Super304H焊接工艺试验研究

介绍Super304H同种钢、Super304H与SA-213TP347H及SA-213T91异种钢焊接性试验,通过试验确定较为合理的焊接及热处理规范.该钢用于我国超临界、超超临界锅炉机组具有很大的潜力.图2表7参3     

Super304H钢焊接缺陷产生的原因分析

对Super304H钢焊接缺陷产生的原因进行分析,主要有两方面:一是Super304H奥氏体不锈钢材料自身焊接性较差,易造成焊接裂纹;二是由主、客观原因造成的焊接工艺执行不规范,如热输入不足或过大、焊接层间温度过高、内部未充氩气保护等,从而导致焊缝未焊透、未熔合、焊瘤、咬边、气孔及过烧等焊接缺陷。建议在焊接操作中,严格执行规范的工艺参数,避免焊接缺陷产生,以便获得高质量的焊接接头。     

国产Super304 H钢高温持久后微观组织与性能

为促进国产Super304H钢的推广应用,采用硬度测试、金相组织分析、透射电镜（ＴＥＭ）分析、扫描电镜（ＳＥＭ）和能谱（ＥＤＸ）分析等对国产Super304H钢在600、650、700 ℃高温持久后的微观组织及性能进行了试验研究。结果表明：在高温持久过程中,国产Super304H钢基体组织稳定,晶粒无明显变化,其硬度的升高主要与第二相的析出有关,析出相主要为ε-Cu、二次Nb（C,N）和M23C6,细小弥散的ε-Cu、二次Nb（C,N）使Super304H具有较高的强度。Super304H钢在高温持久过程中的组织老化主要表现为M23C6在晶界聚集、沿晶界呈链状分布,以及颗粒尺寸粗化。国产Super304H钢持久10 000 h后,其强度、硬度仍处于较高水平,组织状态良好。     

SA213-Super304H、HR3C钢焊接工艺评定试验

SA213-Super304H、HR3C钢作为新型奥氏体耐热钢已应用于国内超超临界机组中。文章介绍了此种钢的焊接性能,结合青海省火电工程公司承建项目,对此种钢的焊接工艺评定进行了试验研究,讨论了焊接方法和焊接工艺特点。     

锅炉炉膛清洗对新型奥氏体钢焊接接头腐蚀影响研究

国内超超临界机组锅炉受热面高温段采用新型奥氏体不锈钢Super304H和HR3C。机组在停机检修时通常采用消防水对受热面外表面进行清洗。为了检验消防水中CI一是否会引起新型奥氏体钢焊接接头腐蚀,通过模拟相似条件进行多批次浸蚀试验,对试样进行外观检查、表面渗透、金相检验、电镜扫描等检测与分析,未发现较高浓度Cl一溶液引起Super304H和HR3C不锈钢焊接接头腐蚀现象。为超超临界锅炉炉膛内部采用消防水清洗提供了有力的试验依据。     

改善Super304H不锈钢抗晶间腐蚀性能的途径

首先从成分、结构特点、与贫Cr区的关系,以及界面、合金元素和应力状态对析出的影响等方面阐述了奥氏体不锈钢中M23C6的特性;然后以超超临界压力锅炉的过热器管和再热器管常用的奥氏体Super304H不锈钢为例,结合Super304H不锈钢的成分和特点,提出通过调整晶界工程、优化高温软化工艺、加速M23C6形成和增加去敏化工艺等方法来改善Super304H钢高晶间腐蚀的敏感性;最后指出研究Super304H不锈钢去敏化过程的规律是今后的研究方向。     

S30432钢管与T92异种钢焊接接头性能试验研究

通过材质成分、室温及高温短时强度、室温及高温短时塑性、冲击韧性、工艺性能、金相组织检验、力学性能断口检验、时效试验及高温持久性能试验,对S30432钢管与T92异种钢焊接接头的性能进行评价,并与进口SUPER304H钢管与T92异种钢焊接性能进行了比较.结果表明,S30432+T92异种钢焊接性、焊接接头短时性能满足DL/T868-2004、DL/T 751-2001及相关标准要求,与同批制备的进口SUPER304H+T92异种钢接头和日本原装SUPER304H+T92接头的性能相当.     

表面改性对Super304H钢在650℃饱和蒸汽中氧化行为的影响

对未改性的Super304H钢和经喷丸、渗铝改性后的Super304H钢在650℃饱和蒸汽中的氧化行为进行研究,使用电子天平测量氧化增重,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对氧化膜进行了分析。结果表明:未进行表面改性的Super304H钢抗蒸汽氧化能力不足,喷丸对Super304H钢抗蒸汽氧化能力有一定提升作用,渗铝处理可显著提升Super304H钢抗蒸汽氧化能力;Super304H钢外层氧化膜为Fe2O3,内层氧化膜为Fe-Cr尖晶石,外层氧化膜生长至一定厚度易发生剥落;喷丸样品氧化膜由Cr2O3与少量的Mn-Fe尖晶石组成,但变形孪晶层因相邻亚晶界凸出、吞并而退化;渗铝样品表面形成Al2O3氧化膜,互扩散区Al元素含量保持不变。     

某电厂Super304H钢管晶间腐蚀开裂原因分析

某电厂Super304H钢过热器和再热器在机组试运行过程中,连接短管和管屏的焊接接头附近出现晶间腐蚀,导致多处泄漏。通过对材料化学成分分析、能谱分析、金相组织和扫描电镜观察,以及钢管敏化后的晶间腐蚀试验,结果表明:Super304H钢基体为等轴奥氏体组织,无论是否经过敏化处理,经晶间腐蚀试验并弯曲后均会出现开裂;钢管的含铌量与含碳量之比仅为5.4,碳含量偏高而铌含量偏低易导致晶间腐蚀,并且钢管在堆放过程中受到介质的腐蚀,焊缝收缩所产生的拉应力促进了裂纹的产生和扩展。     

SUPER304H奥氏体耐热钢焊接材料匹配与接头性能研究

分析了新型奥氏体耐热钢SUPER304H的焊接性及其焊接材料的匹配问题;采用NICRO82和ARCOS625镍基合金焊丝,TIG焊接方法焊制了该钢管接头,经过对试件接头力学性能、耐晶间腐蚀性能及组织特征等的分析和试验,表明SUPER304H钢采用镍基焊接材料焊接是可行的。     

新型奥氏体耐热钢SUPER304H的焊材选择及焊接工艺

通过对SUPER304H钢的焊接性能分析,对其选用Thermanit617、YT-304H2种焊材焊接的工艺进行了重点阐述,为保证焊接接头的质量,主要措施包括:控制对口间隙和坡口打磨,防止产生未熔、内凹、焊瘤等缺陷;采用全过程持续充氩保护,防止根部焊缝氧化;控制热输入、采用层间水冷使层间温度在150℃以下,防止热裂纹等缺陷的产生。试验数据及工程实践均证明选用2种焊材中的任一种对保证SUPER304H焊接接头的综合力学性能均可行,前者可节省施工成本。     

Super 304H钢在模拟烟气腐蚀环境中持久性能与组织演变研究

奥氏体钢在锅炉关键部位服役过程中面临烟气/煤灰腐蚀+应力协同作用的挑战，存在一定的安全隐患。在静态空气及烟气/煤灰腐蚀环境下，通过模拟实验台对Super 304H钢进行温度为650℃、应力为200～300 MPa的持久实验，研究腐蚀环境对其持久性能及组织演变的影响。结果表明：相较于空气环境，腐蚀条件下Super 304H钢持久寿命下降幅度可达83%，且随着持久应力的降低合金寿命下降更明显；烟气/煤灰腐蚀导致合金表面连续的腐蚀产物出现开裂、剥落，基体发生内硫化，在拉应力的共同作用下试样内部出现沿晶开裂等蠕变损伤；基体表面由于合金元素的损失，在高温下发生再结晶，并在实验结束后发生马氏体转变，腐蚀-应力环境中合金表面腐蚀产物的开裂、剥落，内硫化物的形成，表层再结晶细晶区的增厚和晶界损伤的加剧共同促进了Super 304H钢的持久断裂。烟气/煤灰腐蚀环境通过影响Super 304H钢腐蚀过程，恶化合金基体组织影响其持久性能。     

T91＆TP347H异种钢薄壁小径管的焊接

随着电站设备中金属部件使用钢材种类的逐渐增多,对锅炉高温、高压金属部件材质的要求越来越高,不可避免地会遇到异种钢焊接的问题。在300～1000MW机组锅炉过热器、再热器管道中,为满足使用要求,已经部分使用蠕变强度和抗氧化性能高的马氏体、奥氏体耐热钢（如T91、TP347H、TP304H）。为此,通过对马氏体耐热钢（T91）和奥氏体钢（TP347H）的性能分析,阐述T91＋TP347H焊接存在的问题,焊接性能、焊接工艺及操作技术,为从事焊接的工程技术人员提供选材和制定合理焊接工艺的依据．     

服役态及时效态Super304H耐热钢结构损伤及力学性能衰减的对比研究

为探究Super304H钢在高温条件下的结构损伤和力学性能,以超超临界机组中在温度863 K下服役20 000 h的Super304H再热器管材及与其具有相同P函数值、在温度923 K下时效1 100 h的Super304H管材为对象,研究长期服役态Super304H再热器管材组织结构的老化,并开展相同P函数下的时效态与服役态Super304H钢管显微组织老化及力学性能衰减的对比研究。结果表明：钢管内、外壁运行条件的不同导致其显微组织结构产生差异;服役态钢管内侧的显微组织结构、力学性能与具有相同P函数的时效态Super304H钢管相似;然而,服役态钢管外侧的结构损伤比时效态更严重。因此,建立在Larson-Miller参数基础上的人工时效方法,只能在特定条件下模拟服役态钢管的结构损伤。     

新型奥氏体钢小径管焊接接头的超声波探伤

在超(超)临界发电机组的锅炉受热面中,Super304H等新型奥氏体材料应用越来越广泛,文章结合铁素体钢小径管焊接接头的超声波探伤方法,对新型奥氏体钢小径管进行分析及对比,指出其中的差异,并提出适用于现场的快速有效检测新型奥氏体钢小径管焊接接头的探伤方法.     

超超临界锅炉用奥氏体耐热钢Sanicro25的性能

介绍了Sanicro25奥氏体耐热钢的力学性能、持久强度、抗氧化腐蚀性能,以及常用物理性能,并与Super304H和HR3C钢进行了比较。结果表明:该钢可用于高效超超临界火电机组蒸汽温度为620℃的受热面的钢管。     

Super304H钢管国产化和质量现状

介绍了超超临界机组用的Super304H钢管的国内外生产现状,分析了国产Super304H钢管质量状况,包括化学成分、力学性能和金相特征。调查分析结果表明,目前国内已有多家企业具备了Super304H钢管的生产能力,国产与进口Super304H钢管相比,在某些指标上还存在一定的差距,但已能满足相关标准的要求。国产Super304H钢管已在国内超超临界机组中投入使用,应加强运行监督。     

SUPER 304H及HR3C选用镍基焊材的焊接工艺及实际操作研究

主要就SUPER 304H及HR3C采用多种镍基焊接材料进行焊接工艺试验,分别从工艺及操作方面进行对比研究,从而确定镍基焊接材料焊接SUPER 304H及HR3C的可行性,并结合现场焊接过程中出现的缺陷及解决措施的分析及研究。     

12X18H12T与TP347H异种钢焊缝显微组织分析

对末级过热器材质为12X18H12T与TP347H异种钢焊接工艺试验进行研究。通过焊缝外观成型及显微组织分析、扫描电镜、EDS能谱以及奥氏体钢的晶间腐蚀等试验研究,认定两种工艺下的对接环焊缝焊接接头均合格：采用钨极氩弧焊打底（焊丝H1Cr18Ni9Ti）、A132焊条填充盖面的焊接工艺所焊接头性能优于采用钨极氩弧焊打底（焊丝TGS347）、A137焊条填充盖面的焊接工艺。     

12X18H12T与TP347H异神钢焊缝显微组织分析

对末级过热器材质为12X18H12T与TP347H异种钢焊接工艺试验进行研究.通过焊缝外观成型及显微组织分析、扫描电镜、EDS能谱以及奥氏体钢的晶间腐蚀等试验研究,认定两种工艺下的对接环焊缝焊接接头均合格;采用钨极氩弧焊打底(焊丝H1Cr18Ni9Ti)、A132焊条填充盖面的焊接工艺所焊接头性能优于采用钨极氩弧焊打底(焊丝TGS347)、A137焊条填充盖面的焊接工艺.