镍基填充材料在异种钢接头中的应用

电站设备安装中经常遇到的异种钢焊接接头主要是奥氏体与铁素体钢接头和铁素体与铁素体钢接头.由于存在成分及物理性能的差异,给焊接带来了一些问题.为了减少焊缝金属稀释,提高熔合区塑性,减少残余应力,解决接头冷裂和脆化问题,通过对焊接材料焊接性的分析、工艺试验及工艺评定,制定了合理的焊接工艺,从而保证了焊接质量.     

铁素体-奥氏体异种钢接头高温失效原因的分析

通过用镍基合金、奥氏体和铁素体填充材料焊接的铁素体-奥氏体异种钢接头的蠕变断裂试验结果表明,材料之间的蠕变强度不匹配是异种钢接头高温运行中过早失效的主要原因。为了改善铁素体钢和奥氏体钢之间蠕变强度差别太大的问题,接入一段蠕变强度介于两者之间的过渡段,结果可使异种钢接头的蠕变断裂强度(寿命)达到铁素体同种钢接头的水平。     

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。     

异种钢焊接接头熔合线附近腐蚀疲劳性能的研究

1 前言 异种钢焊接技术于30年代已用于锅炉制造行业。在随后的使用中发现,异种钢焊接接头的失效几乎总是发生在铁素体钢一侧的热影响区(HAZ),靠近熔合线,实际上是HAZ中的脱碳区。碳在熔合线附近的迁移导致在接头处0.5mm的间隔内显微硬度有240HV的差异,特别是当熔合线两侧分别为铁素体和奥氏体组织时,碳迁移将更为显著。     

焊缝金属对异各钢接头力学性能的影响

本文采用拉伸、弯曲、金相分析等试验方法，研究了奥氏体焊缝和组合焊缝对ＺＧ４５Ｍｎ２＋４０Ｃｒ异种钢接头力学性能的影响。结果表明，奥氏体焊组合焊缝接头的静载强度都可达到两种被焊材料中的较低经材料的强度，但接头的横向弯曲角弯曲较小；组合焊缝工艺成本低，在焊后状态使用的异种钢焊接结构中具有推广价值。     

异种奥氏体钢焊接接头显微组织结构分析

研究了高锰奥氏体钢焊接接头性能和显微组织结构,在熔合线上不同合金元素成线性过渡,其显微组织与母材和焊缝组织相同,均为奥氏体加铁素体,显微硬度分析也证实了这点。说明用Ｎｉ－Ｃｒ奥氏体钢焊接材料焊接高锰奥氏体钢,可获得性能优良的焊接接头。     

珠光体钢与奥氏体钢焊接接头的组织分析及焊接工艺的控制

结合轮胎硫化机生产中的囊筒焊接实践，通过珠光体钢与奥氏体钢焊接接头的工艺试验，从焊材选配，焊缝金相组织，接头性能等方面进行了测定和分析，提高了合理的焊接工艺控制要点，在囊筒异种钢焊接接头中获得了较好的焊接质量和经济效益。     

304&Q235异种钢TIG焊接接头组织及力学性能研究

为了充分发挥材料各自的优势,异种钢材料的组合应用应运而生.本文采用TIG焊对Q235普通碳钢和304奥氏体不锈钢进行异种钢焊接试验,并采用控制变量的方法优化焊接工艺,获取符合工程实践要求的焊接接头.结合金相显微镜以及扫描电镜对焊接接头各区域微观组织演变过程进行观察,采用X射线衍射仪对焊缝进行物相分析,利用万能拉伸试验机...     

应力应变、疲劳与脆断、断裂力学

不同异种钢管道焊接接头残余应力的数值模拟 利用有限元软件ABAQUS,开发了一个顺次耦合的热应力有限元计算程序,对0Cr18Ni9／20和1Cr5Mo/20异种钢焊接接头残余应力进行了有限元模拟分析。结果表明,无论是采用A302奥氏体不锈钢焊条还是Incone182镍基焊条,0Cr18Ni9／20钢和1Cr5Mo/20钢焊接接头中最大的轴向残余应力和环向残余应力产生在20钢侧的热影响区,0Cr18Ni9侧有最小的焊接残余应力。     

低匹配奥氏体焊接接头静态强度的研究

本文就5NiCrMoV钢采用奥557焊条焊接,对低匹配奥氏体焊接接头的静态强度进行了研究,并对奥氏体焊缝金属强度提高的原因进行了分析。     

铁素体-奥氏体异种钢接头的界面组织及力学性能

为提高电站锅炉过热器铁素体－奥氏体异种钢焊接接头的高温蠕变断裂强度和服役寿命，设计了专用的镍基填充材料及组合焊接接头。通过对不同焊缝接头的高温蠕变力不试验，焊缝界面组织变化分析，碳扩散和热应力的测试分析，认为在高温低力的条件下，接头焊缝界面及热影响区碳元素扩散迁移和碳化物聚集是影响接头蠕变断裂强度的重要原因。     

Evaluation of creep rupture behaviour for weld joint and base metal of the Cr35Ni45Nb alloy

In order to investigate microstructure and creep rupture strength of a weld joint after aging, Cr35Ni45Nb alloy tubes were welded by the GTAW process of two-type filler metals. The tensile test, hardness and creep test were conducted to analyse the mechanical properties of the weld joint and base metal. The results show that the creep rupture time of the base metal at 1373?K is longer than a new weld joint, while the tensile properties of the base metal at room temperature are similar to a new weld joint. With aging, the microstructure of the weld metal and the base metal tended to be homogeneous, the creep rupture time of the weld joint improved and was similar to that of the base metal.     

Mechanical characteristics and microstructure of weld joint of high-temperature martensitic steel containing 9% Cr

The structure and mechanical characteristics of a weld joint of 10Kh9K3V2MFBR steel (0.097 C, 0.17.Si, 0.54 Mn, 8.75 Cr, 0.21 Ni, 0.51 Mo, 0.07 Nb, 0.23 V, 0.004 N, 0.003 B, 1.6 W, 0.15 Cu, and Fe for balance, wt %) have been studied; the joint was produced by hand welding in an argon atmosphere using 03Kh20N45M7G6B welding wire (0.3 C, 20 Cr, 45 Ni, 7 Mo, 6 Mn, and 1 Nb, wt %). The weld joint is divided into the zone of the base metal, a thermal effect zone, which consists of zones that contain fine and coarse original austenitic grains, and the zone of seam metal. It has been shown that the weld joint of 10Kh9K3V2MFBR steel possesses high strength characteristics at the room temperature under static loading and a satisfactorily impact toughness, which has the minimum value of 30 J/cm² in the zone of the seam metal and does not depend on the temperature. With a decrease in the temperature from the room temperature to 253 K, a ductile–brittle transition occurs in the thermal effect zone. Creep tests carried out at the temperature of 923 K have shown that the long-term strength of the weld seam is lower than that of the base material in the entire stress range being tested. At stresses of 140 MPa or higher, the acceleration of creep in the weld seam is observed, while at low stresses of about 120 MPa, the rates of creep in the weld seam and in the base metal remain similar until the transition to the stage of accelerated fracture occurs. The difference in the values of the long-term strength is due to premature fracture, which occurs in the thermal effect zone with the finegrained structure.     

异种钢闪光对焊接头蠕变断裂力学行为

分别钢闪光对焊制备的高强匹配（ＢＷ－ＷＨ－ＢＬ）、低强匹配（ＢＨ－ＷＬ－ＢＭ）和中强匹配（ＢＬ－ＷＭ－ＨＢ）的;宏观力学不均匀异种钢接头进行了蠕变及蠕变断裂,试验,并用有限元方法分析了不同匹配接头蠕变断裂的力学因素。结果表明,高强匹配和低强匹配接头均沿头邻近焊缝界面的低强度母材或焊缝侧发生断裂,并怕特征;中强匹配接头蠕变断裂位置在远离焊缝界面的低强度母材区,呈延性断裂性质。应力三轴性是控制高强匹配     

30CrMnSi/Cu/V/TC4电子束焊接试验研究

使用Cu/V中间层实现了30CrMnSi合金钢与TC4钛合金的电子束焊接,探究了接头组织和性能特征。结果表明,通过添加Cu/V过渡层金属可以避免Ti-Fe元素的直接混合反应生成脆硬的金属间化合物。焊缝不同区域分布着不同组分及性能的特征相,靠近钢侧焊缝为偏聚形成的富Fe相与富Cu相,靠近钛侧焊缝在形成Ti-V固溶体的同时也形成了少量Ti-Cu金属间化合物。接头的抗拉强度最高为418 MPa,接头失效于焊缝与30CrMnSi母材界面处的熔合线位置。     

马氏体/贝氏体耐热钢焊接接头的界面蠕变损伤行为

采用脉冲氩弧焊接工艺、高温加速模拟、高温持久实验研究了不同焊缝蠕变强度匹配条件下马氏体耐热钢9Cr1MoVNbN与贝氏体耐热钢12Cr2MoWVTiB异种钢焊接接头的高温强度、界面蠕变损伤及破坏特征.研究结果表明,焊前523 K预热、焊后1023 K×1 h回火条件下,接头的力学性能优异.加速模拟运行500,1000和1500 h后低匹配焊接接头的界面蠕变损伤最严重,发生了界面蠕变断裂,早期失效倾向较大;中匹配接头的蠕变损伤最小,仅发现个别孤立蠕变孔洞,早期失效倾向最小,中匹配接头在923 K下的持久强度(σ105)与低匹配接头比较接近;高匹配接头在923 K下的持久强度(σ105)最低,蠕变孔洞几乎连成裂纹,蠕变损伤和早期失效较大.因此,对于上述异种钢焊接接头采用中匹配焊缝较为合理.     

10Cr9Mo1VNbN/12Cr1MoV异种钢焊接接头的蠕变损伤及界面失效

针对马氏体耐热钢 10Cr9Mo1VNbN和珠光体耐热钢 12Cr1MoV ,采用TGS -9cb、H10Cr5Mo、TR31三种焊丝形成高、中、低匹配焊接接头 ,利用脉冲电流氩弧焊、高温加速模拟工况、力学性能试验及电子显微分析 ,研究了 10Cr9Mo1VNbN/ 12Cr1MoV异种钢焊接接头的力学性能、高温强度、界面蠕变损伤及失效特征。试验结果表明 ,焊前预热 2 5 0℃ ,焊后回火 75 0℃× 1h ,加速模拟运行 5 0 0h后 ,高匹配和中匹配接头的力学性能劣化明显 ,界面蠕变损伤及失效倾向较大 ;而低匹配接头的力学性能优于高匹配和中匹配接头 ,界面蠕变损伤较轻 ,失效倾向较小。因此 ,选用TR31焊丝作为10Cr9Mo1VNbN/ 12Cr1MoV异种钢焊接接头的填充材料较为合适。     

火电站用T23/TP316H异种金属焊接接头服役损伤分析

通过试验研究分析了服役后的高温蒸汽管道中T23/TP316H异种金属焊接接头的微观组织、成分和氧化情况。结果表明,在540℃/17 MPa条件下服役10万h后,TP316H钢侧虽会被氧化,但未发现明显的会导致接头早期失效的潜在危险因素;T23钢侧会出现沿焊缝/热影响区界面的氧化,并出现了沿界面的开裂。T23钢与镍基焊缝金属的界面氧化损伤与界面两侧热膨胀系数、高温蠕变强度差异及界面附近的硬度梯度耦合后,很可能诱发界面失效,增加接头早期失效风险。与此同时,T23钢侧未发现蠕变、碳迁移软区等常见的界面失效弱化因素,所以界面氧化损伤是T23/TP36H异种金属焊接接头的主要损伤模式。     

ISOCHRONOUS STRESS-STRAIN CURVES OF LOW ALLOY STEEL CROSS-WELD-SPECIMEN AT HIGH TEMPERATURE

In this work, a parametric approach is presented and utilized to determine the creep properties of weldments; then the model of creep strain for cross weld specimen is given. On the basis of the experimental results, attempt has been made to establish equations of the isochronous stress-strain for weld joint that can predict the function of loading and service time in use of the creep data of base metal and weld metal.     

CO_2激光焊接600MPa DP钢接头组织与性能

采用CO2激光对抗拉强度为600MPa,厚度1.4mm的DP钢进行焊接.研究焊接速度对焊缝外观和截面成形的影响、接头的组织特点、硬度、强度和成形能力.结果表明,激光功率相同,焊接速度较低时焊缝易产生气孔,焊接速度较高时易发生飞溅;焊接速度对焊缝熔深及熔宽也有影响.焊缝区组织主要由马氏体构成,从焊缝、焊接热影响区到母材,组织中马氏体含量下降,接头的最高硬度出现在焊缝或热影响区.在平行于焊缝方向,焊接接头的抗拉强度高于母材,垂直于焊缝方向,接头的抗拉强度与母材相当.由于焊缝出现马氏体组织,接头的塑性和韧性降低,板材的冲压成形能力下降.