脱硫循环泵过流件用Cr30A冲击腐蚀磨损失效行为研究

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脱硫循环泵由于受到腐蚀磨损的影响而导致其使用寿命大大降低。为了能更好的为火电厂脱硫循环泵的快速失效问题提供理论基础,为脱硫关键过流件的科学选材及优化运行工艺提供科学依据。本文针对湿法脱硫工况下的腐蚀磨损现象,自制腐蚀磨损试验机,利用失重法、扫描电镜微观结构分析和能谱检测等手段,以Cr30A合金为研究对象,较为系统探讨了它在不同过流件冲击环境下的腐蚀磨损行为。论文的主要工作和结果如下:通过对Cr30A在不同过流件冲击环境下进行冲击腐蚀磨损试验,对它的冲击腐蚀磨损机理进行一定探讨:作为流道壁面材料在近平行冲击环境下,Cr30A的冲击腐蚀磨损失重率随转速上升而增加,当转速为1500r/min时,材料受到腐蚀磨损破坏质量流失最严重。Cr30A合金的冲击腐蚀磨损机理以显微切削为主;作为叶轮材料在小角度冲击环境下,当转速较低时,Cr30A的冲击腐蚀磨损机理以切削和犁皱为主,转速较高时的冲击腐蚀磨损机理主要是疲劳裂纹扩展导致挤出棱断裂和浅层片状剥落;作为泵壳材料在大角度冲击环境下,当转速较低时,Cr30A的冲击腐蚀磨损机理主要以犁皱和腐蚀磨损为主,而在高转速下的冲击腐蚀磨损机理主要是材料深层大块脱落和严重的腐蚀磨损;作为护板材料在近垂直冲击环境下,Cr30A的冲击腐蚀磨损机理主要是材料的小块脱落和腐蚀磨损。在不同过流件冲击环境下,Cr30A在腐蚀浆料中的腐蚀和磨损之间都存在明显交互作用。作为流道壁面材料在近平行冲击环境下,Cr30A冲击腐蚀磨损失重主要来自于腐蚀作用,其交互作用量占到总损伤11.65%~39.18%;作为叶轮材料在小角度冲击下,Cr30A冲击腐蚀磨损交互作用量占到总损伤41.86%~53.67%,当转速为1500 r/min时,其冲击腐蚀磨损失重主要来自于交互作用;作为泵壳材料在大角度冲击环境下,Cr30A冲击腐蚀磨损失重主要来源于腐蚀磨损交互作用,其交互作用量占到总磨蚀量的55.30%~67.28%;作为护板材料在近垂直冲击环境下,Cr30A冲击腐蚀磨损交互作用量占到总磨蚀量的18.84%~44.51%。交互作用量与冲击环境和转速有关。归纳总结其交互作用机制为:材料受到冲击发生塑性变形构成应变差异电池,促进了腐蚀。材料受到反复冲击产生裂纹,腐蚀介质渗入裂纹造成材料脱落,腐蚀促进了磨损。
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