2．25Cr-1Mo-0．25V纯净钢简体锻件的工艺与性能

为了制造千吨级煤液化反应容器，满足更高温度(482℃)和更高的强度等级(σ0．2≥415MPa)，减少筒体锻件的重量，在原采用的2．25Cr-1Mo钢的基础上，开发出了加V钢。针对煤液化装置(或大型热壁加氢反应器)用2．25Cr-1Mo-0．25V纯净钢筒体锻件的特点及理化性能要求，分析了冶炼、锻造、热处理等工序的难点，在进行大量的国内、外资料查寻以及材料和工艺试验的基础上，制定出并实施了制造工艺，经过筒体锻件的解剖及理化检验，证明所采用的工艺方法是非常有效的，完全满足煤液化装置用钢2．25Cr-1Mo-0．25V的质量要求。     

2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊缝扩散氢分布试验

阐述了焊后不同后热处理工艺时2. 25Cr-1Mo-0. 25V钢焊缝中扩散氢的分布数据测量,结果表明,焊后不同后热处理后,2. 25Cr-1Mo-0. 25V钢焊缝中距离盖面层以下15～20 mm扩散氢含量最高,且随着后热温度的提高、保温时间的加长,扩散氢含量呈下降趋势,为2. 25Cr-1Mo-0. 25V钢制容器焊后消氢的合理性提供参考。     

工业用钢2.25Cr-1Mo与2.25Cr-1Mo-0.25V的性能对比分析

主要从化学组成、力学性能及焊接性能等方面阐述工业用钢2．25Cr-1Mo与2．25Cr-1Mo-0．25V的性能差异,通过分析．表明2.25Cr-1Mo-0．25V钢在一定的焊接条件下具有良好的焊接性,其抗回火脆化性能能力远优于2．25Cr-1Mo钢。     

2．25 Cr－1 Mo和2．25 Cr－1 Mo－0．25 V钢加氢反应器材料和制造经验

介绍了ASME规范和API标准对2．25Cr－1Mo钢和2．25Cr－1Mo－0．25V钢材料和制造方面的规定,梳理总结了国内外专利商技术文件对2．25Cr－1Mo钢和2．25Cr－1Mo－0．25V钢焊材和母材在回火脆性、力学性能、再热裂纹等方面的要求。     

3Cr—1Mo—1／4V钢焊接工艺试验研究

通过对３Ｃｒ－１Ｍｏ－１／４Ｖ钢１５０ｍｍ锻板对接窄间隙丝板埋弧自动焊的焊接工艺性试验，确定了主焊缝焊接材料，探索出焊接质量稳定、可靠的焊接工艺规范参数。焊后对试板进行了力学性能试验，其结果表明，焊接的试板各项力学性能完全满足了技术要求，且判定邓日本制钢所同类产品的水平。     

2.25Cr-1Mo-0.25V钢板热处理工艺试验

介绍了 2 2 5Cr - 1Mo - 0 2 5V钢板制造加氢反应器类产品所经历的热处理工艺性能试验以及对热处理工艺性能试验结果进行的分析和研究 ,可供这类钢板制造加氢反应器作热处理工艺的参考。     

2．25Cr-1Mo-0．25V钢加氢反应器开发与制造中的一些问题

由于对尺寸增大和高设计参数加氢反应器的需求，促使要制造更大、更重的高温钢加氢反应器。20世纪80年代开发了2．25Cr-1Mo-0．25V钢。钢中添加V后影响到焊接与热处理时的氢陷阱、氢扩散与应力松弛。制造规范需要进行调整，以防止焊接接头发生硬度高、韧性低以及持久强度低和开裂等问题。本文扼要介绍了以往2．25Cr-1Mo-0．25V钢容器制造过程中发生的一些问题及国外研究工作的进展，对国内需进行的工作提出了建议。     

2.25Cr-1 Mo-0.25V纯净钢筒体锻件的工艺与性能

为了制造千吨级煤液化反应容器,满足更高温度(482℃)和更高的强度等级(σ0.2≥415MPa),减少简体锻件的重量,在原采用的2.25Cr-1Mo钢的基础上,开发出了加V钢.针对煤液化装置(或大型热壁加氢反应器)用2.25Cr-1Mo-0.25V纯净钢筒体锻件的特点及理化性能要求,分析了冶炼、锻造、热处理等工序的难点,在进行大量的国内、外资料查寻以及材料和工艺试验的基础上,制定出并实施了制造工艺,经过简体锻件的解剖及理化检验,证明所采用的工艺方法是非常有效的,完全满足煤液化装置用钢2.25Cr-1Mo-0.25V的质量要求.     

2.25Cr-1Mo-0.25V钢制加氢反应器用埋弧焊焊材试验研究

通过对2.25Cr-1Mo-0.25V钢用国产与进口埋弧自动焊焊材,用模拟件进行焊接试验,从焊接工艺性、化学成分、硬度、力学性能以及回火脆化等各项性能进行对比分析,结果表明,在相同的焊接参数和热处理条件下,国产焊材焊接工艺性良好,各项力学性能与进口同类焊材相当,能够满足2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊接技术要求.     

2.25Cr-1Mo-0.25V钢加氢反应器的研制

2.25Cr-1Mo-0.25V钢是当前设计温度454℃以上高压临氢设备首选用材，具有强度高、抗氢侵蚀能力强、抗氢脆性能显著、回火脆化倾向小、抗氢致剥离性能优良等特点。本文通过首台产品研制，介绍了2.25Cr-1Mo-0.25V钢锻焊结构热壁加氢反应器制造技术。     

2.25Cr-1Mo-0.25V钢大直径封头拼缝的性能试验

通过对2.25Cr-1Mo-0.25V钢大直径封头采用埋弧焊(交流)方法拼接后整体热成形,再经正火(水加速冷却)+回火恢复材料性能热处理和模拟焊后热处理后的性能试验,表明封头拼缝的力学性能、抗回火脆化敏感性和高温持久试验均满足ASME BPVC.Ⅷ.2及API 934-A规范要求。同时,对封头本体拼缝取样进行各项性能检验,证明该封头拼缝的制造工艺合理可行。     

2．25Cr-1Mo-0．25V钢的硫化氢应力腐蚀试验研究

为了解2．25 Cr-1 Mo-0．25 V钢材料性能,利用慢应变速率法,在常温湿硫化氢环境下,给出了不同浓度硫化氢溶液对2．25Cr-1Mo-0．25V钢应力腐蚀的敏感性指数值;采用恒定位移法,将2．25Cr-1Mo-0．25V钢用线切割方法做成了楔形张开加载预裂纹试样,在确认了加载载荷和位移量后,在不同浓度的H2S溶液中,确定了2．25Cr-1Mo-0．25V钢应力腐蚀裂纹扩展速率和腐蚀临界应力强度因子。     

2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊缝不同后热状态下的力学性能

对2. 25Cr-1Mo-0. 25V钢焊后经不同规范的消氢或中间消应处理的焊缝力学性能进行检测。结果表明,对于该钢的焊接接头,焊后经350℃×4 h(DHT)与660℃×3 h(ISR)两种状态的综合力学性能相近,说明两种状态下,焊缝金属抵御低韧性的危害和防氢致裂纹的效果相当。在一定的条件下,为采用消氢替代中间消应热处理提供了借鉴。应该强调的是:这两种热处理均达不到改善接头力学性能的要求,只有经过最终PWHT,方可满足设计要求。     

大型加氢反应器用3Cr—1Mo—1／4V—Ti—B钢配套埋弧焊焊丝研制

加氢反应器是加氢成套装置中的关键设备,长期运行在高温、高压和临氢条件下,属于具有高温氢腐蚀破坏危险性的高压容器。随着加氢反应器向大型化、高参数的日趋发展,对加氢反应器的材料要求也越来越高,国外工业发达国家已由21／4Cr－1Mo低合金耐热钢发展到3Cr－1Mo－1／4V－Ti－B钢。为了替代进口,打破国外焊接材料的垄断,确保焊接质量,满足生产之急需,尽快实现我国大型加氢反应器用3Cr－1Mo－1／4V－Ti－B钢的焊接国产化,我院与中国第一重型机械集团公司对大型加氢反应器用新型材料进行了应用研究,研制了大型加氢反应器用3C…     

2.25Cr-1Mo-0.25V钢的焊缝回火脆化研究

实际生产中发现,同一牌号、不同批次的熔敷金属阶冷后脆化倾向明显不同。对2.25Cr-1Mo-0.25V焊缝的化学成分、力学性能、韧脆转变温度以及金相显微组织进行了研究,认为产生回火脆性是由于Si和Mn含量较高、磷元素以及碳化物在晶界上偏聚所致。     

石化容器用2.25Cr-1Mo-0.25V钢的CMT电弧熔丝增材制造工艺及组织性能研究

为探索大型石化筒体根部止口的制造新工艺,采用新研发的2.25Cr-1Mo-0.25V合金丝材,使用CMT电弧熔丝增材制造技术首次堆积2.25Cr-1Mo-0.25V直壁墙,探索增材后的最佳热处理工艺,以改善沉积态显微组织与力学性能。实验发现：增材成形的直壁件内部微观组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体和部分马氏体,堆积方向组织差异明显,显微硬度浮动剧烈,拉伸强度远高于母材,但断裂延伸率较低。对增材后的直壁件施加“消氢处理+去应力处理”和“模拟最小焊后热处理”,发现后者能将其塑性提升至与母材相当。根据显微组织分析,经过“最小焊后热处理”,沉积态的板条贝氏体和部分马氏体可转变成均匀分布的粒状贝氏体,组织间的各向异性显著降低。实验证明,应用新研发的2.25Cr-1Mo-0.25V丝材在最佳的CMT电弧熔丝增材工艺参数下成形直壁件并结合“最小焊后热处理”能够最大程度地改善显微组织和力学性能,最终满足石化容器筒体根部止口的服役指标。相比浇铸-锻造成形止口的工艺,开发的CMT电弧熔丝增材新工艺有望大幅节约生产成本,提高制造效率。     

3Cr—1Mo—1／4V双层不锈钢带极堆焊工艺试验研究

通过３Ｃｒ－１Ｍｏ－１．４Ｖ钢锻板上进行双层不锈钢带极堆焊试验，摸索出了合理的堆焊工艺参数，焊后机构性能解剖试验表明，其堆焊层机械性能完全满指标要求，达到了日本同类产品水平。     

Cr4Mo4V钢热处理工艺对残余奥氏体量的影响

经对Cr4Mo4V钢进行热处理工艺试验，分析工艺参数对残余奥氏体量的影响，优化了热处理工艺参数，使Cr4Mo4V钢残余奥氏体量控制在5％以内，保证了热处理质量及尺寸稳定性。     

W12Mo3Cr4V3N钢的机械性能

研究了W12Mo3Cr4V3N超硬型高速钢(即“V 3 N”钢)的静弯曲和冲击(夏氏、无缺口)性能与热处理工艺方法和参数之间的关系。用硬度-强度和硬度-静弯或冲击功的配合水平衡量工艺的合理性。当硬度要求为HRC 62以上时,应采用二次硬化(560℃回火)工艺。“低淬低回”仅在硬度要求HRC62以下时才适用。当要求HRC 69或更高时,可采用冷处理,使达到超高硬度时脆化程度最小。贝氏体等温处理和正常淬火后的中温(350℃左右)回火并不是提高综合性能的有效方法。测定了不同温度回火后的弹性模量,发现在二次硬化初期(500—520℃回火)有一个E 值最低区间。最后,给出了工业电弧炉生产的V 3 N 钢的硬度和强度、韧性范围。     

2.25Cr1Mo0.25V钢的再热开裂应变判据

在不同参数下制备了2.25Cr1Mo0.25V钢焊接接头热影响区粗晶区(CGHAZ)的热模拟试样,通过与实焊接头CGHAZ硬度、晶粒度和组织的对比,确定最佳热模拟参数;采用该参数得到模拟CGHAZ试样,研究了其在675℃下的应力松弛行为,分析了再热开裂过程并得到再热开裂应变判据。结果表明:最佳热模拟参数为热输入30kJ·cm-1、预热温度200℃、加热速率1 000℃·s-1、峰值温度1 320℃、峰值温度停留时间1s,所得CGHAZ试样的组织为板条贝氏体,晶粒度级别为4.5级;CGHAZ试样在不同初始应力下的应力松弛行为相似,其临界失效蠕变应变均在0.31%左右;该临界失效蠕变应变可视为再热开裂应变判据,也可作为表征CGHAZ再热裂纹敏感程度的蠕变应变分界点,用于评价该钢的焊后热处理工艺。