【摘 要】
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在社会高速发展的今天,健康的经济体系对能源工业特别是电力工业提出了越来越高的要求,P91钢是我国新一代的耐热钢,以其良好的性能被广泛的用于各类电站机组上,电站机组的运行环境十分恶劣,安全需求高,一种针对P91钢微观损伤的快速无损检测方法十分重要。非线性超声检测技术是一种对材料微观损伤十分敏感的无损检测技术,因此本文利用非线性超声检测平台对P91钢材料的微观损伤进行了检测研究。具体研究内容分为以下三
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在社会高速发展的今天,健康的经济体系对能源工业特别是电力工业提出了越来越高的要求,P91钢是我国新一代的耐热钢,以其良好的性能被广泛的用于各类电站机组上,电站机组的运行环境十分恶劣,安全需求高,一种针对P91钢微观损伤的快速无损检测方法十分重要。非线性超声检测技术是一种对材料微观损伤十分敏感的无损检测技术,因此本文利用非线性超声检测平台对P91钢材料的微观损伤进行了检测研究。具体研究内容分为以下三个部分:（1）对针对材料微观损伤的检测方法进行了总结比较,分析了传统检测手段在针对P91钢材料的微观损伤上的不足,介绍了非线性超声检测法的优势,并且总结了国内外有关非线性超声检测的研究。之后推导了非线性超声检测金属材料微观损伤的理论依据和表达公式,以及介绍了位错模型和位错与析出物模型两种从微观结构层面解释非线性超声系数变化的理论模型。（2）依据P91钢材料的服役环境、服役特点,针对性的制备了P91钢热损伤试块和P91钢蠕变损伤试块,随后根据非线性超声的理论要求选择以SNAP-5000系统为核心搭建了非线性超声检测平台,对P91钢微观损伤试块进行硬度测试和金相测试以期印证非线性超声检测试验的准确性。（3）利用非线性超声检测平台对P91钢微观损伤试块进行非线性超声检测,结果表明,P91钢热损伤试块的非线性超声系数的变化趋势呈现双峰状,在4000h和14000h出现极大值,整体非线性系数变化较大;P91钢蠕变损伤试块的非线性系数的变化趋势呈单调递增,非线性系数随着蠕变时间的增长而增大,并且以热影响区域的增长速度最大,焊缝区域次之,母材区域最小;比较金相测试的结果与非线性超声检测的结果发现,P91钢材料内部微观结构的变化与非线性系数的变化可以较好的利用位错与析出物模型来进行印证,这也说明了非线性超声检测P91钢材料微观损伤的准确性。
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