铁素体/奥氏体异种钢接头的蠕变断裂行为

<正> 前言在电站锅炉的过热器和再热器及气冷反应堆和快中子反应堆中有很多铁素体/奥氏体异种钢接头,这些在蠕变工况下运行的异种钢接头过早失效是一个引人注目的技术问题。异种钢接头失效使电厂被迫停机,经济损失很大。虽然国外在这方面已进行过长期大量的研究,但对失效的根本原因至今没有统一的认识。长期以来,人们普遍认为热膨胀系数不匹配和热影响区产生脱碳带是失效的主要原因。但有很多失效现象用这些机理不能解释。本文通过用10种不同蠕变断裂强度焊接材料焊接的异种钢接头蠕变断裂试验结果表明,试验的断裂位置与材料之间的     

耐热钢FNA组合焊接接头的高温强度试验研究

针对电站锅炉过热器管异种钢焊接接头早期失效问题，设计和研制了珠江体钢／镍基焊缝／不锈钢异种组合焊接接头及其专用焊接材料，对接头的高温持久及蠕变强度，高温组织变化及抗裂性进行了系统的研究。结果表明：ＦＮＡ组合接头具有较高的高温持久强度和蠕变极限，可大幅度提高设备的服役寿命，是取代旧接头形式的理想技术方案。     

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.     

电站锅炉管道异质接头断裂机理研究

通过以SUS 304奥氏体不锈钢与钢102珠光体耐热钢采用Inconel82焊丝、TIG焊接接头为例的模拟加热、检测以及有关试验,探讨了异种钢焊接接头的失效机理。结果认为,高温下长期使用的异质接头,钢102侧热影响区表面将产生氧化沟槽,它是接头局部蠕变与优先氧化交互作用的结果。沟槽根部的应力集中容易诱发根部裂纹,加之碳迁移以及附加热应力等因素,促使接头早期断裂。     

电站用奥氏体钢管异种钢焊接研究现状

综述电站用奥氏全钢管系异种钢焊接接头高温运行早期失铲原因和失效机理；总结异种接头碳迁移对接头性能的影响；介绍高温强度控制参量和延长异种接头寿命等方面研究的最新进展。     

耐热钢FNA组合焊接接头的高温强度研究

针对电站锅炉过热器管异种钢焊接接头早期失效的问题,设计和研制了珠光体钢／镍基焊缝／不锈钢（ＦＮＡ）异种钢组合焊接接头及其专用焊接材料,对接头的高温持久及蠕变强度,高温组织变化及抗裂性进行了系统的研究,结果表明ＦＮＡ组合接头克服了原设计方案接头ＨＡＺ碳迁移,软化及热应力等弊端,其组织稳定,接头具有较高的高温持久强度和蠕变极限,可大幅度提高设备的服役寿命,是取代旧接头形式的理想技术方案,并已成功地应用     

P92钢焊接接头蠕变-疲劳交互作用下高温断裂参量表征及失效评定曲线的建立

在610℃下,对超超临界火电机组用P92钢主蒸汽管道的焊接接头进行了蠕变-疲劳交互作用裂纹扩展试验。获得了蠕变-疲劳裂纹扩展速率,并进行了高温断裂参量的表征,同时,结合P92钢焊接接头蠕变与拉伸试验,建立了P92钢焊接接头材料与时间相关的失效评定曲线(TDFAD)。研究结果表明,试样断口微观形貌特征显示出其蠕变–疲劳交互作用下的裂纹扩展主要是由蠕变因素主导的。每条蠕变裂纹扩展速率与高温断裂参量C*的关系曲线中均存在一个拐点,这个拐点的产生过程即为蠕变裂纹扩展的孕育阶段。采用修正R6中Option2的方法建立了TDFAD,该方法充分考虑了蠕变因素的影响,能够获得较安全的评定结果。     

高温再热器Super304H与T91异种钢接头开裂失效分析

对国内首台600 MW循环流化床锅炉外置床内的高温再热器Super304H与T91异种钢接头开裂进行了失效分析。分析结果表明开裂原因为结构设计不当,该管段不能自由膨胀;加上该焊接接头熔合区存在界面突变,容易引起应力集中,在高温环境下长期运行后,抗高温蠕变性能较差T91侧出现蠕变孔洞,在熔合区形成蠕变裂纹:因此最终发展为宏观裂纹而失效。根据分析结果,提出将该异种钢接头布置在密封盒上方,且增加接头至联箱之间管程弯头数量的整改方案。     

过热器管异种钢焊接接头早期失效的调查分析

针对1 650 t/h锅炉过热器管珠光体/奥氏体异种钢焊接接头早期失效进行了失效分析和调查研究。结果表明:早期失效的主要原因是焊接接头存在严重的焊接缺陷及采用的焊接材料不当,在运行过程中由于高温、应力、腐蚀等因素影响而形成裂纹,由此引发异种钢接头早期失效。     

高温再热器异种钢焊接接头失效分析

针对华能汕头电厂2号炉高温再热器TP304H-钢102接头断裂失效的情况，进行了化学成份分析、金相检验、扫描电镜观察，发现该焊接接头存在未熔合、夹渣等缺陷，在钢102侧还出现了氧化物沟槽。分析认为此次焊接接头失效的主要原因是由于接头本身存在的焊接缺陷促使了氧化物沟槽的形成，在各种复杂应力的综合作用下，导致了焊接接头的提前失效。