[发明专利]一种电站受热面管焊接接头蠕变试验方法

说明书

本发明涉及一种电站受热面管焊接接头蠕变试验方法，技术方案是，制作焊接接头试样，加工1根钢管主体、2个封头管，通过钢管主体未封堵的一端开口往钢管主体内装入去离子水，焊接在一起的钢管主体和2个封头管构成焊接接头试样，将密封有去离子水的焊接接头试样置于热处理炉中，设置试验加热温度，进行高温时效试验；在热处理炉中进行高温时效试验至规定时间或至试样断裂后取出，完成高温时效试验，本发明试验得到的断裂时间准确，从而达到了模拟电站受热面管实际受力的应力分布状态的目的，模拟了真实的受热面管服役状态，是电站受热面管焊接接头蠕变试验方法上的创新。

技术领域

本发明涉及材料性能技术检测，特别是一种受热面管焊接接头近工况蠕变试验方法。

背景技术

目前研究电站受热面管焊接接头的蠕变性能一般为在实验室进行单轴拉伸蠕变试验，见GB/T 2039-2012《金属材料单轴拉伸蠕变试验方法》。单轴拉伸蠕变试验方法即为在垂直于钢管焊接接头方向(轴向)取矩形或者棒状试样，在高温蠕变试验机上通过单向拉伸(轴向)试验完成。

然而现场服役的受热面管在蒸汽内压作用下，不仅承受轴向应力，同时承受周向应力，且周向应力大于轴向应力，现场服役受热面管的在三个轴向的应力分布与单轴拉伸蠕变试验时的应力分布存在较大差距，因此现有的实验室常规蠕变试验不能模拟真实的受热面管服役状态。因此，其改进和创新势在必行。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种用于风力发电机组叶片的自动喷涂装置及喷涂方法，可有效解决进行受热面管焊接接头近工况蠕变试验的问题，从而模拟电站受热面管实际受力的应力分布状态。

本发明解决的技术方案是：

一种电站受热面管焊接接头蠕变试验方法，包括以下步骤：

步骤一：制作焊接接头试样

加工1根钢管主体、2个封头管，所述钢管主体以及封头管的直径、壁厚与现场待测受热面管的直径、壁厚相同；

所述钢管主体两端开口，所述封头管一端开口、一端密封；将其中一个封头管的开口端与钢管主体的一端采用与现场待测受热面管焊接接头焊缝相同的焊接工艺焊接在一起，形成第一焊缝；

焊接完成后，采用加热带加热方法对第一焊缝进行焊后热处理，若待测受热面管焊接接头为奥氏体不锈钢等无需焊后处理的焊接工艺时，受热面管则无需焊后热处理步骤；

通过钢管主体未封堵的一端开口往钢管主体内装入去离子水，然后将另一个封头管的开口端与钢管主体的另一端采用与现场待测受热面管焊接接头焊缝相同的焊接工艺焊接在一起，形成第二焊缝，从而焊接在一起的钢管主体和2个封头管构成焊接接头试样，去离子水被封闭在焊接接头试样的内腔中，装入去离子水的水量由待测受热面管焊接接头的蒸汽压力P确定，具体加入去离子水的质量m的计算方法为：

焊接接头试样内腔填充空间的体积V为：

其中：di—焊接接头试样内腔的内直径，即钢管主体的内径；h—焊接接头试样内腔的总长度，即已焊接好的焊接接头试样封头管两端板的间距；

利用克拉伯龙方程，计算选择试验压力与试验温度下的去离子水量：

PV＝nRT

其中：P—待测受热面管焊接接头的蒸汽压力(Ma)；V—焊接接头试样内腔填充空间的体积(立方米)；n—加入去离子水的物质的量(mol)；R—气体常数，R＝8.314；T—温度(开尔文K)；

利用克拉伯龙方程，计算选择试验压力与试验温度下的去离子水量：

PV＝nRT