12Cr1MoV过热器管劣化行为研究

通过高温时效试验、微观组织分析、碳化物萃取、碳化物相X-Ray衍射分析以及力学性能试验,研究了不同球化级别12Cr1MoV过热器管钢的组织、碳化物含量、相组成以及力学性能。结果表明,碳化物含量与球化级别呈抛物线关系。球化是一个加速的过程,前期主要完成碳化物相种类转变,中后期主要表现为碳化物形态的变化。球化级别与碳化物相含量的比值(M23C6/M3C)近似呈抛物线关系。随着球化程度提高,材料高温强度下降,伸长率提高。     

石油气体管道阻火器阻火性能测试系统研制

目前国内外关于阻火器阻火性能的测试研究主要集中在某一特定条件下的火焰传播规律方面,缺乏较为系统的阻火性能测试研究及装置研制。依据国内外阻火器测试研究成果,自行设计加工了一套石油气体管道阻火器阻火性能测试系统,制定了测试方案。采用该测试系统对阻爆燃和阻爆轰阻火器分别进行了13组实验测试和分析。在阻爆燃测试中,引爆段火焰传感器监测到爆燃火焰,火焰平均传播速度处于爆燃阶段。而保护段未监测到火焰信号,火焰未通过阻爆燃阻火器。在阻爆轰测试中,引爆段火焰传感器监测到爆轰火焰,火焰平均传播速度达到爆轰阶段,火焰无法通过阻爆轰阻火器进入保护段,阻火器能够有效使用。实验测试分析证明该测试系统可以有效可靠地检测石油气体管道阻火器的阻火性能。     

12CrlMoV过热器管劣化行为研究

通过高温时效试验、微观组织分析、碳化物萃取、碳化物相X—Ray衍射分析以及力学性能试验，研究了不同球化级别12CrlMoV过热器管钢的组织、碳化物含量、相组成以及力学性能。结果表明，碳化物含量与球化级别呈抛物线关系。球化是一个加速的过程，前期主要完成碳化物相种类转变，中后期主要表现为碳化物形态的变化。球化级别与碳化物相含量的比值（M23C6／M3C）近似呈抛物线关系。随着球化程度提高，材料高温强度下降，伸长率提高。     

基于碳化物相分析法的12Cr1MoV过热器管寿命无损评价

采用时效试验、持久试验、电解萃取试验以及碳化物相X射线衍射分析,建立了12Cr1MoV高温过热器管中碳化物相比值（M23C6/M3C）R与Larson-Miller参数P的关系方程,并同时利用该方程和传统的L-M方法对一根已服役140000 h的12Cr1MoV高温过热器管进行剩余寿命预测,结果表明,两者剩余寿命预测结果差值占总寿命的16%～19%,且碳化物相分析法的预测结果偏安全。     

等温时效模拟研究12Cr1MoV钢在长期高温服役过程中碳化物的转变规律

通过等温(630℃)时效模拟试验,用碳化物电解萃取、X射线衍射定量分析等方法研究了不同服役时间12Cr1MoV钢中碳化物的转变情况,总结了它的转变规律。结果表明:12Cr1MoV钢在长期高温服役过程中的碳化物种类保持不变,均为M_3C、M_7C_3、M_(23)C_6和MC;在0～8×10~4h服役期间,碳化物总含量增加较快,超过8万h后碳化物总含量趋于稳定;在8万h以内,随着服役时间的延长,M_3C含量逐渐减少,M_(23)C_6、M_7C_3含量逐渐增加,MC几乎保持不变;8万h以后,M_3C、M_7C_3和MC趋于稳定,M_(23)C_6仍有少量增加。     

P92钢中Laves析出相演化规律研究

设计了P92钢的等温时效试验和恒定载荷蠕变间断试验方案,对试验后的试样进行了微观组织观察,确定了析出相的形貌和成分。对Laves析出相微观组织图像进行了二值化处理,提取了特征参数,绘制了材料Laves析出相特征参数随试验时间的变化曲线,基于曲线特征分析了Laves析出相的演化规律。研究结果表明,P92钢试验初期为Laves相的析出阶段,表现为析出相颗粒数量、尺寸及面积占比的快速增加;试验中期为析出的Laves相渐趋饱和,并且开始不断聚积和粗化的阶段,表现为析出相颗粒数量下降,但尺寸持续增加;试验末期为Laves相颗粒的持续粗化阶段,表现为钢中Laves相数量的继续减少,总量基本不变。研究结果还表明,应力对Laves相的析出具有促进作用。     

液化石油气钢瓶爆炸失效分析

通过宏观形貌、断口边缘壁厚、化学成分、断口形貌及腐蚀产物成分、显微组织检验等,对液化石油气钢瓶爆炸原因进行分析。结果显示:钢瓶炸成两半,仅靠一部分环焊缝相连,表明爆炸时能量非常高;钢瓶内壁未见明显腐蚀,断口为韧性断口,表明钢瓶爆炸与钢瓶本身质量及液化气的腐蚀无关;钢瓶内壁和断口附着物内C含量很高,这是液化石油气不完全燃烧产生的碳黑;阀门内部存在灰迹,表明在切割过程中产生回火,瓶内气体燃烧导致钢瓶产生化学爆炸。     

钛合金蠕变损伤的非线性Lamb波检测

金属材料在高温高压服役过程中会发生蠕变损伤,检测和评价金属材料的早期蠕变损伤具有重要工程意义。针对Ti60钛合金蠕变损伤采用非线性Lamb波进行检测,分别选择Lamb波S_1-S_2模式对和A_4-S_8模式对开展钛合金蠕变损伤试样的实验测量,并采用归一化非线性参数来表征钛合金的蠕变损伤状态。研究结果表,明两种模式对的归一化非线性参数随着材料蠕变损伤程度的加剧均表现出"上升-下降"的变化趋势,且A_4-S_8模式对归一化非线性参数变化率比S_1-S_2模式对更大,说明该模式对对Ti60钛合金蠕变损伤更为敏感。     

塔吊基础节断裂原因分析

通过断口宏观形貌、断口微观形貌、断口表面产物、显微组织检验以及基础节化学成分、室温拉伸性能和20℃冲击性能测试,对塔吊基础节断裂原因进行分析。结果表明:断口上黑色区域为焊接时产生的缺陷,塔吊基础节在载荷作用下,由该黑色区域向外扩展,发生脆性断裂。     

常压炉对流段钉头管失效原因分析

通过对失效的常压炉失效钉头管断口形貌、腐蚀产物以及金相组织变化等方面的分析研究,发现钉头管的开裂泄漏是由于内壁的腐蚀造成了腐蚀凹坑,这些凹坑加剧了腐蚀,并造成腐蚀开裂。另外组织中珠光体球化导致的材质劣化,加速了裂纹的发展,最终造成钉头管提前开裂失效。