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基于良好的高温综合性能,Cr35Ni45Nb合金常用于制造乙烯裂解炉炉管.结焦与渗碳是导致乙烯裂解炉管提前失效的主要因素.本文基于开发的顺次耦合的热应力耦合程序,利用有限元软件ABAQUS,对结焦层和渗碳层共同影响下的Cr35Ni45Nb合金乙烯裂解炉管开车过程中温度场和应力场分布进行了数值分析.讨论了结焦层和渗碳层尺寸、不同升温方式对于炉管机械性能和传热性能的影响.结果表明:结焦层和渗碳层的增加加速降低了炉管的传热性能.在结焦层、渗碳层和金属基体的界面处出现应力突变现象,最大环向应力位于炉管内壁,最小环向应力位于炉管的外壁,并且这种分布规律并不随着炉管服役时间的延长而改变.