25Cr2Ni4MoV质量控制技术的应用实践

25Cr2Ni4MoV由于用途的特殊性要求钢中含有尽可能低的夹杂物,在生产实际中,由于夹杂物而引起报废的情况屡见不鲜。因此必须对其产生、危害及控制进行研究并在实践中应用,以提高纯洁度和使用性能。     

新焊接转子材料25Cr2Ni2MoV钢的试制及其性能试验

回顾了上汽厂汽轮机低压焊接转子材料的发展,介绍了屈服强度≥700MPa的新焊接转子材料25Cr2Ni2MoV的基本特性,通过模拟轮盘锻件试制和解剖试验,测定了新材料的显微组织、力学性能、FATT、室温断裂韧度和钢的连续冷却转变曲线,进行了时效试验、应力腐蚀试验和焊接工艺试验等,结果表明该材料具有良好的淬透性和综合性能,能满足百万等级超超临界汽轮机及核电低压焊接转子的设计和使用要求.     

30Cr2Ni4MoV转子钢室温裂纹扩展性能研究

研究了汽轮机转子钢３０Ｃｒ２Ｎｉ４ＭｏＶ在各种加载情况下的疲劳裂纹扩展性能，着重研究了频率，载荷比等试验控制量对对裂纹展展的影响，得到了３０Ｃｒ２Ｎｉ４ＭｏＶ转子钢纹扩展速率的一般关系式，这些关系式与试验数据吻合较好，便于实际应用。     

长期服役后低压转子30Cr2Ni4MoV钢的性能研究

以1根长期服役的30Cr2Ni4MoV钢低压转子为例,通过显微组织分析、室温拉伸、高温拉伸和冲击以及韧脆性转变温度试验等方法研究了低压转子不同部位的显微组织和性能,并分析了低压转子强度和韧性变化的原因.结果表明:在低压转子电机端中心部位出现C、Cr、Ni和Mo等成分的偏析;转子不同部位的组织形态区别明显,服役时温度高的部位未发生明显的碳化物析出增多和颗粒粗化;转子不同部位的室温拉伸性能差别较大,服役时温度高的部位的拉伸强度未出现明显降低;转子外缘不同部位冲击韧性相同,但近中心孔不同部位的冲击韧性差别大;转子不同部位总冲击能量的区别主要表现为裂纹扩展能的差异,但裂纹形成能无明显区别;服役时转子高温部位的韧脆性转变温度升高;由于低压转子尺寸大,造成制造时不同部位的成分和显微组织的差别,这是导致不同部位性能差异的主要原因.     

核电低压转子钢30Cr2Ni4MoV低周疲劳性能研究

对30Cr2Ni4MoV进行了拉伸试验和低周疲劳试验,对30Cr2Ni4MoV的拉伸性能进行了分析,得到了大直径转子不同部位力学性能的分布特征和30Cr2Ni4MoV的塑性模量。采用应变控制对30Cr2Ni4MoV进行不同应变幅的低周疲劳试验,结果表明,30Cr2Ni4MoV有明显的循环软化特征,30Cr2Ni4MoV转子钢的芯部与表面低周疲劳性能体现出较好的一致性,并拟合得到该材料Manson-Coffin公式与应变-寿命三参数公式。两种拟合公式都能较好地拟合原始数据,应变-寿命三参数公式能更好地反映材料高周疲劳性能。     

AP1000汽轮机低压转子30Cr2Ni4MoV钢的组织及力学性能

采用化学成分和显微组织分析、室温和高温拉伸、硬度、冲击以及韧脆转变温度测试等方法,研究了30Cr2Ni4MoV钢低压转子不同位置的组织和力学性能.结果表明:低压转子不同位置的成分偏析较小,晶粒尺寸变化不大,拉伸强度和硬度比较均匀,但室温冲击性能、上平台能量和韧脆转变温度有所差别;与芯部相比,低压转子表面的室温冲击吸收能量和上平台能量高,韧脆转变温度低.     

激光表面熔凝处理对30Cr2Ni4MoV转子钢高温水腐蚀性能的影响

进行了三种强度级别的30Cr2Ni4MoV钢的激光表面熔凝处理,用电化学极化曲线和高温应力腐蚀试验考察了其耐腐蚀性能。研究表明:激光熔凝处理后在30Cr2Ni4MoV表面形成了约10~20μm的致密马氏体硬化层和压应力状态,基材状态对激光熔凝硬化层的性能无明显影响,但激光功率增大会导致表面熔凝层硬度水平降低;激光表面熔凝处理使腐蚀电位左移,腐蚀电流密度减小,抗腐蚀性能明显增强。     

精炼30Cr2Ni4MoV低压转子材料在超超临界机组上的应用

采用Ansys有限元方法计算了超超临界机组低压转子的温度场,并整理了精练30Cr2N i4MoV低压转子材料的物理化学特性。通过对两者的分析对比,认为超超临界机组的低压转子采用精练30Cr2N i4MoV完全可以满足设计要求。     

30Cr2Ni4MoV低压转子焊补区域在役检查及结果评估

介绍了某600MW汽轮机低压转子靠背轮焊补区域服役8年间的在役检查情况.通过连续7次在役检查,对该区域的性能进行了评估.检查结果表明,焊补区域组织正常,各项性能满足设计要求,转子可以继续正常服役.     

18Cr2Ni4WA钢氮化新工艺的研究

通过热处理工艺试验研究，比较在不同的氮化温度及时间条件下的氮化效果，制定出适合18Cr2Ni4WA材料的合理的氮化工艺参数。     

汽轮机焊接转子接头残余应力研究一:25Cr2Ni2MoV钢核电转子模拟件热处理前后残余应力的对比

利用焊接方法制造大型汽轮机转子已成为电力装备制造业的主要方向,通过测量焊接转子模拟件接头处的残余应力,对于转子设计、优化焊接与热处理工艺、评估服役状态都具有重要的参考意义。测试了25Cr2N i2MoV钢核电转子模拟件外圆、内圆、剖面处热处理前后的残余应力分布,发现转子深窄间隙接头处存在较为显著的轴向压应力,内、外圈在热处理前均有较大的切向拉应力;经过热处理,残余应力大大降低,且保持较好的应力状态。重复性测量的数据稳定性较好,反映出加工过程的高稳定性。     

P元素对30Cr2MoV转子钢机械性能的影响

研究了磷含量对汽轮机转子钢(30Cr2MoV)力学性能的影响.结果表明,磷含量在低于0.063%时,随着磷含量由0.045%(质量分数)增加到0.063%,合金的抗拉强度和屈服强度分别提高了100MPa;在高于0.063%时,随着磷含量的增加,对抗拉强度影响不明显,使屈服强度有所降低.断口形貌转变温度(FATT50)随磷含量的增加显著提高,其提高幅度随磷含量的增加而减少.这些结果可以由磷在铁素体中的固溶限理论和平衡偏聚热力学理论给予合理的解释.     

40Cr2MoV钢弯曲疲劳缺口敏感性能的研究

40Cr2MoV是一种高强度的调质钢,多用于承受冲击疲劳载荷的受力构件.在汽轮机和电站锅炉制造业曾用于制造接头和主轴,然而,近年来用该材料制造的主轴曾多次发生失效断裂,个别轴的运转寿命仅有数十小时,严重威胁产品的生产和使用.曾对几支失效轴进行了失效分析,发现氢脆延迟破坏是泵轴断裂的主要原因,同时也发现泵轴的断裂与轴的强度偏低和热处理工艺不当有一定的关系.着重研究了40Cr2MoV钢的缺口拉伸、缺口弯曲疲劳和光滑样弯曲疲劳性能以及热处理工艺与其性能和微观组织的关系.测试结果表明,这些数据不仅有益于搞清泵轴失效的原因,对于40Cr2MoV钢的正确使用也是有益的.     

30Cr2MoV汽轮机转子钢的PPT行为研究

采用恒电位脉冲测试技术,以钼酸钠作电解质溶液,通过正交试验法研究了在25℃时电解液pH值、钼酸钠浓度、脉冲时间比例、预极化电位对30Cr2MoV转子钢PPT行为的影响.研究发现:4个因素对电流密度影响的主次顺序为:电解液pH值、脉冲时间比例、钼酸钠浓度、预极化电位,并确定了PPT法研究汽轮机转子钢的老化较好的最佳试验条件为pH值为3.4,脉冲时间比例为1:2,电解液浓度为0.1mol/L,预极化电位为350mV,为进一步研究奠定了基础.并在PPT测量中,从总电流中扣除双电层充电电流,可提高再活化电流的精确度.     

30Cr2MoV汽轮机转子钢的EPR行为研究

以苦味酸作电解质溶液,添加十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作缓蚀剂,采用了EPR测试技术通过正交试验法研究了在30℃时电解液pH值、扫描速度、苦味酸浓度、SDBS浓度对30Cr2MoV转子钢EPR行为的影响。研究发现：4个因素对活化电量Q,影响的主次顺序为：扫描速度、电解质溶液pH值、苦味酸浓度、SDBS浓度,并确定了EPR法研究汽轮机转子钢的老化较好的主要试验条件,为进一步研究奠定了基础。     

老化30Cr2MoV汽轮机转子钢电化学性能的研究

实验使用未经老化和老化30Cr2MoV转子钢研究其电化学性能与冷脆转变温度(FATT)的关系,研究材料的电化学参数和机械性能等参数的相关性。国内首次使用苦味酸电解液测定动电位阳极极化曲线研究电化学腐蚀特征,找到临界钝化电流密度和二次活化电流密度作为特征参数分析材料的电化学极化性能,多元线性回归得到测算FATT的模型,它可以评估转子钢老化程度,测算FATT精度在±20℃之内。     

06Cr25Ni20集箱管的焊接技术

对06C r25N i20材质焊接性进行分析,确定了焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数,指出现场焊接时控制热输出是控制铁素体含量的关键。并且对在焊接过程中需要注意的问题进行了详细的论述,对现场实际工作有着较高的指导作用。     

汽轮机焊接转子接头残余应力研究二:带有弹性槽的30Cr2Ni4MoV模拟件热处理前后残余应力变化

在测试25Cr2Ni2MoV钢核电转子模拟件外圆、内圆、剖面处热处理前后的残余应力分布的基础上,进一步研究了弹性槽对根部打底焊缝处残余应力的影响,测量了盖面焊缝下方4～5层焊道处残余应力的分布。结果表明,弹性槽对缓解根部应力有显著作用,盖面焊缝下方4～5层焊道处存在超过屈服极限的纵向拉应力;热处理后,残余应力大大降低,且保持较好的应力状态。相关测量工作肯定了实际生产工艺对控制残余应力的有效性。     

30Cr2MoV转子钢高温低周疲劳性能研究

通过对３０Ｃｒ２ＭｏＶ钢汽轮机转子进行不同温度的应变控制下低周疲劳试验，给出了该材料在不同温度下的循环稳定应力－应变曲线，应变－寿命关系，应力－寿命关系，并在疲劳数据服从对数正态分布的假定基础上，给出了具有９５．４％置信度的下限应变－寿命方程，试验材料取自多个不同的２００ＭＷ机组的供货转子，数据结果具有比较广泛的代表性，对于汽轮机转子的设计和寿命估算具有一定的实际应用价值。     

1Cr17Ni2钢的热处理性能研究

通过对 1Cr17Ni2不锈钢相区变化的分析 ,从理论上阐述了 1Cr17Ni2钢的热处理的机理 ,并通过实例给出了能够同时使 1Cr17Ni2钢获得高强度和高韧性的热处理方法