P92耐热钢δ-铁素体内的析出相

用透射电镜、扫描电镜和X射线能谱仪对P92钢在不同时效状态下δ-铁素体内的析出相进行了分析,结果表明,δ-铁素体内包含两种析出相,分别为VN与Laves相。VN呈短棒状,尺寸20～70 nm,较为稳定,Laves相平均等效直径在600℃下随时间的增加则有较大改变。此外,研究表明P92钢中的Laves相不但在晶界与亚晶界上析出,也在δ-铁素体晶内析出。     

δ-铁素体对GX8CrNi12钢用焊条熔敷金属冲击韧性的影响

为了研究GX8CrNi12钢用焊条熔敷金属中δ-铁素体对冲击韧性的影响,采用Balmforth相组分图对焊条熔敷金属相组织体积分数的预测,制备了5种不同化学成分的焊条。采用多功能X射线衍射仪和金相显微镜定性定量的确定了5种焊条熔敷金属的金相组织及体积分数;采用冲击试验机测定焊条熔敷金属的冲击韧性。结果表明：GX8CrNi12钢用焊条熔敷金属的冲击韧性主要取决于δ-铁素体的含量,随着δ-铁素体含量的增加,冲击韧性降低。     

稀土氧化钇对高强度钢焊条熔敷金属组织和性能影响

基于Ni-Cr-Mo-V合金体系,研究了稀土氧化钇对800 MPa高强度钢焊条焊缝微观组织和性能的影响.结果表明,Y₂O₃含量在0~0.02%范围内变化时,随着Y₂O₃含量的增加,焊缝熔敷金属组织中先共析铁素体逐渐降低,针状铁素体含量逐渐增加,强度和低温冲击韧性均逐渐增加,且当Y₂O₃含量为0.02%时,焊缝熔敷金属低温冲击韧性达到最大值;当Y₂O₃含量超过0.02%时,焊缝熔敷金属组织中针状铁素体含量下降,低温冲击韧性降低.综合考虑上述因素,该高强度钢焊条中Y₂O₃最佳添加量为0.02%左右.     

T/P92钢焊条的研制及其性能测试研究

对研制的T/P92钢配套焊条进行部分性能测试并对结果进行分析和探讨。试验结果表明,焊条熔渣的物理和化学参数具有理想的焊接工艺性能,PP-R727焊条的熔敷金属的力学性能均能满足工程要求,水银法测得PP-R727焊条的熔敷金属的扩散氢含量为2.1 mL/100 g,达到超低氢焊条水平。另外,测得PP-R727焊条熔敷金属的奥氏体转变开始温度AC1为795 ℃。通过斜Y形坡口试验,测得PP-R727焊条的冷裂纹止裂预热温度为150 ℃。SEM分析结果表明,焊条熔敷金属在高温下具有良好的塑性和抗氧化性。     

微量元素对HSLA钢焊条熔敷金属韧性的影响

通过向HSLA钢焊条熔敷金属过渡适量的Ti-B、Ti-B-Zr、Ti-Zr-Ce和Ti-Zr微量元素,研究这些合金元素对焊缝强度、冲击韧性尤其是低温冲击韧性的影响。结果表明,HSLA钢焊条熔敷金属的低温韧性与针状铁素体含量有明显的对应关系,低温韧性随针状铁素体含量增加而提高。通过向熔敷金属中过渡一定含量的Zr和Ce元素,可以有效促进针状铁素体的形成,从而提高熔敷金属的冲击韧性。     

P92钢管高温持久试验及组织演变研究

在不同温度下,对P92钢管进行高温持久试验,并根据试验数据外推出其在625 ℃/105 h的持久强度为103.8 MPa,说明P92钢管具有优异的高温持久性能.分析了P92钢管的金相组织及在高温下的组织演变情况.分析认为,由于P92高温持久试样长时间处于高温环境,马氏体板条发生粗化,板条内位错密度降低,析出相M23C6...     

1000MW超超临界机组用P92耐热钢高温服役后的性能

对某电厂超超临界机组运行达到16000 h的新型铁素体耐热钢P92取样管段进行拉伸、冲击性能、断口特征、显微组织、扫描电镜、能谱、碳化物转移、X射线衍射、透射电镜等分析。研究结果表明,P92运行16000 h后室温抗拉强度和规定非比例延伸强度分别达703 MPa和543 MPa,依然保持在较高水平,满足ASME SA335 P92性能要求;高温(600℃)的规定非比例延伸强度值满足GB5310对10Cr9MoW2VNbBN的技术要求;冲击吸收能量在160 J以上,冲击韧性未明显降低;冲击试样的断口显示出韧性断口的宏观特征,纤维区分布着大小相对均匀的等轴韧窝,并且韧窝中存在析出相粒子;析出相主要为M23C6型碳化物,在晶界不断的集聚长大,其次为弥散分布的颗粒状MX相,即Nb,V(C,N),还含有Fe2W型Laves相,尺寸细小且相对稳定。     

T/P92钢时效组织与性能

采用时效拉伸试验、OM、SEM、TEM对耐热钢T/P92在650 ℃下时效不同时间后的组织与性能进行了分析。结果表明,随着时效时间的延长,力学性能主要呈下降趋势,组织中碳化物析出数量增加、尺寸略长大,碳化物类型主要为M₂₃C₆;马氏体板条的基体组织形貌在长期时效后开始分解。     

GH2132高温合金熔敷金属结晶裂纹敏感性

针对GH2132高温合金熔敷金属热裂纹敏感性问题,通过采用试制焊丝、熔敷金属焊接试验、组织及断口分析、凝固计算等手段对熔敷金属组织、凝固行为、开裂机制等进行了研究. 结果表明,试验熔敷金属金相组织主要由柱状树枝晶γ相(NiCrFe固溶体)、枝晶间富Ti的Laves相(Cr,Fe,Ni)₂ (Ti,Mo)、MC碳化物与共晶组织组成,凝固路径为L→L + γ→L + γ + MC→L + γ + MC + Laves→γ + MC + Laves,裂纹断口呈典型的鹅卵石共晶花样,整个断口形貌被呈自由表面的液膜所覆盖,属于发生在高温段的结晶裂纹. 结晶裂纹开裂机理为在凝固过程的终了阶段,发生了L→γ + Laves的低熔点共晶反应,在凝固收缩应力作用下,残余液相未及时补充而形成. Laves相的形成主要与凝固过程中Ti元素的偏析有关,理论计算结果表明,GH2132结晶裂纹指数(solidification cracking index, SCI)值为1944 ℃,(solidification temperature range, STR)为258 ℃,在结晶裂纹敏感性评价方面,相比STR,SCI指标能相对更为合理地实现结晶裂纹敏感性的量化评价,但仍存在考虑因素不全等问题.     

P92钢焊接接头的高温抗氧化性研究

P92钢因优异的综合性能逐渐成为超超临界机组过热器、再热器等零部件的理想用钢,材料经焊接后,焊接接头在服役温度中的高温抗氧化性直接影响零部件的使用寿命。利用增重法研究P92钢焊接接头在650℃高温空气介质中的氧化动力学,采用OM、SEM观察和分析氧化层表面及截面形貌,利用XRD分析氧化物物相。结果表明:在一定温度下,P92钢焊接接头各区域氧化速率均是先增加后降低,然后趋于稳定值,符合抛物线规律;在650℃空气介质中氧化132 h后,焊接接头中距焊缝3 mm热影响区A部位、焊缝、母材各区域氧化层的厚度分别为45μm,30μm,27μm;焊接接头氧化后表面的主要氧化产物为Fe_2O_3。     

P92钢焊缝金属高温低周疲劳行为分析

P92钢常用于锅炉高温、高压主蒸气管道等部件,其焊接接头性能的优劣直接关系到机组的安全可靠运行. 文中通过P92钢焊缝金属在630 ℃下的低周疲劳试验,研究了低周疲劳行为及其循环应力应变关系,采用塑性应变能密度对其低周疲劳进行了寿命预测,并根据断口形貌,分析了P92钢焊缝金属的断裂机理. 结果表明,P92钢焊缝金属表现出循环软化特征;其低周疲劳寿命与应变幅值满足Coffin-Manson关系;采用塑性应变能密度的方法可以很好地预测P92钢焊缝金属低周疲劳寿命. 二次裂纹密度的增加是其在高应变幅下寿命下降的主要原因.     

P92钢高温断裂韧性的试验

文中以P92耐热钢为研究对象,研究了不同尺寸的开侧槽和不开侧槽的紧凑拉伸试样在630 °C下的断裂韧性,得到了相应的的阻力曲线及断裂韧度J_Q. P92钢在高温下为典型的韧性断裂机制. 基于三维有限元计算对侧槽的拘束效应进行表征,结果表明,侧槽可明显提高试样的拘束水平,试样尺寸越小,J阻力曲线差异越明显. 随载荷增大,非侧槽试样的拘束变化更明显,开侧槽将导致试样阻力曲线不同. 试样尺寸及结构的改变,对韧性材料的阻力曲线影响较大,而对断裂韧度值影响较小. 试样开侧槽之后裂纹扩展更平齐,可优化断裂韧性试验过程.     

高温时效T92/HR3C焊接接头的组织和力学性能

对ERNiCrMo-3镍基焊丝钨极氩弧焊（GTAW）焊接的T92/HR3C异种钢管接头,进行650℃直至1143.5 h的高温时效处理,研究时效过程中接头显微组织结构和力学性能的变化规律。结果表明：时效后接头的室温拉伸断口都位于T92母材。随时效时间的延长,接头各区域的冲击韧性单调降低,但接头强度、T92侧热影响区（HAZ）及母材的硬度先降后升,时效501.1 h后趋于稳定,这归因于不同时效时间下T92侧HAZ及母材中碳化物的形态及聚集状态的差异。HR3C侧HAZ产生时效脆化,其冲击断口呈沿晶断裂的断口特征。     

T/P92钢镍对熔敷金属组织和性能的影响

研究了焊丝中添加不同含量镍对熔敷金属组织和性能的影响.通过TEM电镜观察、扫描电镜以及XRD衍射试验说明熔敷金属中存在析出相Cr23C6和MX,熔敷金属中不存在Laves相.通过光学电镜以及高温力学性能试验对熔敷金属组织和性能进行研究.结果表明,伴随熔敷金属中镍含量的提高,强度增加;当镍含量〈1.0%时,其室温下的韧度值随镍含量的提高而增加,当镍含量≥1.0%时,韧度开始下降.     

P92钢埋弧焊焊接工艺

华能营口电厂33#机组是国内首台600 MW超超临界机组,主蒸汽管采用SA335P92钢,是国内新引进的电站用钢.本文通过对3#机组P92钢管道的工厂化施工,介绍了P92钢的特点、埋弧焊焊接工艺及焊接过程中的控制要点.     

P92高温高压钢管挤压成形组织研究

高温高压管是核电设备和火力发电设备使用的关键基础结构件。本文通过Gleeble热模拟实验机,对P92耐热钢进行热压缩变形实验,从而得到P92耐热钢的真实应力应变曲线。对真实应力应变曲线进行观察,发现材料在高温变形过程中出现了动态软化现象。通过引入Zener-Hollomon参数,建立P92耐热钢的本构方程。另外,对热压缩试样进行金相实验,分析实验数据和金相实验结果。研究变形温度、变形量、应变速率等变形参数对动态再结晶和流变应力的影响规律,得到了P92合金的动态再结晶数学模型和晶粒尺寸模型。最后利用FORGE有限元软件,对管材的热挤压过程和动态再结晶过程进行模拟分析。     

超超临界高压主汽调节阀壳与接管用国产化P92钢焊条工艺评定

对超超临界高压主汽调节阀壳与接管用焊条进行工艺评定试验,评定试板母材为F92,CB2,焊材为国产化P92钢焊条CHH727,并对工艺评定试板进行力学性能测试及金相观察。工艺评定试验结果表明,国产化P92钢焊条CHH727完全满足超超临界高压主汽调节阀壳与接管的焊接使用要求。     

超超临界高压主汽调节阀壳与接管用国产化P92钢焊条工艺评定

对超超临界高压主汽调节阀壳与接管用焊条进行工艺评定试验,评定试板母材为F92,CB2,焊材为国产化P92钢焊条CHH727,并对工艺评定试板进行力学性能测试及金相观察。工艺评定试验结果表明,国产化P92钢焊条CHH727完全满足超超临界高压主汽调节阀壳与接管的焊接使用要求。     

Hydrogen embrittlement properties of heat affected zone of high strength steel in shielded metal arc welding

Corrosion resistance, mechanical properties and hydrogen embrittlement were investigated from an electrochemical view, with the slow strain rate test (SSRT) method with applied constant cathodic potential. Fracture surface was analyzed by SEM. Corrosion resistance and mechanical properties were increased by post-weld heat treatment (PWHT) compared to those in the as-welded condition. Elongation and time-to-fracture were decreased with shifting cathodic polarization potential to the low potential direction. On analysis of SEM fractography, the quasi-cleavage (Q.C) fracture mode was also observed with an increase of susceptibility to hydrogen embrittlement. At the applied cathodic potential between −770 mV and −875 mV (SCE; saturated calomel electrode), the fracture morphology was of the dimple pattern with ductile fracture, while it changed to the transgranular pattern at under −900 mV (SCE). Eventually it is suggested that an optimum cathodic protection potential range was from −770 mV to −875 mV (SCE) without regard to PWHT condition.