P92钢在内压和拉伸组合加载下的蠕变行为

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(华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点试验室，北京 102206)

0 引 言

我国是世界上拥有超(超)临界机组最多的国家，随着蒸汽温度和压力参数的提高，在机组效率得到提高的同时，也对电站关键部件材料的性能提出了更高要求，尤其是材料的高温强度、抗高温腐蚀和氧化能力等。P92铁素体耐热钢由于具有良好的高温导热性能、高强度和低热膨胀系数等，被广泛应用在我国600/620 ℃等级超超临界机组高温部件中[1]，如高温主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道及联箱等。这些部件长期处于高温工作状态，其主要失效形式为蠕变失效，同时在复杂应力和部件几何尺寸的影响下，这些部件大多处于多轴应力状态。通过研究多轴应力状态下P92钢蠕变损伤规律和机理，可以准确评估部件的剩余寿命，对超超临界机组高温关键部件的寿命管理具有重要意义。

国内外学者对多轴应力状态下蠕变的研究主要集中在多轴蠕变试验方法[2]，以及基于连续损伤理论并通过有限元方法模拟材料的力学特性和蠕变损伤特征等方面。一些学者采用缺口试样进行多轴蠕变试验，并研究了其蠕变损伤演变[3-6]，这些研究的试验装置和试样均比较简单，易于操作，但无法实现主应力和静水应力的独立变化，而研究表明利用管状试样可通过不同方式的组合加载来弥补该不足；WANG[7]等利用扭转-压缩-拉伸的加载方式，研究了多轴应力状态下GH33镍基合金的蠕变疲劳交互作用；……