蒸汽量对T91钢高温氧化动力学的影响

利用热分析天平连续称重法对T91钢的高温蒸气氧化动力学进行研究。结果发现:不同蒸汽量时,T91钢在550～600℃的氧化动力学曲线的抛物线规律不变,腐蚀量的差异可忽略;650～680℃的氧化动力学曲线在氧化初期完全吻合,氧化进入慢速阶段后,蒸汽量大时曲线仍遵守抛物线规律,蒸汽量小到200 mL.h-1左右时遵守直线规律;750℃的慢速氧化阶段动力学曲线均为直线规律,此时氧化量随蒸汽量的增加而增加。另外,T91钢在空气中的抗氧化性比在蒸汽中的好。     

电站用T22及与T91管高温蒸汽氧化的失效分析

对T22、T91钢锅炉再热器管高温水蒸气氧化失效进行分析;利用能谱分析仪测试分析氧化皮截面合金元素的浓度变化.结果表明:T22、T91钢管在高温蒸汽环境下产生的氧化皮恶化其传热性能,导致管壁有一定的超温现象;氧化皮可分为双层结构,内层为含Cr的保护性氧化膜,外层主要为Fe2O3氧化物,内外层之间存在着大量的细小空洞缺陷;外氧化层有较明显的剥落,剥落的外氧化层聚集在弯头处导致管壁的过热、过烧,从而导致爆管.     

T91钢高温水蒸气氧化动力学研究

利用热分析天平连续称重法和线性回归分析,对T91钢高温水蒸气氧化动力学进行了研究。结果表明,T91钢在550℃、600℃和650℃时的水蒸气氧化动力学遵守y^2=kt＋c二次抛物线规律;在700℃和750℃时遵守y=kt＋c的双直线规律。     

高温空气介质下T91钢氧化动力学研究

用热分析天平连续称重法和线性回归分析对高温空气介质下T91钢氧化动力学进行研究。结果表明，T91钢在650、675℃时的水蒸气氧化动力学遵守三次抛物线规律；在700℃和750℃时遵守双直线规律。     

T91钢高温水蒸汽氧化层形成机理研究

为了研究T91钢高温高压水蒸汽条件下锅炉管道内壁氧化层的形成机理,对T91钢锅炉再热器管内壁高温高压水蒸汽条件下的氧化层形貌进行观察,利用X-Ray物相分析仪测试氧化层的物相结构.结果表明:T91钢在高温高压水蒸汽环境下产生的氧化皮内层为极薄且含有大量阳离子空位的单相无晶界CrFe 2O 4(阳离子空位约为37%)非晶体结构:中层为较厚的单相CrFe 2O 4细等轴晶和在其上生长的粗柱状晶结构:外层为Fe 3O 4-Fe 2O 3的细等轴晶和在其上生长的粗柱状晶结构.     

T91钢高温空气氧化动力学及层脱落机理

通过扫描电镜对T91钢高温空气氧化层的形貌进行观察,利用X-Ray物相分析仪测试了氧化层的物相结构,利用热天平连续称重法对T91钢高温空气氧化速率进行测定,并分析了氧化层的脱落机理.结果表明:T91钢高温空气氧化的动力学曲线符合对数规律,氧化速率低于1级完全抗氧化性的标准;氧化层脱落的机理是界面裂纹和氧化层弓出弯曲破裂和剥落,也可以是氧化层内纵向裂纹的不穿透破裂剥落.     

T91钢高温高压水蒸汽氧化膜微观组织结构研究

利用扫描电镜和能谱仪对高温高压水蒸汽条件下的T91钢氧化层形貌和氧化膜成分进行观察和分析.结果表明:氧化层的外层主要是粗柱状晶组织,其根部为细等轴晶组织;内层是单相无晶界结构.在表面生成CrFe2O6氧化物的单相无晶界非晶体簿膜,它是在Cr、Fe与O的供应相对较充足的环境中,由直径约0.1～0.2 μm的纳米级CrFe2O6氧化物小粒子堆积而成;继续氧化时,在非晶体层表面生长出CrFe2O4氧化物晶体层,在该晶体层生长的初期,(Fe、Cr):O比与非晶体层一致,但Cr逐渐减少而Fe渐多,并且Fe、Cr离子在CrFe2O4氧化物晶体中严重缺位约37%.     

高温过热器联箱与T91管焊接工艺

通过对锅炉高温过热器损伤管段化学分析,发现管子发生氧化主要是长时间过热引起的,若在该使用条件下保证该部件长期稳定运行,只有提高钢材的级别.在分析T91钢焊接性的基础上,结合电厂实践经验,提出了将T91管材直接与联箱焊接的工艺措施.运行经验表明,将T91管与12Cr1MoV联箱直接焊接的工艺是可行的.     

超临界锅炉T91末级过热器管爆管原因分析及超温估算

通过宏观检查、化学成分分析、金相检验、硬度试验、断口扫描电镜观察等方法及综合分析,对超临界锅炉T91末级过热器管爆管原因进行了分析,并对超温进行了估算。结果表明:爆管是长时过热导致的,超温期间平均壁温高达约663℃,超温同TP347H管内壁局部位置少量氧化皮剥落有关。     

水蒸汽含量对SA213T91钢650 ℃氧化行为的影响

研究了ASME213 T91钢(T91钢)650℃下在(Ar+H2O)气氛中不同含量的水蒸汽中的高温氧化行为.T91钢在5%、7%和10%Ar+H2O气氛中氧化10 h的氧化动力学曲线表明,在含5%H2O气氛中氧化时,动力学符合抛物线规律,在其余两种浓度下氧化遵从分阶段抛物线规律.随水蒸汽含量的增大,氧化速度明显增大.在T91钢表面形成了多层结构的氧化膜.氧化膜组成从外到内依次为Fe2O3,Fe3O4和(Fe,Cr)3O4.探讨了不同含量的水蒸汽对T91钢氧化行为的影响机理     

102钢高温过热器管内壁氧化皮脱落研究

针对102钢高温过热器内壁氧化皮脱落造成堵管而引起的爆管事故,采用扫描电镜(SEM)、金相显微镜、能谱仪(EDS)对氧化皮的结构和成分进行分析,从材料和实际运行的角度,对内壁氧化皮的生成和脱落的原因及内氧化现象出现的机理进行研究分析,并提出了防止和减缓内壁氧化皮的生成和脱落的措施.     

660MW超临界机组T91钢焊接接头断裂失效分析

通过化学成分分析、硬度检验、金相组织检验和断口分析,对某电站T91钢焊接接头断裂失效原因进行了分析。结果表明,由于该焊接接头焊后热处理效果不良,导致焊缝热影响区力学性能未能通过焊后热处理得到改善,并最终发生脆性断裂失效。     

纳米 Y2 O3 预处理对 T91 钢抗高温水蒸汽氧化的影响

目的研究纳米Y_2O_3预处理对T91钢抗水蒸汽氧化性能的影响,分析稀土元素作用的机理及长期氧化后的失效机制。方法采用将Y_2O_3、铝粉、粘结剂制备成料浆涂覆于T91钢表面,并在720℃水蒸汽中预处理48 h。预处理样品和空白样品同时置于在700℃高温水蒸汽中氧化,获取循环氧化动力学曲线并进行对比,检验预处理对提高材料抗高温水蒸汽腐蚀的效果。对氧化的样品采用XRD、SEM/EDS对氧化物结构、形貌、成分进行分析。结果预处理后在样品表面形成了含Y_2O_3的富铬氧化物薄膜。在高温水蒸汽环境的氧化过程中,试样处理600 h时,质量增加轻微,仅为0.152 g/cm2。但在600 h后质量增加明显,预处理膜层逐渐退化,表面出现Fe_2O_3突出物。空白样在腐蚀初期即明显增加,氧化70h后,质量增加达12.17 mg/cm2,氧化过程中可见氧化产物的剥落,氧化膜附着力差。结论纳米Y_2O_3预处理可提高T91钢抗水蒸汽氧化性能,但随着氧化时间延长,富铬氧化膜将逐渐退化。     

锅炉过热器换管改造T91钢焊接技术应用

针对高压煤粉锅炉过热器换管改造过程中,对影响SA213-T91钢管焊接接头质量的因素进行了讨论,分析了产生的原因,并提出了相应的焊接工艺措施,确保了焊接质量.     

长时高温服役T91/Inconel601异种钢焊接接头失效分析

对长时高温服役状态下发生开裂的T91/Inconel601异种钢焊接接头进行了组织结构表征和失效原因分析。结果表明,焊接接头的开裂性质为蠕变损伤造成的脆性开裂。焊接接头较高应力水平是构成开裂的力学因素,而熔合线靠近T91钢一侧碳化物富集带的产生是开裂的冶金因素。碳活度差异驱动的碳元素迁移和镍基焊缝中较低的碳原子扩散速度的综合作用造成熔合线附近T91钢侧碳化物富集析出。     

T91/P91钢焊接材料的发展与应用

介绍了T91／P91钢的研究和发展状况以及T91／P91钢的主要性能指标、重点说明了各种标准对T91／P91钢焊接材料的要求，最后对进口T91／P91钢焊接材料在我国的应用以及国产T91／P91钢焊接材料的生产和推广应用前景进行了分析。     

马氏体钢T91和奥氏体钢TP347H管材高温蒸汽氧化层特性研究

对含异种管材(T91马氏体钢和TP347H奥氏体钢)的末级过热器的蒸汽氧化层进行研究。借助X射线衍射仪、金相显微镜、含能谱的扫描电镜等手段,对比分析氧化层生长和剥离的特征和规律。结果表明:T91、TP347H管材蒸汽氧化层差异显著;以Fe_2O_3的出现和含量作为管材氧化层剥离行为的征兆,并不具有通用性;T91管材氧化层容易产生孔洞或微裂纹,诱发剥离行为;TP347H管材容易形成连续完整的富铬保护带,减缓氧化层生长。     

碳当量公式不能用来分析T91/P91钢的焊接性

T91/P91钢是大型火力发电机组高温材料用主要钢种,近年来引进机组的主蒸汽管道及再热管热段管道普遍采用了T91/P91钢,国内300MW及以上机组也普遍采用这种钢材。焊接时,与传统的耐热钢相比,有它的一些特殊性,有关其焊接工艺已有较多报道,然而对其焊接性分析却存在一些误区。有的作者根据国际焊接学会(IIW)推荐的碳当量计算公式算出T91/P91钢的w(C)eq=2.17%,从而作出该钢淬硬倾向很大,焊接性较差的结论。笔者认为,对于T91/P91钢,不能用IIW推荐的碳当量公式来评价其焊接性。首先,分析一下IIW推荐的碳当量公式的来源、用途及应用范围。…     

T91/P91钢焊接材料的选择及其应用

分析了T91/P91钢的焊接性,探讨了该钢焊接材料的选用原则,介绍了该钢焊接材料的种类及其应用。结果表明,该钢焊接材料的选用可以采用"准成分匹配"原则,即尽可能使焊缝的主要化学成分接近母材,保证接头获得最佳的力学性能(含高温性能)和焊接性。该钢焊接材料的种类多达五种,采用专用药芯焊丝FCAW打底+实芯焊丝GMAW填充的新工艺,优势明显。不同管径和壁厚的T91/P91钢管,分别采用匹配的焊接材料和合理的工艺,均在不同的工程中获得成功应用。T91/P91钢专用药芯焊丝焊是颇具发展前景且期待完善的焊接新材料。     

T92 钢在高温水蒸气中的氧化行为

目的研究T92钢在90%Ar+10%H2O(均为体积分数)气氛中750℃条件下的氧化行为。方法在管式炉中进行高温氧化实验,利用SEM/EDS和XRD分析氧化膜的形貌、结构和成分。结果 T92钢在高温水蒸气环境中,氧化初始阶段的氧化产物为Fe2O3和FeCr2O4。随后的氧化过程中,Fe快速向外扩散,氧化加速。最终的氧化膜呈双层结构,内层为Fe2O3和FeCr2O4,外层为Fe2O3,氧化层内存在孔洞,且有裂纹。结论 T92钢在氧化初期不生成保护性富Cr氧化膜,在高温水蒸气环境中的氧化严重。