T91/TP347H异种钢焊接接头服役微观组织转变

异种钢焊接接头在超超临界电站锅炉结构中应用广泛.采用XRD,SEM及EDS及显微硬度对原始态和服役1×105 h的T91/TP347H异种钢焊接接头的相组成、显微组织形貌和元素组成进行了表征分析,并采用显微硬度计对2种接头的显微硬度进行了测试.结果 表明,相较于原始态,服役1×105 h的接头TP347H母材晶粒更为粗...     

T91/TP347H异种钢焊接接头高温时效组织对性能的影响

异种钢焊接接头广泛应用于超超临界电站锅炉结构中.采用光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计、拉伸试验机等设备对服役10年并在750℃下进行不同时间时效处理的T91/TP347H异种钢焊接接头的组织与性能进行了分析.结果 表明,随着时效时间的延长,焊缝组织基本稳定,T91和TP347H的热影响区晶粒尺寸逐渐增大,析出物逐...     

T91/TP347HFG异种钢焊接接头裂纹原因分析

火电厂高温过热器用T91+TP347HFG异种钢焊接接头运行时,发生开裂泄露.分别从未开裂和开裂部分的焊接接头处取样,采用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计等对焊接接头试样进行检测和对比研究,分析其开裂原因.结果表明:焊接和焊后热处理工艺不当导致T91侧热影响区位置在整个焊接接头区域脆性较大,并有淬硬倾向比较大的组织出现;同时由于焊接规范参数较大而导致焊接热影响区较宽,在一定应力下的作用导致裂纹从此处萌生和扩展,最终导致该异种钢焊接接头开裂失效.     

T91/TP347H异种钢焊接接头的蠕变性能和微观组织及硬度

为探究服役对T91/TP347H异种钢焊接接头力学性能的影响,在620 ℃不同应力水平下,对T91/TP347H异种钢焊接接头进行了高温蠕变试验,分析其蠕变行为,并采用扫描电镜、光学显微镜和显微硬度计对T91/TP347H异种钢焊接接头服役前后的断口形貌、显微组织和显微硬度进行了研究。结果表明,高应力水平下,焊接接头失效更快,且断口更加粗糙并带有大的韧窝;相较于原始态,服役1×105 h后的焊接接头T91侧出现沉淀物粗化,晶界加宽,容易产生应力集中现象,使得材料产生沿晶界脆性断裂倾向;服役过后,T91侧出现软化现象,而TP347H侧和焊缝有强化现象,焊缝硬度显著增加,且焊接接头的T91侧硬度平均值均大于TP347H侧。文中基于宏观力学试验、微观组织观测和显微硬度测试,分析了服役前后T91/TP347H异种钢焊接接头的变化。 创新点： (1)从宏观力学试验、断口形貌以及金相分析多个角度,分析T91/TP347H异种钢焊接接头蠕变性能以及服役对母材、热影响区、焊缝区微观组织变化的影响。 (2)基于显微硬度测试,分析服役前后T91/TP347H异种钢焊接接头母材及焊缝区的硬度变化,服役对焊缝及TP347热影响区起硬化作用。     

超超临界机组末级过热器M-A接头断裂分析

某超超临界机组末级过热器出现M-A异种钢接头失效,通过分析断口宏观形貌、金相组织、焊缝硬度及拉伸性能,结合管路设计,认为M-A异种钢接头固有的异质界面、非等厚焊接使用的削薄方式不佳以及结构设计造成的应力集中共同导致了异种钢接头的疲劳-蠕变失效。     

火电厂异种钢焊接接头早期失效研究现状

概述了铁素体/奥氏体异种钢接头在国内外火电厂的使用历史、早期失效情况统计以及失效形式。通过综述异种钢焊接接头特性、自身缺陷和服役状况等多方面的研究现状,分析了导致接头早期失效的内因和外因,结合国内火电机组调峰的实际情况,对变工况运行引起的交变应力与异种钢接头早期失效的联系进行了阐述。根据异种钢接头早期失效研究中尚存的不确定因素,明确了下一步研究方向。     

TP347H/钢102异种钢的焊接

在上世纪80～90年代早期安装的125,200MW火力发电厂,现还在役的机组中锅炉过热器、再热器在运行时,由于局部超温经常出现爆管现象,而当前又出现了新材料.为了机组的安全可靠运行,在检修时,需要将原有贝氏体钢(如钢102等)局部更换成奥氏体热强不锈钢(如TP347H),这样就遇到了奥氏体热强钢和贝氏体耐热钢异种钢焊接时的疑难问题.本文结合海南海口华能电厂125MW机组检修的工程实例,采用Ni基焊丝氩弧焊工艺,对6#炉屏式过热器局部更换(钢102/TP347H)进行焊接.焊口焊后经100%射线探伤一次合格率达97.97%.实践证明,TP347H/钢102异种钢焊接时,采用Ni基焊材作填充材料全氩弧焊工艺是合适可行的,可为同类工程提供一定借鉴价值.     

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。     

SA-213TP347H与12Cr1MoVG异种钢焊接接头失效分析

针对奥氏体不锈钢SA-213TP347H与铁素体耐热钢12Cr1Mo VG异种钢焊接接头在运行过程中出现的裂纹进行分析。对失效焊接接头焊接结构、微观组织、化学成分、断口形貌、显微硬度、拉伸性能等进行了分析与测试。结果表明,该异种钢焊接接头微观组织和材料化学成分均未见异常,显微硬度和拉伸性能均满足要求。焊缝背面局部余高达3.5 mm的位置形成应力集中点,机组运行过程中在交变应力的作用下,产生裂纹并泄漏。     

超(超)临界火电机组T91和TP347H焊接性分析

通过珠海发电厂中港合资项目1期工程2×600MW燃煤发电机组超临界压力和超570℃高温的锅炉制造及安装,在锅炉受热面中的再热器、过热器、省煤器和主蒸汽管路和联箱采用了国外生产的铁素体SA213—T91(采用国家标准GB5310—T91)和国外生产的奥氏体SA213—TP347H耐热钢,经分析阐述了两种耐热钢的金属特点和焊接性.通过试验,确定了T91钢和TP347H钢在锅炉生产和运行过程中产生裂纹、腐蚀、脆化等缺陷的主要因素.有针对性的采取了相应的工艺措施,进行了母材和焊接材料的工艺评定,获得了优良的焊接接头.有利于推广使用T91和TP347H耐热钢超(超)临界火电机组锅炉的制造.     

TP304H/T22异种钢焊接接头微观组织特性对焊缝失效的影响分析

异种钢焊接接头在锅炉再热器与过热器中具有广泛的应用,但长期服役于高压高温等工况易萌生裂纹导致早期失效。通过对某运行已超过20万小时的TP304H/T22异种钢焊接接头的焊缝、母材与垫板交界区域,近熔合线侧的热影响区及远离焊缝的母材区域的微观组织及裂纹萌生与扩展进行研究,考察分析接头裂纹区域与非裂纹区域的组织特征对焊缝失效的影响。结果表明：焊缝、母材及垫板三者的交界处的微观晶粒分布密集呈无规则排列且随着服役时间的增长存在明显的粗化现象,导致该区域易萌生裂纹并扩展延伸;非裂纹区域的显微组织结构排列均匀有序并存有大量孪晶,钢材热稳定性提高,不易产生裂纹。本研究能够为开发高性能异种钢焊接接头工艺以及现有焊接接头性能检测和维护提供研究基础。     

T22/TP310H异种钢焊接接头的显微组织分析

采用手工钨极氩弧焊,选用ERNiCr-3镍基焊丝,对T22/TP310H异种钢进行焊接。焊后利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪及能谱仪对焊接接头进行了分析研究。结果表明:焊缝组织主要为胞状树枝晶,焊缝金属的组成相主要有奥氏体基体γ相、NbC和M23C6碳化物相。T22侧热影响区有任意分布的块状铁素体,也有呈条状聚合物的块状铁素体;TP310H侧HAZ中奥氏体晶粒粗化现象不明显。     

高温再热器用T23/TP347H异种钢管接头失效分析

针对某600 MW超临界机组锅炉运行约40000 h后,高温再热器T23/TP347H异种钢管接头出现的开裂泄漏失效情况进行了理化分析。结果表明,异种钢管焊接接头的失效原因主要是由T23钢管焊接热影响区再热裂纹引起的,裂纹沿钢管周向分布,起裂于T23侧热影响区的粗晶区,沿晶界扩展,呈典型的脆性断裂特征。     

F22/P91异种钢接头裂纹原因分析及焊接修复

某高压主汽门阀用F22/P91异种钢焊接接头运行时,表面及其内部产生裂纹。文中采用金相显微镜、SEM、显微硬度仪等对焊接裂纹进行检验。结果表明,P91钢及堆焊层强度低、焊接及热处理工艺不合理,是导致接头产生裂纹的主要原因。通过采用合理的焊接和热处理工艺,避免了异种钢接头裂纹的产生,确保了机组的安全可靠运行。     

异种钢接头熔合区的脆化与断裂行为

根据分层止裂原理设计了异种钢熔焊接头的冲击断裂试样,采用示波部功定量评定了熔合区的脆化行为,利用扫描电分析了熔合区的断裂机制,并研究了不同焊接材料及焊后热处理工艺规范对熔合区脆化与断裂行为的影响。研究结果表明,焊态熔合区的脆化主要是由马氏体引起民的,其断裂机制为马氏体的解理开裂。热处理后熔合区的危险经主要是由增碳层与脱碳层引起的,熔俣区的断裂机制为析出碳化物的无特征开裂及脱碳层的沿晶开裂。对于不同     

高强匹配T91/12Cr1MoV异种钢焊接接头力学性能

对高强匹配的T91／12Cr1MoV异种钢焊接接头分别进行常温力学性能和高温持久试验,试验结果表明,常温拉伸试样均断在12Cr1MoV母材侧,接头的强度高于12Cr1MoV母材;接头中焊缝的硬度值最高,为317HV;焊缝常温下的冲击韧性为86kJ／cm^2,高于12Cr1MoV母材;接头的高温持久性能明显低于12Cr1MoV母材,失效位置(接头的薄弱环节)在12Cr1MoV侧的熔合线附近。     

长期高温时效对12Cr1MoV/TP347H异种钢接头组织及碳迁移的影响

以镍基焊丝为填充金属,采用手工钨极惰性气体保护焊(TIG)对12Cr1MoV/TP347H异种钢进行焊接,经焊后热处理后,在650℃下对异种钢焊接接头进行长期高温时效,对比研究未时效、时效500和2500 h接头12Cr1MoV侧熔合区附近的析出相演变及碳迁移.结果表明:时效2500 h后,接头12Cr1MoV侧熔合区...     

经长时运行的T91与G102异种钢焊接接头寿命分析

对运行78000 h的T91与12Cr2MoWVTiB(G102)异种钢焊接接头进行了寿命分析.估算其剩余寿命为24500h.鉴于强度校核所需最小壁厚已远超过管子实测壁厚,建议尽快更换此类异种钢焊接接头.