【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电站锅炉检测，特别是涉及一种高温管道焊接接头蠕变寿命预测方法、系统及电子设备。
技术介绍
1、随着中国双碳目标的进行，超超临界发电机组将会向更高的蒸汽参数(温度和应力)发展，这对材料提出了更为苛刻的要求。一些新型高cr(铬)马氏体耐热钢因其具有良好的耐腐蚀、抗氧化和抗高温蠕变能力，被广泛应用于电站锅炉的主蒸汽管道等。然而，这类钢的焊接接头在长期服役过程中容易产生蠕变断裂。这种蠕变断裂发生在焊接接头热影响区的细晶区或临界热影响区，该区域因焊接中的峰值温度较低，形成了具有不稳定性的微观结构，易造成蠕变损伤的累积和应力集中，大大降低了焊接接头的服役寿命，导致高温管道的过早失效，从而造成工程上的重大安全事故。蠕变断裂是微观组织长期退化的结果，它的形成和演变伴随着蠕变空洞的萌生、长大、聚集及微裂纹的形成，第二相粒子的析出与粗化，晶体学特征参数的变化(如几何必须位错密度、再结晶比例等)以及宏观力学性能的下降(如硬度值等)。因此，结合高温管道焊接接头iv型裂纹的演化过程，进行蠕变损伤定量表征，对预防蠕变断裂及寿命预测具有重大意义。
2、目前，对于高温管道焊接接头蠕变损伤定量化评估方法研究较少，其对服役寿命评估多采用传统的持久寿命实验外推法，常用的有等温线外推法、larson-miller参数法和θ函数法，这些方法均未考虑到服役材料蠕变过程中的微观结构变化，一定程度上是实际经验的结果，预测的精确度不高。基于蠕变孔洞评估高温蠕变损伤法虽考虑了材料的微观形貌演化，但蠕变前期孔洞处于萌生状态，没有在基体组织中显现，则会影响前
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种高温管道焊接接头蠕变寿命预测方法、系统及电子设备，提高了电站锅炉的高温管道焊接接头蠕变寿命预测的准确性。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种高温管道焊接接头蠕变寿命预测方法，包括：
4、获取当前蠕变损伤组织特征参量和待预测电站锅炉的高温管道焊接接头的已服役时间；所述当前蠕变损伤组织特征参量为当前时刻的目标金相试样中细晶区的蠕变损伤组织特征参量和临界热影响区的蠕变损伤组织特征参量；所述目标金相试样为所述高温管道焊接接头的金相试样；
5、将所述当前蠕变损伤组织特征参量与对应的蠕变损伤表征曲线进行对比，确定所述高温管道焊接接头的当前蠕变寿命；所述蠕变损伤表征曲线是按照预设试验阶段，对原始态高温持久样品进行分阶段蠕变加速断裂试验确定的；
6、基于所述已服役时间和所述当前蠕变寿命确定所述高温管道焊接接头的剩余蠕变寿命。
7、可选地，所述蠕变损伤组织特征参量包括：蠕变空洞特征参数、第二相特征参数和微观组织形貌特征及晶体学信息。
8、可选地，所述蠕变空洞特征参数包括：蠕变空洞的平均尺寸、面积占比、孔洞间距和孔洞数量密度；
9、所述第二相特征参数包括：laves相的表征参数和m23c6的表征参数，所述表征参数包括平均尺寸、面积占比和数量密度；
10、所述微观组织形貌特征及晶体学信息包括：几何必须位错密度、小角度晶界占比、平均kam值和再结晶比例分数。
11、可选地，将所述当前蠕变损伤组织特征参量与对应的蠕变损伤表征曲线进行对比，确定所述高温管道焊接接头的当前蠕变寿命，包括：
12、将所述当前蠕变损伤组织特征参量中的所述蠕变空洞特征参数中的各参数、所述第二相特征参数中的各参数以及和所述微观组织形貌特征及晶体学信息中的各参数，分别与对应的蠕变损伤表征曲线进行对比，确定各参数对应的当前蠕变寿命；
13、将所有各参数对应的当前蠕变寿命取平均值，得到所述高温管道焊接接头的当前蠕变寿命。
14、可选地，所述分阶段蠕变加速断裂试验的试验条件，包括：
15、试验应力低于高温管道焊接接头发生iv型裂纹的临界应力，试验温度高于服役温度。
16、一种高温管道焊接接头蠕变寿命预测系统，包括：
17、当前参数获取模块，用于获取当前蠕变损伤组织特征参量和待预测电站锅炉的高温管道焊接接头的已服役时间；所述当前蠕变损伤组织特征参量为当前时刻的目标金相试样中细晶区的蠕变损伤组织特征参量和临界热影响区的蠕变损伤组织特征参量；所述目标金相试样为所述高温管道焊接接头的金相试样；
18、当前蠕变寿命确定模块，用于将所述当前蠕变损伤组织特征参量与对应的蠕变损伤表征曲线进行对比，确定所述高温管道焊接接头的当前蠕变寿命；所述蠕变损伤表征曲线是按照预设试验阶段，对原始态高温持久样品进行分阶段蠕变加速断裂试验确定的；
19、剩余蠕变寿命确定模块，用于基于所述已服役时间和所述当前蠕变寿命确定所述高温管道焊接接头的剩余蠕变寿命。
20、一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述所述的高温管道焊接接头蠕变寿命预测方法。
21、可选地，所述存储器为可读存储介质。
22、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
23、本专利技术公开了一种高温管道焊接接头蠕变寿命预测方法、系统及电子设备，首先，获取当前蠕变损伤组织特征参量和待预测电站锅炉的高温管道焊接接头的已服役时间；当前蠕变损伤组织特征参量为当前时刻的目标金相试样中细晶区的蠕变损伤组织特征参量和临界热影响区的蠕变损伤组织特征参量；目标金相试样为高温管道焊接接头的金相试样；然后，将当前蠕变损伤组织特征参量与对应的蠕变损伤表征曲线进行对比，确定高温管道焊接接头的当前蠕变寿命；蠕变损伤表征曲线是按照预设试验阶段，对原始态高温持久样品进行分阶段蠕变加速断裂试验确定的；最后，基于已服役时间和当前蠕变寿命确定高温管道焊接接头的剩余蠕变寿命。本专利技术综合考虑了iv型裂纹演化过程中的微观组织演变与力学性能变化，基于iv型裂纹的产生原因及机理，引入多个相关定量化参量，建立相关参数的蠕变损伤表征曲线，具有严密的理论依据。相比于目前对蠕变损伤的评估方法，采用了多参数耦合的方式，并且进行了量化，使得更加精确的确定焊接接头细晶区或临界热影响区蠕变损伤状态，提高了电站锅炉的高温管道焊接接头蠕变寿命预测的准确性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高温管道焊接接头蠕变寿命预测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的高温管道焊接接头蠕变寿命预测方法，其特征在于，所述蠕变损伤组织特征参量包括：蠕变空洞特征参数、第二相特征参数和微观组织形貌特征及晶体学信息。
3.根据权利要求2所述的高温管道焊接接头蠕变寿命预测方法，其特征在于，所述蠕变空洞特征参数包括：蠕变空洞的平均尺寸、面积占比、孔洞间距和孔洞数量密度；
4.根据权利要求3所述的高温管道焊接接头蠕变寿命预测方法，其特征在于，将所述当前蠕变损伤组织特征参量与对应的蠕变损伤表征曲线进行对比，确定所述高温管道焊接接头的当前蠕变寿命，包括：
5.根据权利要求1所述的高温管道焊接接头蠕变寿命预测方法，其特征在于，所述分阶段蠕变加速断裂试验的试验条件，包括：
6.一种高温管道焊接接头蠕变寿命预测系统，其特征在于，所述系统包括：
7.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行权利要求1至5中任一项所述的高温管道焊
8.根据权利要求7所述的一种电子设备，其特征在于，所述存储器为可读存储介质。
...【技术特征摘要】
1.一种高温管道焊接接头蠕变寿命预测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的高温管道焊接接头蠕变寿命预测方法，其特征在于，所述蠕变损伤组织特征参量包括：蠕变空洞特征参数、第二相特征参数和微观组织形貌特征及晶体学信息。
3.根据权利要求2所述的高温管道焊接接头蠕变寿命预测方法，其特征在于，所述蠕变空洞特征参数包括：蠕变空洞的平均尺寸、面积占比、孔洞间距和孔洞数量密度；
4.根据权利要求3所述的高温管道焊接接头蠕变寿命预测方法，其特征在于，将所述当前蠕变损伤组织特征参量与对应的蠕变损伤表征曲线进行对...
【专利技术属性】
技术研发人员：车畅，李军，于建明，廖晓炜，闫凯，刘杰，
申请(专利权)人：中国特种设备检测研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。