低温叶轮用1Ni9钢的匹配焊条

以进口和国产的ENiCrMo-3焊条为试验焊接材料,利用金相分析、力学性能测试等试验方法,对1Ni9钢焊接工艺及其匹配焊材组织、性能进行了研究,并对1Ni9钢焊条成分进行了优化.结果表明,焊前经双相区淬火+回火处理的1Ni9钢,用进口及国产焊条焊后接头显微组织基本相同,焊缝为γ相固溶体和析出相,热影响区和母材为板条状马氏体+铁素体+少量残留奥氏体;两种焊条所得接头力学性能均高于国内外相关标准要求;进口焊条强度高于国产焊条,但低温韧性偏低.降低焊芯C、Ni含量,适量增加Cr、Mo、Mn含量,并添加微量Cu、B、Ti、Nb及稀土,可降低焊条成本提高焊条强韧性.     

T91/P91钢配套焊条CHH717的研制

讨论了影响所研制焊条熔敷金属理化性能的主要因素,尽可能低的S、P、Al等有害杂质含量及合理的合金含量可以得到良好的综合力学性能.经过试验确定了热处理工艺,并通过相变点Ac1的测试得到了印证.试验结果表明,焊条的焊接工艺性良好.熔敷金属的化学成分及力学性能均满足有关标准要求.微观组织观察表明,经760 ℃×2 h回火后其熔敷金属显微组织为回火索氏体.对所研制焊条的熔敷金属进行了625 ℃外推105 h高温持久强度试验,证明此焊条可广泛应用于超(超)临界发电设备用相应耐热钢的焊接.     

9%—12%Cr铁素体耐热钢持久性能评估方法的研究

常规时间-温度参数法(TTP),如Larson-Miller Parameter(LMP)参数法以及Orr-Sherby-Dorn(OSD)方法对9%—12%Cr铁素体耐热钢进行持久性能预测时存在性能过估,且预测值与实测值之间存在明显差异,本文提出了LMP的分区及其C值优化,以及基于短时实验数据((?)5×10~3h)预测长时(5×10~3—1×10~5h)持久性能的方法.利用已有的持久性能数据,应用所提出的方法进行了应力与持久断裂时间及其相关参量的计算、作图及其比较.结果表明,单区LMP方法的C值随钢种而异;多区LMP方法的C值随钢种及实验应力区而异;基于短时实验数据((?)5×10~3h)预测长时(5×10~3—1×10~5 h)持久性能的预测值与实测值吻合;d[g(σ)]/d(P)随P的变化率可反映不同钢种持久性能的稳定性;LMP分区法及预测函数优化法的计算值与实测值的吻合性很好并进一步克服了利用给定温度下短时持久实验数据外推长时持久性能的过估倾向.     

Cr-Mo系低合金钢焊条

1发明概述 提供一种满足9％Cr低合金钢焊接时具有高温强度和良好韧性熔敷金属的焊条。     

耐高温磨损堆焊焊条的研制

研制出一种含硼等多种合金元素的耐高温磨损堆焊焊条。测试结果表明熔敷金属为过共晶组织。常温硬度和耐磨性都高于瑞士卡斯托林公司6715焊条。高温硬度分别达到了HV613(600℃)和HV297．3(800℃)，也高于6715焊条。     

新型耐热钢P91焊缝金属中的马氏体

介绍了P91钢焊缝金属中马氏体组织的形态及形成条件,分析了焊缝金属中马氏体组织的影响因素,探讨了马氏体组织对焊缝金属韧性的影响,提出了马氏体形态控制机理。结果表明,P91钢焊后状态的焊缝组织为板条马氏体+δ铁素体,焊后热处理状态的组织为回火马氏体+δ铁素体+碳化物,回火马氏体的板条碎化且板条间的位向消失,位错密度变小,焊缝中马氏体形态的变化在很大程度上受焊接热输入控制。在马氏体组织的影响因素中,合金元素及其优化含量对形成细小板条马氏体有重要影响,合理的焊接工艺参数(如小的焊接热输入、较低的预热温度和较低的层间温度)和焊后回火温度,对获得细小板条马氏体有益,焊接方法中,以钨极氩弧焊形成的马氏体形态最细小,埋弧焊缝马氏体最粗大,焊条电弧焊缝马氏体也较粗大。马氏体形态与焊缝韧性之间存在对应关系,即粗大板条马氏体的焊缝韧性很差,而细小板条马氏体的焊缝韧性优良。优化的合金系统和化学成分是控制板条马氏体形成的必要条件,而合理的焊接条件和工艺参数则是控制细小回火马氏体形态的充分条件,二者缺一不可。推荐了一项有效改善P91钢焊缝韧性的创新工艺,该工艺使得焊接工艺变得较为宽松,具有推广价值和应用前景。     

9Cr马氏体耐热钢的组织性能分析和失效研究

9Cr马氏体耐热钢是目前制造热电厂关键设备的主选钢种,其最大的特点是600℃左右高温服役条件下具有良好的持久强度,较好的抗腐蚀性能.本文主要分析了9Cr马氏体耐热钢的基本结构和性能,对其性能进行了探讨,并进一步分析了长期服役后材料性能、组织退化的特点,为今后的研究提供有益的参考.     

建筑用耐火钢焊条J460FR的研制

为解决南京钢铁股份有限公司研制的Q460FRE耐火钢的焊接问题,进行配套焊接材料J460FR焊条的研制.研究了不同化学成分下焊条熔敷金属的力学性能,以及Mo含量对熔敷金属抗二次火灾能力的影响,并对新研制的J460FR焊条进行了焊接工艺评定.结果表明:J460FR焊条的熔敷金属具有良好的综合力学性能和一定的耐火能力;Mo...     

9%Cr钢表面激光熔覆制备低Cr合金改性层组织及Cr含量分析

目的通过对比分析1CrMo合金激光熔覆和埋弧堆焊层中Cr元素含量分布,研究激光熔覆替代堆焊技术用于9%Cr钢汽轮机转子轴颈表面改性的可行性。方法采用与1CrMo合金焊丝成分相同的合金粉末作为激光熔覆材料,利用半导体激光熔覆系统在9%Cr钢表面制备低Cr合金熔覆层。用直读光谱仪、金相显微镜、扫描电镜和显微硬度计等仪器,分析熔覆层中Cr含量分布、熔覆层组织结构和性能,并与堆焊层进行了对比。结果利用激光熔覆技术成功在9%Cr钢表面制备了不同厚度、无缺陷的1CrMo合金熔覆层,熔覆层组织主要由铁素体和颗粒状碳化物相构成。多层熔覆层硬度在220～250HV0.3之间,与基体硬度接近。激光熔覆可有效减少基体对熔覆层的稀释,熔覆层中Cr含量降低明显,在熔覆层约2 mm厚处的Cr含量已低于2%的工作面Cr含量要求,而堆焊需8 mm左右才能达到相同的降Cr效果,激光熔覆所需熔覆层数明显少于埋弧堆焊法的堆焊层数。结论与堆焊相比,激光熔覆用于9%Cr钢汽轮机转子轴颈表面改性需熔覆层数少,表面降Cr效率更高。     

9％Cr-1％Mo耐热钢熔敷金属中M-A组元的研究

通过透射电镜,扫描电镜,光学显微镜以及X射线衍射(XRD)等试验方法,对9%Cr-1%Mo耐热钢熔敷金属焊态下的显微组织进行了观察和分析,观察到了一种新的显微组织,在以前的研究文献中从未提到过.通过对其显微组织进行相的鉴别,认定它是一种M-A组元,并运用焊接冶金理论对其形成及演变过程进行了分析.直接凝固残留的奥氏体的存在是形成M-A组元的必要条件,而后的在两相区内的焊接热作用是形成M-A组元的充分条件;在焊后热处理作用下M-A组元消失,其原因在于在回火热处理温度及一定的保温时间内,残余奥氏体中碳原子与合金元素结合形成碳化物,低碳或无碳的奥氏体转变成马氏体.     

低温钢焊条W107DR的研制

通过优化焊条熔敷金属中的主要化学成分,提高了3.5％ Ni低温钢配套焊条熔敷金属的低温冲击韧性;研制了WI07DR低温钢焊条,其熔敷金属的冲击性能达到了进口焊条的实物水平.     

不同Si元素含量9Cr耐热钢熔敷金属铅铋腐蚀行为

为研究Si元素含量对9Cr铁素体-马氏体耐热钢熔敷金属在液态铅铋中腐蚀行为的影响,将不同Si元素含量9Cr铁素体-马氏体钢熔敷金属分别在550℃饱和氧及控氧(氧浓度：1×10^-6%～5×10^-6%,质量分数)静态铅铋中进行腐蚀试验.结果表明,熔敷金属在550℃饱和氧铅铋中形成双层结构氧化层,在550℃控氧铅铋中形成不连续钝化层和厚度不均匀的双层结构氧化层,钝化层在腐蚀过程中会通过渗透机制和断裂机制在部分区域发生失效,失效区域氧化加剧形成双层结构氧化层.随着熔敷金属中Si元素含量的增加,饱和氧铅铋中的氧化层厚度降低,控氧铅铋中的钝化层连续性提高,熔敷金属在铅铋中的耐蚀性提高.     

汽轮机转子用9-12%Cr钢发展情况综述

介绍了566～630℃等级9-12%Cr转子钢的化学成分、力学性能、制造工艺等特性和630～650℃等级转子钢的研究现状,对我国高参数汽轮机高温转子用9-12%Cr钢的研发和应用提出了建议。     

9%～12%Cr新型马氏体耐热钢焊接构件的无损检测

马氏体耐热钢是热电工业中常用的一种结构材料。根据不同工程的特点,需要采用不同焊接工艺。由于该类材料具有一定的裂纹敏感性,不可避免地对工程设备带来一些安全隐患,因此必须采用无损检测的方法对该材料的焊接构件质量及时进行检测。重点介绍了超声波检测的要点,并分析了焊接缺陷的成因。结果表明,为保证焊接质量符合工程要求,应结合使用射线、超声波和渗透检测等多种手段,减少可能存在的漏检率。     

18Ni系马氏体时效钢焊条的研制

研制了一种18Ni系马氏体时效钢焊条,主要用于现场补焊,通过反复调整焊芯和药皮成分,确定了合适的焊芯合金成分和焊条药皮组成.采用该配方试制的焊条进行了一系列焊接试验及力学性能试验,并使用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）分析了微观组织及断口形貌.结果表明,该焊条具有良好的操作工艺性,飞溅小,脱渣性良好,在经时效热处理后,熔敷金属力学性能优良,磷硫杂质元素及扩散氢含量低,与母材有着良好的强韧性匹配.     

活性气体对马氏体不锈钢MAG焊熔敷金属性能的影响

针对大型水轮机转轮用ＺＧ０Ｃｒ１３Ｎｉ５Ｍｏ高强马氏体不锈钢的熔化极气体保护焊工艺，研究了活性气体对焊丝ＨＳ３６７Ｌ和ＨＳ１３５Ｌ熔敷金属化学万分的力学性能的影响。     

9%Cr钢厚壁管道局部焊后热处理温度场的数值模拟

基于热源追踪法开发了一个能够根据控温点温度自动调整热输入的有限元程序. 使用该程序模拟了9%Cr钢管道的局部焊后热处理温度场分布,并进行了试验验证. 结果表明,模拟结果与试验结果吻合良好. 热处理温度场沿管道轴向呈近似抛物线状分布,沿径向呈近似线性分布. 距焊缝中心两倍壁厚范围内,管道内外壁温差均约为17~18 ℃. 按照目前国内焊后热处理规程推荐的参数进行热处理,均温区宽度能够满足要求,可以保证整个接头的热处理效果. 根据温度场分布,还确定了与管道内壁焊缝中心温度相同的外壁等效点位置,以监测热处理过程中管道内壁温度的变化.     

气体含量对马氏体不锈钢熔敷金属冲击性能的影响

针对大型水轮机转轮用钢ZG0Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢焊缝熔敷金属冲击性能与母材相比较低的问题,采用两种气体元素含量（O、N）不同的00Cr13Ni5Mo焊丝,同时在MAG焊及TIG焊中应用不同类型、不同配比的混合保护气体来改变熔敷金属中的气体元素（O、N）含量,研究气体元素（O、N）含量对熔敷金属冲击性能的影响,找出提高熔敷金属冲击性能的方法,使熔敷金属的冲击性能与母材达到更好的匹配。研究表明,气体含量对马氏体不锈钢熔敷金属冲击性能有明显的影响,熔敷金属中的气体元素含量越少,冲击性能越好,其中氧含量是决定熔敷金属冲击性能的主要因素。     

THJ507R高韧性焊条的研制

通过优化熔敷金属化学成分，促使熔敷金属形成针状铁素体（AF）组织，提高了熔敷金属的低温冲击韧性，研制出具有国内先进水平的TH507R 高韧性焊条。     

新型R407C焊条熔敷金属组织与性能研究

国产钢加氢装置用12Cr2Mo1R钢焊条存在主要问题是无法满足-30℃低温冲击韧性和长时间的抗回火脆性要求,长期依赖进口。采用金相显微镜对自主研制的新型R407C焊条熔敷金属显微组织进行观察,应用拉伸、冲击等试验对性能进行测试分析。结果表明:热处理态下的组织为回火贝氏体组织,随着回火参数的增加,晶粒逐渐长大,块状铁素体含量增加,组织逐渐转变为铁素体+碳化物,其强度和韧性逐渐降低;随着焊接热输入增加,焊缝中块状铁素体晶粒增多,其强韧性逐渐降低。