喷丸奥氏体耐热钢抗蒸汽氧化性的研究与使用现状

奥氏体钢内壁喷丸处理作为一种新的提高材料抗蒸汽氧化性的技术，在超超临界火电机组受热面管的使用越来越广泛和成熟。概述了传统奥氏体钢在蒸汽氧化过程中氧化皮的形成结构，材料临界Cr含量 对富Cr层形成的影响，以及氧化皮结构与临界Cr含量 的关系。奥氏体钢内壁喷丸处理提高抗蒸汽氧化性的机理为：喷丸在管子内表面形成一层微米级厚度的喷丸层，喷丸层中晶粒碎化、晶格畸变、位错增多，在蒸汽氧化过程中，为基体内的Cr原子向表面扩散提供短路通道，使喷丸层表面Cr浓度提高，以形成富Cr层，减小氧化速率，提高抗蒸汽氧化性。归纳得出国内外关于喷丸奥氏体钢与传统钢管在600~750 ℃温度范围内，抗蒸汽氧化性的顺序依次为：600~700 ℃温度下，喷丸SUPER304(S30432)>喷丸TP347H≈喷丸TP321H≈TP310HCbN(HR3C)>SUPER304≈TP347HFG>TP304≈TP347H>TP321H；700~750 ℃下，TP310HCbN(HR3C)>喷丸TP347H>喷丸TP321H。同时归纳了喷丸工艺中，各因素对喷丸效果的影响，喷丸层质量的金相和硬度评价方法，以及目前喷丸奥氏体钢的实际应用现状。最后分析了喷丸奥氏体钢关于加工、焊接以及使用寿命等仍需研究解决的问题，展望了喷丸工艺向马氏体钢的推广使用。     

某电厂电站锅炉15Mo3低温过热器爆管失效分析

对大型电站锅炉15Mo3低温过热器爆管进行失效分析,采用宏观分析、直读光谱仪、金相显微镜、扫描电镜、布氏硬度计、万能试验机等对低温过热器爆管失效进行化学成分、微观组织、氧化、硬度及拉伸性能分析。结果表明:爆管的化学成分满足DIN17155标准的要求;管样的抗拉强度、屈服强度、伸长率和布氏硬度分别达到459 MPa、355 MPa、30.02%和150,满足了DIN17155标准对15Mo3的要求;爆管主要原因是15Mo3材质低温过热器发生腐蚀使管壁不断减薄,最终由于强度不足而发生爆管;管壁腐蚀区域主要位于尿素喷枪下方,腐蚀的主要原因是由于尿素喷枪雾化效果不良,尿素滴落,高温下与金属反应,导致管壁持续减薄;同时对15Mo3低温过热器的安全稳定运行提出了相关的建议。     

碳热还原合成碳化硅温度场及压力场的数值模拟

通过对碳热还原合成SiC温度场与压力场的数值模拟,研究了冶炼炉内的温度、压力随合成时间的变化规律。研究结果表明,随着合成时间的延长,热量向外传递,高温等温面逐渐向外扩展,适合生成SiC的温区面积逐渐增大,过长的合成时间增加能耗,SiC分解加剧,产率降低。与单热源炉相比,平行三热源炉内压力分布比较均匀,炉内平均压力维持在...     

SiC/Cu-Al复合材料无压浸渍制备工艺的研究

利用化学镀法在SiC颗粒表面包覆Cu层制备了SiC/Cu复合粉体,然后将其压制成预制体并在熔融铝液中无压浸渍,制出了SiC/Cu-Al复合材料.研究了浸渍温度和时间对所制SiC/Cu-Al复合材料浸渍效果的影响.结果表明:SiC颗粒表面的Cu包覆层分布均匀;在800℃、保温2h条件下制备的SiC/Cu-Al复合材料显微...     

基于温度场计算的温度套管长度设计的研究

套管与管道接触不紧时受蒸汽冲刷产生微振的强度随着套管长度的增大而增大,易引起套管根部断裂,并已有多起同类的失效案例。为尽可能缩短套管长度,降低套管断裂风险,又满足测温准确性的要求,采用有限元计算的方法对管道内流体及温度套管的温度场分布进行了计算研究。计算结果显示:稳态情况下,套管温度最高点距管道内壁约10 mm,管道内锥体部分总体温差小,通常不超过0.2℃。当蒸汽温度发生变化时,套管的温度响应远滞后于蒸汽温度变化速率,滞后程度取决于两者温差,套管温度已难以反映该处的蒸汽温度;套管距管道内壁较近的部位温度响应相对快。因此,在稳态情况下,温度套管在管道内的长度满足测温元件在管道内的插入深度约10 mm即可使得所测数据最接近流体温度。     

12CrMoV钢主蒸汽管道剩余寿命的研究

对捷克材料 1 2 Cr Mo V钢不同运行时间的主蒸汽管道进行了系统的研究 ,分析说明在运行 2 9.8万 h后 ,其组织性能和力学性能均保持很高的水平 ,通过蠕变开裂和蠕变裂纹扩展试验 ,计算出剩余寿命可过 1 0万 h。     

VN-Ag-MoO3复合材料的制备及宽温域摩擦学行为

利用真空热压烧结技术制备了VN-Ag-MoO₃复合材料,研究了Ag₂MoO₄对VN基复合材料组织结构及宽温域摩擦磨损性能的影响。结果表明:VN-Ag-MoO₃复合材料组织较致密,主要由VN、MoO₃和Ag组成,其中均匀分布于VN基体的MoO₃和Ag由Ag₂MoO₄经高温分解形成。宽温域摩擦磨损测试表明,Ag₂MoO₄的添加有效改善了室温(RT)~700℃温域范围VN陶瓷的摩擦磨损性能。其中,700℃时Ag₂MoO₄含量为10wt%的VN-10Ag-MoO₃的摩擦系数(0.285)和磨损率(1.37×10?5 mm3/(N·m))分别较VN降低了23%和72%,这归因于磨损表面的氧化钒、钒酸银和钼酸银等高温润滑相起到了优异的润滑及减磨作用。      

镁合金/不锈钢钨极氩弧焊熔钎焊接头结合界面微观组织分析

以黄铜为中间层, 采用钨极氩弧焊对 AZ31B镁合金和304不锈钢进行搭接熔钎焊, 观察分析了接头结合界面处的显微组织, 并测定了元素分布。结果表明, 在交流电流70 A、气流量15 L/min、焊接速度1.5 mm/s的条件下, 实现了镁合金和不锈钢的搭接熔钎焊。结合界面由铺展区、缩裂区和氧化区3部分组成。在铺展区, 镁合金在不锈钢表面润湿铺展良好, 形成有效的连接, 结合力最强; 在缩裂区, 部分位置有收缩形成的缝隙, 削弱了界面结合力, 结合力低于铺展区; 在氧化区, 镁合金被氧化, 只与不锈钢的表面形成微弱的连接, 结合力最弱。添加黄铜夹层, 增强了镁合金在不锈钢表面的润湿铺展, 增加了铺展区的长度, 从而增加了界面结合力。     

保温时间对AZ31B/ZnAl15/TC4扩散钎焊接头组织及力学性能的影响

为实现AZ31B镁合金与TC4钛合金的可靠连接, 采用ZnAl15作为中间层, 在520 ℃、0.01 Pa真空下对AZ31B与TC4进行了扩散钎焊试验, 研究了保温时间对焊接接头微观结构、显微硬度和剪切强度的影响。结果表明, 以ZnAl15为夹层的AZ31B/TC4扩散钎焊界面显微组织包括α-Mg固溶体、Mg-Al-Zn化合物以及α-Mg+Al₆Mg₁₁Zn₁₁共晶体。ZnAl15夹层AZ31B/TC4界面的显微硬度呈台阶式分布, 靠近钛侧的显微硬度值最大, 靠近镁侧的显微硬度值最小; 接头剪切强度随保温时间延长呈先增加后减小的规律, 520 ℃下保温20 min时的剪切强度达到最大值71 MPa, 约为AZ31B母材(82.4 MPa)的86.2%。接头拉伸断口由许多大小不等、形状不规则的冰晶状物相组成, 呈沿晶断裂特征。     

锅炉对流过热器爆管原因分析

通过现场观察过热器管子爆口特征及管壁吹损痕迹,分析确认过热器受热面泄漏后管子相互损坏关系及首爆口.经对管子取样试验数据分析,首爆口处管壁存在以AI元素为主要成分的异种金属物质,影响了管子的使用性能,长期运行后导致管子发生爆破.同时,管子存在一定程度的过热现象,加速了管材性能的劣化.