見(jiàn)薄壁輻射管合金同時(shí)進(jìn)行懸臂梁實(shí)驗(yàn)，將快速獲得它們?cè)诟鳒囟赛c(diǎn)蠕變性能的定性比較；對(duì)HR-120及INCONEL601合金進(jìn)行蠕變拉伸試驗(yàn)，比較其不同溫度和應(yīng)力狀態(tài)下的蠕變壽命，分析了它們的蠕變行為，計(jì)算HR-120合金不同溫度的應(yīng)力因子；進(jìn)行HR-120合金的缺口持久試驗(yàn)，研究合金在多軸應(yīng)力狀態(tài)下的失效準(zhǔn)則，計(jì)算材料的多軸蠕變失效準(zhǔn)則參數(shù)值。
　　（2）分

3、析 HR-120合金微觀組織組成，觀察其蠕變前后試樣的金相組織，研究了晶粒粗細(xì)變化、析出物大小及分布情況；使用掃描電子顯微鏡（SEM）進(jìn)一步研究合金組織，細(xì)致觀察了析出物形狀、蠕變前后的變化情況，以及晶界的析出情況；采用能譜儀（EDX）分析組織第二相元素，推測(cè)為CrNbN相和Cr的碳化物；對(duì)材料進(jìn)行X射線衍射分析（XRD），分析合金物相，HR-120基體相為面心六面體，為奧氏體組織γ相。
　　（3）詳細(xì)介紹了改進(jìn)型 Kachano

4、v-Rabotnov蠕變損傷本構(gòu)方程；建立解決蠕變問(wèn)題的有限元方程，解釋和說(shuō)明了非線性方程解法及用增量法求解積分點(diǎn)應(yīng)力的方法；給出耦合熱膨脹的蠕變損傷本構(gòu)子程序（UMAT）的編程思路并詳細(xì)推導(dǎo)了求解K-R方程的實(shí)現(xiàn)算法；結(jié)合軟件ISIGHT介紹了參數(shù)擬合尋優(yōu)方法，通過(guò)該方法確定HR-120合金Kachanov-Rabotnov蠕變損傷本構(gòu)方程的材料參數(shù)，；運(yùn)用試錯(cuò)法對(duì)缺口持久試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬，測(cè)定多軸應(yīng)力狀態(tài)下的失效準(zhǔn)則參數(shù)。