Super304H焊接工艺试验研究

介绍Super304H同种钢、Super304H与SA-213TP347H及SA-213T91异种钢焊接性试验,通过试验确定较为合理的焊接及热处理规范.该钢用于我国超临界、超超临界锅炉机组具有很大的潜力.图2表7参3     

Super304H钢管国产化和质量现状

介绍了超超临界机组用的Super304H钢管的国内外生产现状,分析了国产Super304H钢管质量状况,包括化学成分、力学性能和金相特征。调查分析结果表明,目前国内已有多家企业具备了Super304H钢管的生产能力,国产与进口Super304H钢管相比,在某些指标上还存在一定的差距,但已能满足相关标准的要求。国产Super304H钢管已在国内超超临界机组中投入使用,应加强运行监督。     

用于超超临界锅炉的Super304H材料的性能

在列举了有关Super30 4H材料的性能数据 ,如Super30 4H的化学成分、增强机理、机械性能、蠕变断裂性能、老化性能、抗蒸汽氧化性能及焊接、弯曲等加工性能和电厂实际使用业绩后 ,说明了Super30 4H可用作大容量、高参数、超超临界机组的材料。该材料在用于上述机组时 ,部件壁厚减少、部件所用钢材量减少、结构承重和热应力减少、制造成本和施工难度减少、具有很好的经济性。     

Super304H钢焊接缺陷产生的原因分析

对Super304H钢焊接缺陷产生的原因进行分析,主要有两方面:一是Super304H奥氏体不锈钢材料自身焊接性较差,易造成焊接裂纹;二是由主、客观原因造成的焊接工艺执行不规范,如热输入不足或过大、焊接层间温度过高、内部未充氩气保护等,从而导致焊缝未焊透、未熔合、焊瘤、咬边、气孔及过烧等焊接缺陷。建议在焊接操作中,严格执行规范的工艺参数,避免焊接缺陷产生,以便获得高质量的焊接接头。     

Super304H钢脉冲弧焊焊接工艺及性能试验

介绍了Super304H钢的焊接性能;采用脉冲弧焊电源和ER304HCu焊丝对超超临界机组锅炉使用的Super304H钢进行焊接工艺试验,包括室温拉伸试验、弯曲试验、硬度试验。试验结果表明,Super304H钢焊接接头性能良好,金相微观组织正常,力学性能满足规范要求,按试验结果制定的焊接工艺可以应用于工程安装和检修。     

Super304H焊接接头晶间腐蚀性能的电化学动电位再活化法评价

由于Super304H钢管长期在其敏化温度450~850℃服役,易在晶界上析出M23C6,从而发生晶间腐蚀,导致其脆化进而造成爆管,采用电化学动电位再活化法(electrochemical potentiokinetic reactivation,EPR),结合扫描电镜研究了Super304H的焊缝、热影响区及母材的晶间腐蚀性能,分析敏化处理对其晶间腐蚀敏感性的影响。EPR实验结果表明未敏化处理的Super304H焊缝、热影响区及母材均无晶间腐蚀倾向;在650℃敏化5 h后,焊缝、热影响区及母材的再活化率均增加,其中焊缝的晶间腐蚀敏感性较低。扫描电镜结果表明热影响区及母材均发生了明显的晶间腐蚀。     

Super 304H钢在模拟烟气腐蚀环境中持久性能与组织演变研究

奥氏体钢在锅炉关键部位服役过程中面临烟气/煤灰腐蚀+应力协同作用的挑战,存在一定的安全隐患。在静态空气及烟气/煤灰腐蚀环境下,通过模拟实验台对Super 304H钢进行温度为650℃、应力为200～300 MPa的持久实验,研究腐蚀环境对其持久性能及组织演变的影响。结果表明：相较于空气环境,腐蚀条件下Super 304H钢持久寿命下降幅度可达83%,且随着持久应力的降低合金寿命下降更明显;烟气/煤灰腐蚀导致合金表面连续的腐蚀产物出现开裂、剥落,基体发生内硫化,在拉应力的共同作用下试样内部出现沿晶开裂等蠕变损伤;基体表面由于合金元素的损失,在高温下发生再结晶,并在实验结束后发生马氏体转变,腐蚀-应力环境中合金表面腐蚀产物的开裂、剥落,内硫化物的形成,表层再结晶细晶区的增厚和晶界损伤的加剧共同促进了Super 304H钢的持久断裂。烟气/煤灰腐蚀环境通过影响Super 304H钢腐蚀过程,恶化合金基体组织影响其持久性能。     

超超临界机组新型不锈钢Super304H、HR3C运行5 400 h后的性能试验

对华能玉环电厂二级再热器运行达到5 400 h的HR3C和Super304H管段取样进行了阶段性能试验,结果发现HR3C运行管强度很高,但脆性明显增加;Super304H运行管的室温抗拉强度有所增加,650℃抗拉强度有所降低,断后伸长率降低,但韧性显著优于HR3C。 HR3C和Super304H经过5 400 h运行后,材料状态良好,均可继续安全运行,但HR3C脆性明显增加,需加强金属监督。     

SUPER 304H及HR3C选用镍基焊材的焊接工艺及实际操作研究

主要就SUPER 304H及HR3C采用多种镍基焊接材料进行焊接工艺试验,分别从工艺及操作方面进行对比研究,从而确定镍基焊接材料焊接SUPER 304H及HR3C的可行性,并结合现场焊接过程中出现的缺陷及解决措施的分析及研究。     

改善Super304H不锈钢抗晶间腐蚀性能的途径

首先从成分、结构特点、与贫Cr区的关系,以及界面、合金元素和应力状态对析出的影响等方面阐述了奥氏体不锈钢中M23C6的特性;然后以超超临界压力锅炉的过热器管和再热器管常用的奥氏体Super304H不锈钢为例,结合Super304H不锈钢的成分和特点,提出通过调整晶界工程、优化高温软化工艺、加速M23C6形成和增加去敏化工艺等方法来改善Super304H钢高晶间腐蚀的敏感性;最后指出研究Super304H不锈钢去敏化过程的规律是今后的研究方向。     

国产Super304 H钢高温持久后微观组织与性能

为促进国产Super304H钢的推广应用,采用硬度测试、金相组织分析、透射电镜（ＴＥＭ）分析、扫描电镜（ＳＥＭ）和能谱（ＥＤＸ）分析等对国产Super304H钢在600、650、700 ℃高温持久后的微观组织及性能进行了试验研究。结果表明：在高温持久过程中,国产Super304H钢基体组织稳定,晶粒无明显变化,其硬度的升高主要与第二相的析出有关,析出相主要为ε-Cu、二次Nb（C,N）和M23C6,细小弥散的ε-Cu、二次Nb（C,N）使Super304H具有较高的强度。Super304H钢在高温持久过程中的组织老化主要表现为M23C6在晶界聚集、沿晶界呈链状分布,以及颗粒尺寸粗化。国产Super304H钢持久10 000 h后,其强度、硬度仍处于较高水平,组织状态良好。     

高Cr铁素体耐热钢时效过程中的组织演变与力学性能研究

研究了高Cr铁素体耐热钢时效过程中的组织演变与力学性能.600℃时效后(最长至3 000 h),高Cr铁素体耐热钢在室温和600℃下的拉伸强度随时效时间基本不变;增加耐热钢中的W含量可以提高时效前后的600℃高温拉伸强度,添加Co则无显著影响;耐热钢的室温冲击功在500 h的短时时效后快速降低,随后逐渐趋于稳定,加Co...     

TP304H钢管析出相的定量及综合性能分析

通过试验对TP304H钢进行损伤分级，并对各级别的金相组织、晶界特征、碳化物析出相特征、力学性能等进行了研究。     

12Cr1MoV和TP304H异种钢焊缝失效分析

以电厂中常见的异种钢焊缝为研究对象,通过宏观观察、常温力学性能拉伸试验以及金相观察,分析了12Cr1MoV和TP304H异种钢焊缝失效的原因。结果表明,焊接熔合线上的楔形延伸及异常富碳层是形成裂纹的原因,蠕变孔洞组织的出现使得裂纹向12Cr1MoV侧母材延伸。     

SUPER304H奥氏体耐热钢焊接材料匹配与接头性能研究

分析了新型奥氏体耐热钢SUPER304H的焊接性及其焊接材料的匹配问题;采用NICRO82和ARCOS625镍基合金焊丝,TIG焊接方法焊制了该钢管接头,经过对试件接头力学性能、耐晶间腐蚀性能及组织特征等的分析和试验,表明SUPER304H钢采用镍基焊接材料焊接是可行的。     

TP304H奥氏体不锈钢锅炉管长期高温运行后的组织变化分析和研究

对TP304H钢管在电厂长期高温运行后的组织变化和析出相进行了研究和分析,所得结果表明在长期高温、高压的运行过程中,TP304H钢管组织特征发生明显变化,析出相增加,主要是M23C6型碳化物和σ相,并随着析出物的增加,奥氏体耐热钢的机械性能下降,直至被破坏。为此,指出高温是影响析出相形成的主要因素。