NiCrMoV耐热钢贝氏体焊缝韧性薄弱区的确定

研究汽轮机低压焊接转子用30Cr2Ni4MoV耐热钢贝氏体焊缝多层多道焊韧性薄弱环节及其影响因素。采用冲击韧度试验评价焊缝的整体性能,并设计裂纹沿埋弧焊焊缝的准静态韧性试验,观察裂纹的扩展方式,利用能谱分析焊缝微区成分。冲击韧度试验表明,焊缝室温冲击吸收功为118 J,焊缝整体韧性良好。焊缝准静态韧性试验研究发现,裂纹在焊缝层间不完全相变区发生失稳扩展,为焊缝韧性相对薄弱的环节。通过光学显微镜观察高温苦味酸水溶液腐蚀的试样发现,焊缝层间不完全相变区存在大量的黑色线条,裂纹的失稳扩展沿黑色线条进行。借助扫描电镜和能谱分析发现,黑色线条处的碳的质量分数明显高于基体部分,推测这些局部富碳区含有较多的对韧性不利的组织,是造成层间韧性薄弱的主要原因之一。     

汽轮机焊接转子接头残余应力研究一:25Cr2Ni2MoV钢核电转子模拟件热处理前后残余应力的对比

利用焊接方法制造大型汽轮机转子已成为电力装备制造业的主要方向,通过测量焊接转子模拟件接头处的残余应力,对于转子设计、优化焊接与热处理工艺、评估服役状态都具有重要的参考意义。测试了25Cr2N i2MoV钢核电转子模拟件外圆、内圆、剖面处热处理前后的残余应力分布,发现转子深窄间隙接头处存在较为显著的轴向压应力,内、外圈在热处理前均有较大的切向拉应力;经过热处理,残余应力大大降低,且保持较好的应力状态。重复性测量的数据稳定性较好,反映出加工过程的高稳定性。     

620℃汽轮机X13CrMoCoVNbNB9-2-1钢转子轴颈堆焊层性能分析

轴颈堆焊技术是制造620℃超超临界汽轮机的重要技术之一。采用埋弧焊方法在X13CrMoCoVNbNB9-2-1转子钢圆环试验件上堆焊1Cr-0.5Mo材料,进行去应力热处理;测定了距熔合线不同距离处堆焊层的化学成分,测试了拉伸、硬度、冲击、弯曲等性能,分析了焊接接头的金相组织。试验结果表明,随着距熔合线距离的增加,堆焊层中Cr元素的含量呈指数规律降低,在第四层降到1.5%左右;堆焊层的强度和硬度随着距熔合线距离的增加而下降,冲击吸收功则显著提高。焊接接头弯曲性能优良,焊接接头中各区域微观组织正常,具有良好的综合力学性能。本项技术可以应用于620℃汽轮机X13CrMoCoVNbNB9-2-1钢转子的轴颈堆焊。     

NiCrMoV钢汽轮机转子堆焊接头组织性能研究

选用马氏体不锈钢E410NiMo15作为堆焊层材料及NiMol作为过渡层材料,对核电汽轮机高压转子NiCrMoV钢轴颈进行埋弧堆焊试验研究.焊后采用EPMA线扫描分析了堆焊接头化学成分的变化规律,并借助光学显微镜观察了堆焊接头各层微观组织结构,通过冲击试验和电化学耐腐蚀试验分别研究了堆焊接头各区域的力学性能及耐腐蚀性能.试验结果表明:过渡层的添加对改善不锈钢耐蚀层的冲击韧性和堆焊接头表面耐腐蚀性能是有利的.     

窄间隙焊接技术在600MW汽轮机低压转子上的应用

简要介绍了某类型600MW大型汽轮机低压转子的焊接工艺试验和应用情况.该转子由两个轴头和两个轮盘组成,共有3务焊缝,材料为25Cr2Ni2MoV钢,材料的屈服强度大于等于700MPa,坡口设计为窄间隙坡口,采用窄间隙氩弧焊打底,窄间隙埋弧焊填充.为了研究接头的丝能,用模拟件进行了焊接试验,并测试了接头的力学性能.结果表明,接头0.2%屈服强度及延伸率均达到了转子材料规范的要求,并具有良好的冲击韧性.该焊接转子完全符合机组设计和安全运行的要求.     

百万级核电汽轮机高压外缸汽封接管焊接工艺的研究

介绍了百万级核电汽轮机高压外缸汽封接管焊接工艺的试验研究过程,从焊前装配、焊接工艺方法和焊接操作等方面阐述了实际的生产过程,为核电汽轮机汽缸的生产总结了宝贵的经验.     

长时时效后的NiCrMoV异种钢接头焊缝性能和组织的研究

对在350℃长时间时效的异种NiCrMoV钢接头进行冲击试验发现,时效处理后焊缝冲击性能下降明显。通过光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射分析、化学成分和微观组织分析,结果表明:M3C碳化物沿晶界析出、溶质原子N在晶界偏聚和时效过程中残余奥氏体的热失稳分解是导致异种NiCrMoV钢接头时效后性能下降的主要原因。     

深窄间隙焊接接头疲劳性能试验研究

通过高周疲劳试验,测定了大厚壁NiCrMoV钢深窄间隙埋弧焊焊接接头的S-N特征曲线.疲劳试验发现,疲劳试样断裂位置多发生在焊缝处,并对疲劳断口进行了SEM分析.发现疲劳裂纹源出现在材料内部,焊缝的裂纹源多萌生于焊接缺陷处,非金属夹杂是造成母材疲劳裂纹形核的原因.试验得出了该焊接接头的条件疲劳强度(N=5×107)为405 MPa,从而为结构设计工作人员提供了技术依据;严格控制焊接缺陷可改善整个接头的疲劳性能.     

疲劳裂纹扩展门槛值的影响因素综述

对文献中影响疲劳裂纹扩展门槛值的多种因素进行综述,对显微组织、晶粒取向尺寸、载荷比R、加载频率和温度的影响做了较为详尽的归纳总结。研究表明,显微组织、晶粒尺寸、载荷比R、加载频率和试验温度等对疲劳裂纹扩展门槛值的影响较突出,其影响规律和机理则因材料的不同而异。     

NiCrMoV钢汽轮机焊接转子模拟件接头低周疲劳性能研究

通过研究汽轮机转子焊接模拟件接头的低周疲劳性能,可为评估转子启停、转速或负荷变化等工况条件下的安全性提供参考。测试了25Cr2Ni2MoV和30Cr2Ni4MoV两种焊接转子模拟件接头室温下的低周疲劳性能,发现在较大应变幅作用下,塑性是其接头低周疲劳寿命的主要影响因素,而两种接头均具有良好的塑性储备,对疲劳寿命有利;与文献报道的30Cr2Ni4MoV锻件相比,在失效载荷相同的条件下,两种材料的埋弧焊接头可承受的弹性应变幅高于锻件,塑性应变幅略低于锻件。从整体上看,两种材料的焊接接头疲劳循环参数相近,均具有良好的低周疲劳性能。