热疲劳失效和喷丸强化措施

热疲劳

热疲劳指的是金属在循环热载荷工况下，由于不均匀加热和冷却引起的疲劳失效。金属快速的加热和冷却，在横截面处会引起较大热梯度，导致不均匀的膨胀和收缩。当金属某区域试图扩张开，却受到材料较冷、较厚区域的阻挡时，就会在此处产生足够应力使金属屈服。

热疲劳不同与由高温下循环机械应力造成的温度升高疲劳。但通常这两种疲劳形式同时发生，因为很多零件同时遭遇温度骤升骤降和交变载荷作用。

应用案例分析 -给水加热器

在某发电厂用的8个高压给水加热器上发现很大的热疲劳裂纹。这些高压加热器在高温和热疲劳环境下工作。开启和关闭是造成热疲劳，常态下的工作温度为480-660 °F (250-350 °C)。

在储水室和管板间受焊接热影响的区域形成环形裂纹。这些疲劳裂纹对于加热器以后的使用危险性很大。所以对裂纹开裂部位进行抛丸/喷丸强化。追踪结果发现，经强化后，8个高压给水加热器在继续工作5年后，没有新裂纹产生，原来的裂纹被有效地阻止了扩展。(end)