WC9/P91异种钢构件失效原因分析及焊接修复

0前 言 火电厂热力设备制造、安装和检修过程中时常会遇到异种钢焊接问题,由于不同金属之间的物理性能及热加工性能等差异,增加了金属材料在连接处化学成分、组织及力学性能等方面的不均匀性,以致于影响焊接构件的质量稳定性,特别是对于在高温、高压环境下长时间使用的部件,可能会导致异种材质焊接接头的早期失效,造成机组停运,因此火电厂异种钢焊接成为设备安装及检修施工中的一个重点和难点问题.     

超超临界锅炉水冷壁T23接头时效性能

对超超临界锅炉水冷壁T23接头进行了500~650℃、0~3 000h的时效试验,分析时效对焊缝组织、硬度和韧性的影响,研究了T23接头在470℃和550℃下的蠕变断裂行为,揭示T23接头的早期失效机理.结果表明:温度对T23接头焊缝性能的影响很大,当时效温度低于550℃时,焊缝长期处于高硬度状态,有明显的时效脆化倾向,当时效温度超过600℃时,焊缝中析出碳化物,硬度降低,冲击韧性逐渐恢复;T23接头脆性失效与楔形蠕变裂纹有关;焊后热处理是防止T23接头失效的有效措施,为了保证焊后热处理的效果和接头的可靠性,建议将250HB作为焊缝硬度控制的上限.     

16MnR钢高压除氧器焊接接头裂纹的成因

本文采用电镜，Ｘ射线衍射分析、裂纹扩展速率ｄａ／ｄＮ及门槛值△Ｋｔｈ试验，研究了火力发电厂１６ＭｎＲ钢高压除氧器焊接接头裂纹的形成原因，结果表明，原发裂纹为延迟裂纹，运行工况下，裂纹以应力腐蚀裂纹方式扩展。     

R102钢低温再热器焊接接头裂纹分析

分析了R102钢低温再热器接头中裂纹特征、裂纹附近金相组织和硬度分布，分析结果表明，接头中裂纹性质为再热裂纹，在高温运行过程中粗晶区有沉淀强化相析出，它们所产生的晶内硬化效果是R102钢产生再热裂纹的重要原因。     

300 MW发电机大轴磨损焊接修复研究

常熟发电有限公司4＃发电机系上海电机厂制造的QFS300MW汽轮发电机,大轴材料为26Cr2Ni4MoV钢,在1995年7月的小修中,发现发电机转子侧靠近轴颈处圆周磨损成深27 mm、宽10 mm的沟槽。经制造厂计算,磨损沟槽处的应力集中系数为2.6。大轴的设计安全倍率为1.32,磨损后不考虑应力集中的情况下降为1.07。为了恢复发电机大轴的安全性能,成立了课题组进行技术攻关。经过近3年艰苦试验研究,课题组解决了一系列技术难题,成功地对该转子进行了现场焊接修复。在焊接研究中遇到的主要技术难题是：①大轴材料为非焊接用钢,碳当量高,拘束度大…     

电站汽轮机缸体常见材质及焊接工艺介绍

由于汽轮机缸体各部(低、中、高压缸)温度和压力不同,因此所用材料及性能也不同。汽轮机常用的缸体材料包括铸铁、铸钢、合金铸钢。从焊接性、焊接材料的选择对汽轮机缸体缺陷修复作了系统的介绍。     

CO2气保焊条件下ZG20MnMo钢热影响区氢致裂纹的研究

用插销试验法研究了CO2气保焊条件下ZG20MnMo钢热影响区(HAZ)的氢致裂纹敏感性、裂纹形貌及产生裂纹的主要原因。结果表明：在不预热和16kJ／cm线能量条件下，ZG20MnMo钢热影响区的氢致裂纹敏感性很强，临界断裂应力(σcr)只有60MPa，D((σNT-σcr)／σNT，σNT，为无氢时的抗断强度)值高达96％。断口具有典型的氢致延迟裂纹特征，断口形貌与拘束应力水平有关。低应力水平条件下，断裂方式为冰糖状的沿晶(IG) 氢致准解理穿晶(QCHE)，而且出现较多沿晶界和板条界二次裂纹；高应力水平时，主要为冰糖状的IG，QCHE比例减少，而且QCHE中撕裂棱的塑性变形和二次裂纹都明显减少。氢致裂纹的产生主要与HAZ的淬硬程度高有关，近缝区形成粗大的马氏体组织，硬度值高达493HV，这种组织容易发生氢脆，氢脆指标I(I=801gHV-130(％))为85．2％，即使氢的含量很低，HAZ也会萌生裂纹并扩展。     

高强匹配T91/12Cr1MoV异种钢焊接接头力学性能

对高强匹配的T91／12Cr1MoV异种钢焊接接头分别进行常温力学性能和高温持久试验，试验结果表明，常温拉伸试样均断在12Cr1MoV母材侧，接头的强度高于12Cr1MoV母材；接头中焊缝的硬度值最高，为317HV;焊缝常温下的冲击韧性为86kJ／cm^2，高于12Cr1MoV母材；接头的高温持久性能明显低于12Cr1MoV母材，失效位置(接头的薄弱环节)在12Cr1MoV侧的熔合线附近。     

预热和焊后热处理对T23钢接头力学性能的影响

为优化焊接工艺,解决水冷壁T23接头焊缝在运行中容易出现裂纹的问题,测试了T23接头在4种不同工艺（不预热、焊后不热处理,不预热、焊后热处理,预热、焊后不热处理,预热、焊后热处理;预热温度为150 ℃,焊后热处理工艺为740 ℃、0.5 h）下的硬度和冲击韧性,并观察了显微组织的变化。研究结果表明,预热对T23接头硬度的影响不大,但增大晶粒尺寸和过热区的宽度,对焊缝和热影响区（HAZ）的韧性均有不利影响;焊后热处理明显降低焊缝和HAZ的硬度,虽然对HAZ韧性影响很小,但可改善焊缝的韧性。建议预热温度不超过150 ℃或取消预热,进行焊后热处理以保证接头的长期服役性能。     

ZG20CrMo大型铸件补焊技术的研究

介绍了ＺＧ２０ＣｒＭｏ材料的焊接性,分析了现场补焊此类大型铸件时的特点;并由此提出了对ＺＧ２０ＣｒＭｏ材料传统焊接工艺的改进,最后以徐塘发电厂５０ＭＷ机组汽缸裂纹补焊的成功事例,说明了改进工艺的可行性。