T91/TP347H异种钢焊接接头的蠕变性能和微观组织及硬度

为探究服役对T91/TP347H异种钢焊接接头力学性能的影响,在620 ℃不同应力水平下,对T91/TP347H异种钢焊接接头进行了高温蠕变试验,分析其蠕变行为,并采用扫描电镜、光学显微镜和显微硬度计对T91/TP347H异种钢焊接接头服役前后的断口形貌、显微组织和显微硬度进行了研究。结果表明,高应力水平下,焊接接头失效更快,且断口更加粗糙并带有大的韧窝;相较于原始态,服役1×105 h后的焊接接头T91侧出现沉淀物粗化,晶界加宽,容易产生应力集中现象,使得材料产生沿晶界脆性断裂倾向;服役过后,T91侧出现软化现象,而TP347H侧和焊缝有强化现象,焊缝硬度显著增加,且焊接接头的T91侧硬度平均值均大于TP347H侧。文中基于宏观力学试验、微观组织观测和显微硬度测试,分析了服役前后T91/TP347H异种钢焊接接头的变化。 创新点： (1)从宏观力学试验、断口形貌以及金相分析多个角度,分析T91/TP347H异种钢焊接接头蠕变性能以及服役对母材、热影响区、焊缝区微观组织变化的影响。 (2)基于显微硬度测试,分析服役前后T91/TP347H异种钢焊接接头母材及焊缝区的硬度变化,服役对焊缝及TP347热影响区起硬化作用。     

T91/TP347H异种钢焊接接头高温时效组织对性能的影响

异种钢焊接接头广泛应用于超超临界电站锅炉结构中.采用光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计、拉伸试验机等设备对服役10年并在750℃下进行不同时间时效处理的T91/TP347H异种钢焊接接头的组织与性能进行了分析.结果 表明,随着时效时间的延长,焊缝组织基本稳定,T91和TP347H的热影响区晶粒尺寸逐渐增大,析出物逐...     

SA-213TP347H与12Cr1MoVG异种钢焊接接头失效分析

针对奥氏体不锈钢SA-213TP347H与铁素体耐热钢12Cr1Mo VG异种钢焊接接头在运行过程中出现的裂纹进行分析。对失效焊接接头焊接结构、微观组织、化学成分、断口形貌、显微硬度、拉伸性能等进行了分析与测试。结果表明,该异种钢焊接接头微观组织和材料化学成分均未见异常,显微硬度和拉伸性能均满足要求。焊缝背面局部余高达3.5 mm的位置形成应力集中点,机组运行过程中在交变应力的作用下,产生裂纹并泄漏。     

长期高温时效对12Cr1MoV/TP347H异种钢接头组织及碳迁移的影响

以镍基焊丝为填充金属,采用手工钨极惰性气体保护焊(TIG)对12Cr1MoV/TP347H异种钢进行焊接,经焊后热处理后,在650℃下对异种钢焊接接头进行长期高温时效,对比研究未时效、时效500和2500 h接头12Cr1MoV侧熔合区附近的析出相演变及碳迁移.结果表明:时效2500 h后,接头12Cr1MoV侧熔合区...     

热处理对TP304H/R102异种钢焊接接头组织和性能的影响

为了改善电站锅炉受热面管系高温段铁素体-奥氏体异种钢焊接接头的高温性能,提高接头的服役寿命,制定了专门的热处理制度和时效处理条件。通过力学性能测试、高温持久强度试验和光学金相组织观察等方法,分析了焊态及不同热处理制度下TP304H/R102异种钢接头的常温力学性能、不同时效条件下的显微组织、硬度分布及碳迁移等情况。结果表明,在选定的填充材料和焊接工艺下,适当的热处理制度,对消除TP304H/R102异种钢接头的淬硬倾向,提高低合金耐热钢的组织稳定性,减少碳迁移扩散(从低合金钢侧向焊缝金属)和碳化物聚集,保证高温持久强度、改善接头使用状况起到了积极作用。     

T92钢与TP347H钢焊接接头高温蠕变研究

通过显微组织观察和微型杯突试验,对长时间高温服役状态下的T92/TP347H钢焊接接头进行微观组织观察和断裂特性分析。结果表明,T92/TP347H钢焊接接头各区域受焊接热循环的影响,微观组织差别较大。焊接接头最易断裂区域为细晶区。     

TP347H与P22异种钢焊接工艺的选择及应用

通过奥氏体不锈钢TP347H与珠光体耐热钢P22的焊接性能分析,结合相关的文献资料对以TP347H为代表的奥氏体不锈钢与以P22为代表的珠光体耐热钢所组成的异种钢焊接接头的焊接选材、焊接工艺及焊后热处理进行了简要的阐述.     

VM12与SA-213TP347H异种钢焊接接头微观组织及力学性能

为研究VM12耐热钢与SA-213TP347H奥氏体不锈钢焊接接头的性能,采用钨极惰性气体保护焊的方式连接两种材料,利用光学显微镜观察接头微观组织,并进行一系列力学性能测试,研究了在试验工艺参数下异种钢接头的显微组织特征及各项力学性能指标。试验结果表明,使用镍基合金焊材连接马氏体和奥氏体材料,可以得到质量良好的奥氏体+铁素体组织焊缝,异种钢焊接接头具有良好的室温抗拉性能、弯曲性能及冲击韧性,但VM12侧热影响区与焊缝间硬度差值较大;经过长期服役后可能会降低焊接接头整体的延展性,容易在此区域产生缺陷。     

VM12与SA-213TP347H异种钢焊接接头微观组织及力学性能

为研究VM12耐热钢与SA-213TP347H奥氏体不锈钢焊接接头的性能,采用钨极惰性气体保护焊的方式连接两种材料,利用光学显微镜观察接头微观组织,并进行一系列力学性能测试,研究了在试验工艺参数下异种钢接头的显微组织特征及各项力学性能指标。试验结果表明,使用镍基合金焊材连接马氏体和奥氏体材料,可以得到质量良好的奥氏体+铁素体组织焊缝,异种钢焊接接头具有良好的室温抗拉性能、弯曲性能及冲击韧性,但VM12侧热影响区与焊缝间硬度差值较大;经过长期服役后可能会降低焊接接头整体的延展性,容易在此区域产生缺陷。     

经长时运行的异种钢焊接接头安全寿命分析

通过对运行5万多h的TP347H不锈钢与12Cr2MoWVTiB(G102)耐热钢异种钢焊接接头进行试验研究，结果表明，G102侧热影响区，特别是近缝区，为整个焊接接头的薄弱环节；该异种钢焊接接头的剩余寿命为132万h。鉴于该类焊接接头高温短时力学性能、高温持久强度及G102侧热影响区冲击韧度低于母材的标准要求，建议尽早更换。     

火电站新型中厚板异种钢焊接接头残余应力场数值模拟研究

基于因次分析法和方程分析的相似准则及高斯热源建立TIG焊数值模拟模型,以此模拟了T23与T/P91和TP347H与T/P91两种耐热异种钢中厚板焊接接头的应力场。在T23与T/P91中,低匹配残余拉应力稍高,落在焊缝区,高匹配残余拉应力低,但区域较宽;在TP347H与T/P91中,无论从冶金还是力学的角度来看,镍基匹配的焊接接头性能最好。     

火电站新型中厚板异种钢焊接接头残余应力场数值模拟研究

基于因次分析法和方程分析的相似准则及高斯热源建立TIG焊数值模拟模型．以此模拟了T23与T／P91和TP347H与T／P91两种耐热异种钢中厚板焊接接头的应力场。在T23与T／P91中，低匹配残余拉应力稍高，落在焊缝区，高匹配残余拉应力低，但区域较宽；在TP347H与T／P91中，无论从冶金还是力学的角度来看，镍基匹配的焊接接头性能最好。     

T91/TP347HFG异种钢焊接接头裂纹原因分析

火电厂高温过热器用T91+TP347HFG异种钢焊接接头运行时,发生开裂泄露。分别从未开裂和开裂部分的焊接接头处取样,采用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计等对焊接接头试样进行检测和对比研究,分析其开裂原因。结果表明:焊接和焊后热处理工艺不当导致T91侧热影响区位置在整个焊接接头区域脆性较大,并有淬硬倾向比较大的组织出现;同时由于焊接规范参数较大而导致焊接热影响区较宽,在一定应力下的作用导致裂纹从此处萌生和扩展,最终导致该异种钢焊接接头开裂失效。     

高温服役后TP347HFG钢的组织与性能

利用金相显微镜、SEM、EDS和万能试验机分析了过热器管TP347HFG钢高温运行1.2×10⁴ h和7.5×10⁴ h后的组织与性能。结果表明,高温服役1.2×10⁴ h和7.5×10⁴ h后,TP347HFG钢仍保持明显的孪晶特征,析出的NbC有利于保持材料的组织稳定性。TP347HFG钢高温服役后力学性能能够保持稳定,随服役时间增加,强度增加而塑性变化不大。     

T91/TP347H焊接接头在含氯溶液中的腐蚀特性

目的 研究电厂用T91/TP347H钢钨极氩弧焊接头在含氯溶液中的腐蚀行为及其影响因素。方法 将服役前后的焊接接头制作成工作电极,用电化学工作站测试极化曲线和交流阻抗,拟合计算试验数据。将焊接接头在含氯溶液中浸泡,结束后对试样表面进行表征。结果 T91铁素体钢的腐蚀电位最小、腐蚀电流密度最大,电荷转移电阻最小,从而表现出的腐蚀敏感性更强,而ERNiCr-3和TP347H奥氏体钢的对应数值相对较低,其表面形成致密的钝化膜,增强了耐腐蚀性。随着焊接接头服役时间的增加,腐蚀电流密度逐渐增大,耐腐蚀性逐渐降低。氯离子促进了焊接接头表面在溶液中的阳极过程,在点蚀坑的成核和生长过程中都起着重要的促进作用。焊接接头试样边缘位置形成的原电池较为强烈,腐蚀破坏更加严重。结论 T91/TP347H焊接接头容易在T91侧发生腐蚀破坏失效,在580 ℃/25 MPa以上蒸汽参数下长时间服役后,会导致焊接接头整体耐腐蚀性下降,并且T91铁素体钢的下降幅度最大。铬元素、不锈钢组织的溶碳能力和稳定性等因素是决定焊接接头耐腐蚀性强弱的关键因素。     

P91与10GrMo910异种钢焊接接头特性分析

通过冲击韧度和显微硬度测试及金相组织观察,研究了采用2.25Cr-1Mo型和5Cr-0.5Mo型两类国产焊接材料,按实际焊接要求制备的P91钢与10CrMo910钢异质焊接接头,在二次回火前后的特性.结果发现,焊接接头的韧性受所用焊接材料和焊后热处理条件影响,用2.25Cr-1Mo型焊接材料所焊接头韧性较高,而用5Cr-0.5Mo型焊接材料所焊接头韧性较差,焊后二次回火处理在一定程度上能改善接头组织,提高接头韧性.由于组织变化和碳迁移的原因,在接头异质界面熔合线两侧产生了较大的硬度差,二次回火使接头硬度整体下降,但几乎不影响其分布规律.在靠近P91钢侧的焊缝中存在未混合区.     

基于热力学计算的水工况对耐热钢高温氧化行为影响

基于热力学计算方法,对6种不同的水工况条件下的高温氧分压进行了计算和对比.计算结果显示,TP347H和T91两种材料在570℃时高温氧化产物类型转变的临界氧分压约为1.0×10-15,而常规的加氧工况OT(1)、纯水工况、还原性全挥发处理工况AVT(R1)在此条件下的氧分压均高于1.0×10-10,因此认为常规的加氧工...     

等离子弧焊Q345B和430不锈钢异种接头的微观组织与性能

摘要： 采用等离子弧焊对3 mm厚的Q345低合金钢与430不锈钢进行异种钢焊接,并对接头微观组织、力学性能及耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,当转弧电流为100 A时,等离子弧焊Q345B/430异种钢接头的焊缝组织为均匀分布的马氏体及针状铁素体,焊接接头综合性能优良。随着电流的增大,焊缝组织转变为粗大板条马氏体及铁素体。两侧热影响区组织均发生一定程度的粗化,且Q345B侧热影响区出现魏氏组织。焊接接头于焊缝处显微硬度最大,不同转弧电流条件下异种钢显微硬度分布趋势大致相同。不同转弧电流下,焊接接头抗拉强度均与430不锈钢相近,且均断裂在靠近焊缝的430母材侧,转弧电流为100 A时接头抗拉强度最大值427 MPa。焊接接头的耐腐蚀性能与焊接电流呈负相关趋势。 创新点： 试验结果为铁素体低合金钢与铁素体不锈钢异种钢接头的应用提供了工艺数据与支撑。     

长时运行T91/G102焊接接头显微组织变化研究

对长时运行前后T91/G102异种钢焊接接头的金相组织变化进行了分析研究。结果表明,长时运行对T91侧的显微组织影响不大,而对G102侧的显微组织有明显的影响:长时运行后,G102侧母材原有的板条状贝氏体特征已基本消失,代之而来的是再结晶晶粒的形成以及碳化物的聚集长大;G102侧正火区原有的细小粒状贝氏体特征仍然保持,但有一定程度的回复;G102侧过热区发生了回复和再结晶,有更多的小晶粒形成,且原组织的晶界更加清晰。焊缝区在经过长时运行后板条状组织减少,等轴状组织增多。长时运行后,背火面的组织比向火面细小,并且在背火面焊缝的某些部位观察到了明显的柱状晶组织。     

焊后热处理对TP310HCbN耐热钢性能的影响

对TP310HCbN奥氏体耐热钢进行了 3种模拟的焊后热处理,即分别在715℃加热0.5 h、755℃加热0.5 h和755℃加热1.5 h后炉冷到400℃以下空冷,以及焊后热处理后再分别于650℃时效1×103 h、3×103 h、6×103 h、10×103 h.检测了焊后热处理及时效后钢的冲击韧度、硬度、冲击断口...