锅炉受热面高温失效的激光诱导击穿光谱预测分析

锅炉受热面金属材料的高温失效是影响锅炉安全经济运行的重要因素之一，现有方法主要以破坏性的割管分析和缺陷出现后的无损检测为主。本项目在前期相关研究工作的基础上，提出将激光诱导击穿光谱技术应用于锅炉受热面高温失效的预测。研究激光诱导击穿光谱与被测表面相互作用过程中，高温失效引起的受热面材料组织变化对激光诱导击穿光谱特性的影响，分析碳化物析出以及合金元素偏析对特定谱线特性和元素微区分布的影响，并研究机械性能变化和等离子体特性以及光谱特性之间的关联性，构建不同失效程度和光谱特性的关联性。建立合适的光谱数据分析模型，实现受热面高温失效过程中组织结构的确定和特征元素的高精度定量分析。根据激光诱导击穿光谱的定性定量分析结果与被检测对象组织结构变化和元素的微区分布变化的对应关系，用以诊断受热面状态，实现锅炉受热面失效预测分析。本项目的完成将为发展锅炉受热面金属材料高温失效的快速分析预测技术提供理论和实验基

锅炉受热面金属材料的高温失效是影响锅炉安全经济运行的重要因素之一，现有方法主要以破坏性的割管分析和缺陷出现后的无损检测为主。本项目提出将激光诱导击穿光谱技术应用于锅炉受热面高温失效的预测。结合CCD相机和三维高精度调整平台，搭建了一套用于金属受热面检测的高精密调整的实验台架；掌握了典型受热面材料（12Cr1MoV、T91和T92）的失效机理和特征，建立了材料的显微组织、力学性能和失效趋势之间的对应关系；建立了金相组织、晶粒度、机械性能和球化程度与等离子体及其光谱特性之间的关联性；获得了表征等离子体及其光谱特征的关键指标，结合单变量和多变量分析方法，建立了抗拉强度和老化等级的预测模型。本项目的研究为发展锅炉受热面金属材料高温失效的快速分析预测技术提供理论和实验基础。