400KW发电机组价格

热疲劳

燃烧室部件在交变的热应力作用下出现的破坏现象称热疲劳。热疲劳对燃烧室部件的破坏是从出现裂纹开始的，逐渐发展使部件疲劳破裂。

热疲劳的产生和发展过程可用图2-2-6来说明。图（a）表示热量从壁的触火面A面流向水冷面B。图（b）表示温度分布，温度沿壁厚近似直线变化。图（c）表示应力的变化。A面产生压应力，B面产生拉应力。当壁面的温度足够高、应力足够大时，就会在运行期间产生较大的蠕变。特别是在触火面，因温度高应力大时，在金属晶粒之间发生挤压，有些区域产生较大的塑性变形。蠕变情况如图（d）所示。上述的塑性变形使A面、B面应力缓和下来。当停车冷却后，由于触火面非塑性变形的区域要收缩，而触火面塑性变形的区域不能复原，致使壁面产生了残余拉应力。这种残余应力的分布情况如图（e）所示。它使触火面一侧受到拉伸，使冷却面一侧受到压缩。在一般情况下，这种残余应力不会超过材料的强度极限，因此不会因静拉伸造成破坏。

由于起动—停车的多次重复，上述现象就多次出现，使壁面受到低频率的交变应力作用。由于在高温下材料强度降低，而低频应力在柴油机起动—全负荷运转—停车过程中数值变化很大，这样就使一些燃烧室零件在短期内出现了裂纹。柴油机在运转中如果有负荷的变化，也会使燃烧室受热部位受到低频应力的作用，只是此时的应力幅值比较小些。

热疲劳与柴油机的累计转数并无多大关系，主要取决于机器的起动—运行—停车的循环次数。热疲劳产生的裂纹多数在触火面上形成和发展，以致造成损坏。因为这里受到较大的残余拉应力和较大的热应力与机械应力合成的压应力交变作用。另外，在触火面上还作用着高频热应力，虽然高频热应力仅涉及很薄的一层，但它会使触火面加速损坏。

柴油机在使用中因管理不当使燃烧室部件过热或局部过热，整机或个别缸超负荷运行，或进行频繁地起停，这均会加速热疲劳破坏的出现。因此，在管理中注意机器的冷却状况，不超负荷运行，尽量减少起停柴油机的次数，这对提高燃烧室部件的可靠性，延长使用寿命是非常有利的。

燃烧室部件上所承受的应力除上面已分析过的之外，在铸造件内还不可避免的存在着铸造应力，柴油机运转时活塞上还要受到因自身惯性力而引起的机械应力。在这些应力中，有高频的，也有低频的。因此，燃烧室部件承受的应力是按一定的关系叠加起来的综合应力。要使燃烧室部件工作可靠，一定要有合理的结构来保证。

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