P91与10CrMo910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。     

氢系统2.25 Cr-1 Mo钢的焊后热处理控制

1 工艺分析氢系统介质有极强腐蚀作用,在应力条件下作用加剧,会产生应力腐蚀裂纹,焊缝区w(Cr)与这种腐蚀有密切关系。2.25Cr-1Mo钢焊接特点：①氢腐蚀开裂具有晶间裂纹和诱导裂纹的特点,当硬度>HB250时,该材料对氢诱导开裂极为敏感。②焊缝金属淬硬倾向大。该钢在焊接冷却过程中,易产生马氏体组织,通过焊后热处理,使部分马氏体重新转变为奥氏体,同时也使残存马氏体经过一次回火处理,降低其硬度和脆性。对于2.25Cr-1Mo钢消除焊接应力至关重要,为此,要求对该钢焊后热处理后进行100％硬度试验,其硬度≤HB245。实践证明：该钢…     

马氏体不锈钢铸件焊接接头组织和性能分析

运用小孔法测量马氏体不锈钢铸件ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN焊接接头回火前、后的残余应力;采用SEM和金相相结合的方法,观察了该焊件的组织和断口形貌;测量焊接接头金属的显微硬度.试验结果表明,焊件接头未回火室温基体金属的显微组织为脆硬的马氏体,且存在着较大焊接残余应力;回火后,焊件接头的显微组织为回火索氏体,改善了钢的塑性及韧性,提高了合金的综合力学性能.     

热处理工艺对0Cr13Ni5Mo钢焊接接头组织和性能的影响

对马氏体不锈钢0Cr13Ni5Mo焊接接头经过1000℃油淬后,分别进行了600℃,620℃+600℃,400℃回火。通过显微组织分析、拉伸试验、冲击试验和硬度检测对3种焊接接头的组织和力学性能进行了研究。结果表明,3种焊接接头中焊缝组织粗大,硬度最高;焊接接头的韧性低于相应热处理状态下母材的韧性;随着回火温度的降低,韧性下降,强度提高。二次回火比一次回火组织更加细小,强度和韧性更好;620℃+600℃二次回火后焊接接头具有比较理想的综合力学性能。     

2.25Cr-1Mo与0Cr18Ni9钢焊接工艺研究

在筒体母材为2.25Cr-1Mo钢的大型压力容器生产制造过程中,常涉及到0Cr18Ni9不锈钢内构件与筒节2.25Cr-1Mo钢的焊接。阐述了采用药芯气体保护焊(FCAW)方法焊接该类异种钢的有关工艺要素。通过试验分析了如何调整工艺以改善焊接接头易出现脆化组织的情况,以使接头性能满足产品设计要求。     

2.25Cr-1Mo-0.25V低合金钢用焊接材料的检验

0前言2.25Cr-1Mo-0.25V钢是制造加氢反应器的首选材料,但是其配套焊接材料开发难度大,比主体材料开发晚将近10年。国内制造的2.25Cr-1Mo-0.25V钢加氢反应器用低合金钢焊接材料全部依赖进口。在高温高压临氢工况下,2.25Cr-1Mo-0.25V钢及其焊缝容易发生回火脆化及低温韧性降低等材料劣化现象。目前,国内生产的2.25Cr-1Mo-0.25V钢性能已达到较高水     

T91/P91窄间隙热丝TIG焊接工艺对接头力学性能的影响

通过对T91/P91窄间隙热丝TIG焊试验,对比研究了焊接接头各区包括焊缝、热影响区、母材的显微组织,以及各项力学性能比如常温拉伸、高温拉伸、硬度及冲击性能,从而探究窄间隙热丝TIG焊对T91/P91钢焊接性的影响.试验结果表明,焊接接头组织均匀,主要为回火马氏体;抗拉强度达到了母材水平甚至比母材更强;焊缝区域硬度分布比较均匀,硬度值高于热影响区和母材;焊缝的冲击韧性也与母材相当.研究结果表明,窄间隙热丝TIG焊可以改进T91/P91焊接接头的焊接质量,焊接接头各项力学性能均满足使用需求,从而获得了较高质量的焊接接头.     

焊接电源种类对21/4Cr-1Mo钢焊缝金属韧性的影响

21/4Cr-1Mo钢是在高温、高压下工作的压力容器钢种,石油精炼的反应器、热交换器等压力容器多使用21/4Cr-1Mo钢。由于临氢高压设备工作条件的苛刻,对材料和焊接接头要求很高,特别是低温韧性。以往国内对耐热钢多采用直流焊条电弧焊和直流埋弧焊,国外不少焊材制造商研制的焊接材料虽可交直流两用,但多推荐用交流焊接。为寻求提高焊缝金属韧性的途径,以21/4Cr-1Mo钢焊接为例,分别采用焊条电弧焊、埋弧焊及相应的焊接材料,用直流反接与交流两种焊接电流进行焊接,通过对焊缝金属的性能试验发现,采用直流反接和交流焊接,其化学成分、焊缝金属的抗拉强度没有明显差别,但交流焊接的焊缝金属冲击韧性较直流有明显提高。试验结果表明,这主要是由于焊缝金属的一次组织形态和多层焊再热作用使细晶区扩大,改善了焊缝韧性。     

焊后热处理对P92钢焊接接头组织及力学性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜对热处理前后P92钢焊接接头的组织、断口形貌进行分析;利用洛氏硬度计、电子万能试验机对热处理前后P92钢焊接接头的力学性能进行测定及分析。结果表明,焊态下P92钢焊缝区、热影响区的显微组织均为马氏体和残留奥氏体,且硬度较高,约为42.69 HRC;母材区为回火托氏体;经焊后热处理,3个区域组织均为回火托氏体组织,其硬度值均与母材区相近,约为37.55 HRC;焊后热处理前后P92钢焊接接头断口形貌均为韧窝+撕裂棱,属于韧性断裂,经热处理后P92钢焊接接头屈服强度和断面收缩率明显高于焊态下试样,分别为842.21 MPa、46.20%。     

2.25Cr-1Mo-0.25V耐热钢焊接热影响区热模拟试验研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机和工业模拟热处理炉对2.25Cr-1Mo-0.25V钢进行了焊接热循环和焊后热处理试验,并对其组织和-30℃冲击韧性进行了分析和测试.结果表明:经一次和二次焊接热循环试样的组织均发生粗化,其中一次热循环产生的粗大组织在二次热循环中得到继承,上述组织特点导致该钢焊后热影响区低温冲击韧性恶化.经700℃焊后热处理后低温韧性得到显著提高,且随回火时间的延长韧性进一步提高.断口由处理前的准解理断裂转为韧窝为主的韧性断裂特征.一次和二次焊接热循环后,析出相粒子的形状变得很不规则,且在二次循环后有部分小粒子出现,这可能与焊接快速加热及循环后的冷却过程有关.经焊后热处理后,粒子形貌变的规则并发生粗化.     

回火温度和时间对2.25Cr-1Mo-0.25V钢组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验和冲击试验等方法,研究了2.25Cr-1Mo-0.25V钢分别在690 ℃和705 ℃回火1~150 h条件下的显微组织、力学性能及断口形貌的变化。结果表明,回火温度及回火时间对钢的显微组织、强度及韧性指标影响很大。在本试验温度范围内,显微组织中碳化物随着回火时间的延长由条状逐渐球化,并逐渐向晶界聚集;强度指标随着回火时间的延长呈现先急剧下降后逐渐稳定的趋势;韧性指标随着回火时间的延长先升高后下降并稳定的趋势。试验钢在回火温度690 ℃和705 ℃的断面收缩率及冲击韧性指标随回火时间的变化趋势相同。     

Microstructure and mechanical properties of weld fusion zones in modified 9Cr-1Mo steel

Modified 9Cr-1Mo steel finds increasing application in power plant construction because of its excellent high-temperature properties. While it has been shown to be weldable and resistant to all types of cracking in the weld metal and heat-affected zone (HAZ), the achievement of optimum weld metal properties has often caused concern. The design of appropriate welding consumables is important in this regard. In the present work, plates of modified 9Cr-1Mo steel were welded with three different filler materials: standard 9Cr-1Mo steel, modified 9Cr-1Mo, and nickel-base alloy Inconel 182. Post-weld heat treatment (PWHT) was carried out at 730 and 760 °C for periods of 2 and 6 h. The joints were characterized in detail by metallography. Hardness, tensile properties, and Charpy toughness were evaluated. Among the three filler materials used, although Inconel 182 resulted in high weld metal toughness, the strength properties were too low. Between modified and standard 9Cr-1Mo, the former led to superior hardness and strength in all conditions. However, with modified 9Cr-1Mo, fusion zone toughness was low and an acceptable value could be obtained only after PWHT for 6 h at 760 °C. The relatively poor toughness was correlated to the occurrence of local regions of untransformed ferrite in the microstructure.     

等温温度对T91钢TLP双温连接接头组织性能的影响

采用FeNiCrSiB(A)合金箔作中间层,氩气保护,对马氏体耐热钢T91钢管进行了瞬时液相扩散双温工艺连接.用电子万能材料试验机测试了接头的抗拉强度和弯曲性能,用扫描电镜、电子探针和显微硬度计分析了不同温度梯度TLP扩散连接接头的显微组织、元素分布和接头区域显微硬度.结果表明,利用FeNiCrSiB(A)中间层合金可以实现T91钢的连接,双温工艺的温度梯度对接头组织性能有很大影响,在加热温度为1 270℃保温0.5 min、等温凝固温度1 230℃保温3 min工艺条件下,获得的瞬时液相双温连接接头组织性能最好.     

采用窄间隙埋弧焊焊接2．25Cr-1Mo-0．25V钢的试验及应用研究

分析了2．25Cr-1Mo-0．25V钢的焊接性,同时通过对该材料在不同线能量下焊缝中心-30％2冲击韧性和组织特征的试验和分析,阐述了采用窄间隙埋弧焊（NSAW）方法焊接2．25Cr-1Mo-0．25V钢的工艺要素和工艺特点,提出了如何有效控制预热、层温、电流、电压等有关的焊接参数以获得较理想的焊接接头性能。     

2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊缝冲击性能和显微组织分析

进行了2.25Cr-1Mo-0.25V钢的焊条电弧焊试验,测定其焊缝的成分和冲击吸收功,进行了金相及启裂源观察,对冲击吸收功较低的样品进行脱脆处理.结果表明,冲击吸收功较低的焊缝的Mn,Si,Mo及其杂质元素含量相对较高,Mn,Si,Mo等元素促进杂质元素在晶界上的偏聚,致使晶界性能变坏,断口以沿晶断裂为主,冲击吸收功降低,脱脆处理后,冲击韧性恢复说明焊缝存在高温回火脆性,导致高温回火脆性是由于杂质元素在晶界上的偏聚,因此研制焊条时要严格控制Mn,Si,Mo和杂质元素的含量.     

Cr5Mo钢管及其焊接接头长期服役后的组织性能与剩余寿命

本文研究了炼油厂铂重整装置临氢系统Cr5Mo耐热钢管及其焊接接头长期服役后的显微组织、力学性能和剩余寿命。试验结果表明,母材的组织和性能变化较小,估计还可继续使用10万小时。焊接热影响区的过热区已由马氏体转变为回火屈氏体,熔合线焊缝侧的类马氏体也已发生了回火,并在熔合线附近出现了增碳层。焊接接头的室温和高温瞬时强度高于母材,但其塑性韧性均较低,是裂纹萌生和扩展的薄弱部位,需加强运行监督。     

Microstructure and Softening of Laser-Welded 960 MPa Grade High Strength Steel Joints

The microstructural evolution of laser-welded 960 MPa grade high strength steel joints and its effect on softening behavior of heat affected zone (HAZ) were investigated in this paper. The results show that microstructure of HAZ and fusion zone (FZ) is composed of lath martensite and bainitic ferrite. The microstructure of mixed grained zone presents strip-like characteristics and small block martensite distributes along the grain boundary. The grain size near the fusion line is about 25 μm, and the grain size in the fine grain zone is less than 5 μm. Microhardness of HAZ and FZ is lower than base metal. The soft zone locates in transitional region between tempering zone and mixed grained zone due to the interaction of the martensite tempering and the recovery and recrystallization of the rolled microstructure. Microhardness of soft zone is 310 HV and drops 18% compared to base material. Welding heat input has a remarkable effect on the width of soft zone and microhardness. The tensile properties of weld joints are closely related to the softening behavior of HAZ.     

镀层金属对钒合金与不锈钢电子束焊接头组织与性能的影响

采用高真空电子束阻隔熔化连接异种金属V-5Cr-5Ti钒合金和HR-2不锈钢,通过焊缝成型、微观组织和接头性能的对比分析,研究不同镀层金属(Au、Ag、Cr和Ni)的影响。结果表明:通过电子束流的偏移均可实现V-5Cr-5Ti/Au(Ag、Cr、Ni)/HR-2异种金属的连接,接头平滑过渡,焊缝正反面成型良好;V-5Cr-5Ti与熔化区的界面较为平直,在靠近钒合金一侧形成一个明显的镀层金属富集带;熔化区内部晶粒细小均匀,在靠近HR-2处形成取向明显的树枝晶。Au和Ag起到了很好的阻隔作用,V-5Cr-5Ti/HR-2接头的抗拉强度明显增加,达到400 MPa,X射线探伤未发现裂纹和气孔缺陷;镀层金属为Cr、Ni时,接头抗拉强度低于100 MPa。     

低活化铁素体/马氏体钢厚板光纤激光焊接接头组织及力学性能分析

针对核聚变反应堆试验包层模块(TBM)中使用的CLF-1低活化铁素体/马氏体钢进行焊接试验,采用15 kW光纤激光,实现了17.5 mm厚CLF-1钢的穿透焊接,得到了正反表面成形良好、无明显缺陷的焊接接头,并对接头显微组织及力学性能进行了分析研究. 结果表明,焊缝区主要为粗大的板条马氏体;熔合线附近热影响区为细小的板条马氏体和少量贝氏体;不完全淬火区为经焊接热循环作用下二次回火的回火索氏体及马氏体双相组织;接头室温及550 ℃高温抗拉强度较高,均断裂于母材;焊缝显微硬度高于母材,且热影响区无明显软化;接头冲击韧性良好. 接头综合力学性能良好.