某电厂末级过热器出口集箱异种钢焊接接头失效研究

介绍某电厂锅炉末级过热器出口集箱异种钢焊接接头失效的基本情况，通过宏观形貌、成分分析、金相分析、硬度试验对12Cr1MoVG与TP347H的异种钢开展了失效分析。结果表明，裂纹为末级过热器集箱接管座与下连接对流过热器管焊缝熔合线处，约占管径整圈80%；部分管壁均有不同程度的胀粗，内外壁有较厚的氧化皮生成，金相组织出现碳化物析出等老化现象，符合长时过热失效的特征。由于异种钢接头焊接接头(特别是奥氏体类焊接接头)与低合金钢母材之间热膨胀系数差异过大，导致焊缝与母材结合面附近热应力增大，产生应力集中效应，造成焊缝开裂在膨胀系数低的低合金钢侧。     

高温再热器T23/12Cr1MoV异种钢焊缝失效机理

通过裂纹宏观形貌、硬度试验、裂纹微观形态等分析,研究了1 900 t/h锅炉高温再热器T23/12Cr1MoV异种钢安装焊缝运行8 000 h断裂失效机理。结果表明:取消焊前预热及焊后热处理,将造成焊缝及热影响区产生淬硬马氏体组织,粗晶区晶粒严重粗化,晶界弱化;在高温运行温度下,焊接残余应力及管内蒸汽运行压力下,在焊缝与粗晶区界面处产生应力集中,随着外加应力塑性增加,在焊缝与粗晶区界面粗晶界产生裂纹。再热裂纹是造成高温再热器T23/12Cr1MoV异种钢焊缝断裂失效的主要原因。     

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.     

超超临界锅炉高温再热器T91/HR3C异种钢接头失效分析

在超超临界火电机组锅炉受热面管的高温段有许多异种钢接头,其焊接质量及性能直接影响机组的安全运行.对某3 033 t/h超超临界锅炉高温再热器T91/HR3C异种钢接头的失效试样进行了宏/微观分析.研究表明,失效部位在T91侧热影响区,裂纹沿管子周向分布,从外壁粗晶粒热影响区启裂,终止于细晶粒热影响区.焊后热处理不充分,T91侧热影响区组织不稳定和硬度高是异种钢接头失效的主要原因,建议再次进行焊后热处理以改善接头性能和消除焊接应力.此外,研究发现T91侧熔合线附近形成白亮的低硬度δ-铁素体,其对接头失效虽无直接影响,但对接头长期性能的影响需要进一步评估.     

热处理工艺对12Cr1MoV/T23异种钢焊接接头的影响

12Cr1MoV/T23异种钢焊接较多应用于火电厂的管道中。通过对不同焊后热处理的异种钢焊接接头金相组织和力学性能的研究,发现合适的热处理工艺能优化焊接接头的微观组织,并改善其室温力学性能。     

HR3C/T91异种耐热钢焊接接头的力学性能及界面蠕变失效行为研究

针对新型奥氏体不锈钢HR3C与细晶粒强韧马氏体耐热钢T91异种钢焊接接头,采用手工氩弧焊接工艺、高温加速模拟、高温持久和常温力学性能试验研究HR3C与T91异种钢焊接接头的力学性能变化、高温强度、界面蠕变损伤及破坏特征.研究结果表明,焊前预热448 K,焊后不进行热处理条件下,接头的力学性能优异.加速模拟运行3004 h后,接头的力学性能仍然良好.而加速模拟运行5012h后,HR3C/T91界面发生了蠕变失效,蠕变裂纹在管接头内表面焊缝/T91界面形核、扩展,然后在管接头外表面T91的临界热影响区内发展,最后导致接头蠕变失效.拉伸和弯曲试验过程中,接头的强度和塑性下降严重,断裂位置均在焊缝/T91界面区域.因此,焊缝/T91界面容易发生早期蠕变失效.     

T91 钢与钢102 异种钢焊接工艺研究

国外在T9l 钢与异种钢焊接时,焊接材料多采用合金元素含量介于2 种母材之间的材料,并采用焊前预热和焊后热处理的工艺。在经过对T9l 钢与钢102 异种钢焊接工艺进行研究后,使其焊接工艺与国外工艺相比得以简化。在确定了T91 钢与钢102 异种钢新的、简化焊接工艺后,用该工艺制成了大量的试样。通过这些焊接试样的拉伸、弯曲试验结果,试样焊接区域的显微组织,试样焊口持久管爆试验,试样加速爆破试验等大量的试验验证,证明了T9l 钢与钢102 异种钢采用上述简化工艺焊接的可行性,可指导实际的焊接施工。     

经长时间运行的T91/G102异种钢焊接接头显微组织试验分析

对经长时间运行的T91与G102异种钢焊接接头的显微组织进行了试验分析,结果表明,经7.8×104h运行后,T91母材的显微组织没有发生明显的变化,G102母材的显微组织发生了回复和再结晶转变,可能导致蠕变性能变差。     

电站锅炉12Cr1MoVG/TP347H异种钢接头断裂分析

某电站锅炉高温再热器进口管12Cr1MoVG/TP347H接头运行1.7万h发生断裂,断裂发生在12Cr1MoVG侧焊缝熔合线处,对该管断口处经过成分分析、力学性能试验、金相组织检验,结果表明:母材的成分、强度、塑性、硬度等均满足相关标准要求;管段母材和热影响区金相组织未发现异常;焊缝的主要成分未见异常;焊缝宏观无明显的台阶和塑性变形,为脆性断口特征。认为该接头断裂为典型的A/P类异种钢接头早期失效,该接头早期失效断裂主要由于接头两侧母材运行中产生脆化层和软化层,力学性能差异导致的三轴拉应力所致,在接头焊接工艺中焊缝成形不良,接头坡口设计不合理、结构突变大(如焊瘤、背凸过大等)导致的应力集中促进了该接头早期失效。     

电站锅炉异种钢接头应力分布的数值模拟

用Ansys有限元分析软件,分析了几种不同工艺条件下异种钢接头的应力.通过计算,验证了焊后热处理对于降低接头焊接残余应力的重要作用.通过对焊后热处理的异种钢接头在施加内压工作载荷时的应力模拟发现,在G102焊接热影响区存在严重的应力集中,是导致该部位组织性能恶化和早期断裂失效的重要因素.     

SA213- T91钢小径管焊缝焊后热处理有效性的试验研究

介绍了电站锅炉SA213 - T91钢小径管焊后热处理工艺存在的问题,运用不同热处理工艺对SA213 - T91钢试样进行了热处理试验,并采用硬度试验、常温拉伸试验、常温冲击试验、金相组织比对分析了SA213 - T91钢试样,论证了其热处理工作的有效性.     

超超临界机组T92/P92钢焊接

介绍了T92/P92钢在广东大唐潮州三百门电厂3号、4号机组(2×1 000MW)的应用情况,此类钢的焊接特性是:具有焊接冷裂纹倾向;焊接接头的韧度难以控制;焊后热处理温度的控制精度范围小;热影响区软化并会产生IV型裂纹。根据上述特性,制定了T92/P92钢在焊前、焊接过程、焊后热处理及检验各个环节的工艺及控制要点,以保证机组的焊接安装质量。2台机组经水压试验和168h试运行,均未发生焊口泄漏事故,运行情况良好。     

低碳马氏体钢不预热及不热处理焊接工艺试验

通过对T91钢薄壁管不预热、不热处理进行焊接的试验和检验，考查T91钢薄壁管焊接的裂纹倾向，探讨通过工艺措施解决焊态接头硬度过高及改善接头韧性的方法。通过模拟工况试验，探讨工况温度和压力对T91钢薄壁管焊态接头的影响。     

SA335-P92钢管采用感应加热焊接热处理工艺试验

在宁海电厂二期工程1 000 MW超超临界机组工程建设中,采用感应加热设备进行了相应的焊接热处理工艺试验,解决了SA335-P92 钢管的焊接预热及焊后热处理存在的内、外壁温差问题,提高了SA335-P92 钢管的焊接热处理质量。该试验方法可为国内其他超超临界机组焊接预热及焊后热处理提供借鉴。     

锅炉再热蒸汽管道SA335- P91钢的焊接

分析了SA335 - P91钢的特点和焊接性能,从焊接工艺方法、焊材选用、焊接坡口制备、焊接工艺规范、焊接过程控制、焊后热处理等方面阐述了锅炉再热蒸汽管道SA335 - P91钢的焊接过程.焊接质量检验结果表明,锅炉再热蒸汽管道SA335 - P91钢焊接的各项检测指标均符合要求.     

1 000MW空冷机组主蒸汽管道焊后热处理工艺

为解决国内1 000MW级超超临界火电机组主蒸汽管道用P92钢焊后热处理工艺的选定问题,采用柔性陶瓷电阻主、辅加热器同时加热管道内外壁、两端封堵的热处理工艺进行主蒸汽管道焊后热处理,得到了焊缝内壁温度达740℃以上、内外壁最小温差为15℃的热处理效果。针对宁夏灵武电厂二期工程1 000MW空冷机组,进行了主蒸汽管道用P92钢进行焊后热处理试验,试验结果表明,采用该热处理工艺对P92钢进行焊后热处理,特别是对厚壁管道进行焊后热处理,可以保证恒温过程中焊缝内壁温度符合P92钢回火温度要求,从而保证了焊接接头综合机械性能的均匀性。     

用镍基焊材修复P92钢管焊口的试验

P92 钢管在焊接修复过程中,目前国内均采用其匹配焊 材进行焊接。在电厂临时性修复时没有匹配焊材的情况下, 选用镍基焊材进行了P92 钢管焊口修复试验,主要采用P92 钢 管现场施工用的焊接工艺进行焊接,热处理完成后选用镍基 焊材进行修复。试验结果表明,用镍基焊材进行修复试验是 可行的,但对于高温时效性能及持久强度性能,还需要进一步 进行研究。