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。     

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。     

T91/TP347H异种钢焊接接头服役微观组织转变

异种钢焊接接头在超超临界电站锅炉结构中应用广泛.采用XRD,SEM及EDS及显微硬度对原始态和服役1×105 h的T91/TP347H异种钢焊接接头的相组成、显微组织形貌和元素组成进行了表征分析,并采用显微硬度计对2种接头的显微硬度进行了测试.结果 表明,相较于原始态,服役1×105 h的接头TP347H母材晶粒更为粗...     

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...     

TP347H钢焊接接头微观组织及断口形貌分析

采用了ER316L和H1Cr18Ni9Ti焊丝对TP347H钢的焊接性进行了研究,测试了焊接接头在常温下的力学性能,对焊缝金属和热影响区进行微观组织观察,并对冲击试件进行了SEM断口形貌分析.发现氧化物等杂质容易聚集在热影响区,内充氩不当在焊缝根部极易形成氧化裂纹,焊接参数大容易引起焊缝区未熔合,在启裂处有脆性断裂迹象.通过分析对TP347H钢的焊接性及工艺参数有了更清楚的认识,对大参数火电机组和核电机组材料的焊接具有一定的帮助.     

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。     

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。     

高强度低合金Q345钢焊接接头的微观组织与力学性能研究

以高强度低合金Q345钢焊接接头为对象,研究其微观组织和力学性能。结果表明,高强度低合金Q345钢的焊接接头具有优良的弯曲和拉伸性能,且硬度分布均匀。在室温和-40℃的低温下均具有良好的冲击韧度。     

T22/TP310H异种钢焊接接头的显微组织分析

采用手工钨极氩弧焊,选用ERNiCr-3镍基焊丝,对T22/TP310H异种钢进行焊接。焊后利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪及能谱仪对焊接接头进行了分析研究。结果表明:焊缝组织主要为胞状树枝晶,焊缝金属的组成相主要有奥氏体基体γ相、NbC和M23C6碳化物相。T22侧热影响区有任意分布的块状铁素体,也有呈条状聚合物的块状铁素体;TP310H侧HAZ中奥氏体晶粒粗化现象不明显。     

高温再热器SA-213TP347H钢管爆管原因分析

通过宏观分析、硬度测量、显微组织观察和扫描电镜与能谱成分分析,对某电厂2号炉高温再热器SA213-TP347H钢管进行爆管原因分析。试验结果表明,爆口管件的化学成分、硬度和拉伸性能符合ASTM A213/A213M对SA213-TP347H钢的规定,爆口处的显微组织为奥氏体,晶界处存在含Fe、Cr、Nb的析出物。对备件管样弯头进行了试验分析,硬度试验表明其弯头处的洛氏硬度超出GB 5310-2008对SA-213TP347H钢的规定;显微组织观察表明弯头处存在较多滑移线,对其进行扫描电镜观察和能谱分析,存在含有S等非金属元素的夹杂。综上所述,爆管原因属材料弯管在生产中未进行固溶处理,晶界上出现含Cr析出物,形成贫Cr区导致晶界弱化,导致晶间应力腐蚀而爆管。     

高温再热器SA-213TP347H钢管裂纹原因分析

通过结构分析、断口检查、硬度测试、抗拉试验、显微组织观察及能谱分析,对电厂高温再热器SA-213TP347H钢管进行裂纹原因分析。结果表明:高温再热器在运行中容易晃动,裂纹处于管夹挤压的凹坑;裂纹处管材的拉伸性能、硬度均符合ASME A213/A213M对SA-213TP347H钢的要求;显微组织为奥氏体和沿晶界分布的含Cr碳化物,裂纹是沿晶裂纹,由管外壁向管内扩展;裂纹处腐蚀产物均含有O、S等非金属元素。分析表明:产生裂纹的原因是由于管夹挤压管道,同时管道结构易晃动,增加了挤压变形处的应力,促进了含Cr碳化物沿晶界析出,形成贫Cr区而导致晶界弱化,并在腐蚀性介质的作用下,导致晶间应力腐蚀开裂。     

QP980-DP980异种先进高强钢激光焊接头微观组织及力学性能

采用光纤激光焊实现了异种汽车用先进高强钢QP980与DP980的拼焊连接,对异种焊接接头的微观组织、硬度分布进行了观察和测试,对焊接接头的拉伸性能进行了测试,对断口形貌进行了观察和分析。结果表明,焊缝区域的组织全为马氏体组织,且硬度最高(535 HV);两侧焊接热影响区均可分为完全相变区、不完全相变区和回火区三个区域。两侧热影响区中的完全相变区由于冷却速度快全部为马氏体组织,硬度提高;不完全相变区部分形成马氏体,成为马氏体和铁素体的混合区,回火区由于回火马氏体的出现使其硬度下降。QP980侧的回火区由回火马氏体、铁素体和残余奥氏体组成;DP980侧的回火区由回火马氏体和铁素体组成。接头拉伸断裂发生在DP980侧热影响区,抗拉强度达到DP980母材的98．9%,断后伸长率约为DP980母材的70．9%,断裂模式为韧性断裂。     

高温再热器用T23/TP347H异种钢管接头失效分析

针对某600 MW超临界机组锅炉运行约40000 h后,高温再热器T23/TP347H异种钢管接头出现的开裂泄漏失效情况进行了理化分析。结果表明,异种钢管焊接接头的失效原因主要是由T23钢管焊接热影响区再热裂纹引起的,裂纹沿钢管周向分布,起裂于T23侧热影响区的粗晶区,沿晶界扩展,呈典型的脆性断裂特征。     

TiAl/Ti60电子束焊接接头组织及性能

对 TiAl/Ti60 异种材料进行电子束焊接,研究了其接头成形特点、焊缝组织、热影响区组织及接头力学性能.结果表明,TiAl/Ti60 电子束焊接时,接头的主要缺陷是存在宏观横向裂纹.焊缝组织快速冷却时主要形成的马氏体组织为针片状的α2 相,Ti60侧热影响区为针状α' 相,TiAl 侧热影响区为马氏体形貌.接头焊缝区硬度值较大,且熔合线两侧的硬度分布梯度较大.TiAl/Ti60 常规电子束焊接接头,接头的抗拉强度最大可达到 175.4 MPa,接头强度相对较低.拉伸断裂发生在 TiAl 侧熔合线附近,断裂为脆性断裂,断裂特征为穿晶断裂.

Abstract：

Electron beam welding experiments of TiAl/Ti60dissimilar joints were carried out. Microstructure and mechanical properties were studied. The results show that major defect in TiAl/Ti60 joint during electron beam welding is transverse crack. Weld zone is characterized by acicular α2 plates, HAZ near to Ti60 by acicular α' phase, and HAZ near to TiAl by martensite. Hardness in weld zone is relatively higher, as well as the hardness gradient along fusion line. Fracture during stretching occurs in the region near fusion line. Fracture mode is brittle fracture, which is characterized by transgranular fracture.     

600MW超临界机组SA-213TP347H高温再热器频繁爆管原因探究

通过宏观检查、化学成分、力学性能、显微组织及扫描电镜与能谱分析,结合设计、制造、安装等阶段存在的隐患分析,深入研究了某电厂SA213-TP347H高温再热器管频繁爆管原因。结果表明:高温再热器管子在弯管处存在不同程度的机械损伤缺陷。爆管管样化学成分、硬度、拉伸性能符合ASTM A213/A213M的规定;爆口处显微组织为奥氏体,晶界处存在含Cr和Nb成分析出物。备品备件硬度偏高,显微组织有明显的孪晶和较多滑移线,加速了敏化,晶界急剧贫Cr化。综上分析,高再频繁爆管的原因既有设计上的因素,也有制造质量的影响,而弯管未进行固溶处理,加速了贫Cr区的形成从而导致晶界抗腐蚀性能降低,导致晶间腐蚀所引起。     

5052与6061异种铝合金搅拌摩擦焊接头的组织和力学性能

采用搅拌摩擦焊(FSW)方法对6 mm厚的5052和6061异种铝合金进行了焊接,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)分析母材和焊接接头的显微组织和断口形貌,利用XRD分析了搅拌区域的物相组成,并测试了室温拉伸性能和显微硬度。结果表明,5052合金置于前进侧时更有利于材料在焊核区域的相互混合,焊接接头的最低硬度在5052合金一侧热影响区(HAZ),并在这个区域发生了断裂,断裂特征为韧性断裂。焊接接头的最大抗拉强度为225 MPa,伸长率为5.77%。