超超临界锅炉异种钢接头裂纹分析及处理

某超超临界锅炉高温再热器入口管屏异种钢(T91/HR3C和T91/SUPER304H)接头产生裂纹泄漏,宏、微观检测结果显示,泄漏管和未泄漏管均存在焊缝T91侧热影响区硬度值偏高。从内、外部影响因素分析了异种钢焊接接头裂纹产生的原因,采取对所有高温再热器入口管屏现场整体热处理来降低T91侧热影响区硬度,并割除管屏的梳形卡以减小单根管子的外部应力,通过热处理后割管和异接试样块的检验验证了热处理效果,检测结果表明,现场管屏整体热处理可有效降低异种钢接头热影响区的硬度值,避免异种钢接头产生裂纹泄漏。     

1000MW机组高温再热器异种钢接头开裂原因分析及处理

广东惠来电厂4号机DG3033/26.15-Ⅱ1型超超临界锅炉出现高温再热器异种钢焊口开裂问题。经取样分析,发现异种钢接头T91侧热影响区的硬度偏高。在外部应力的作用下导致异种钢接头开裂。通过消除外部应力和对异种钢接头重做热处理,有效解决了异种钢接头开裂问题。     

锅炉末级过热器T92/HR3C异种钢接头断裂原因分析

介绍了某超超临界锅炉高温过热器T92/HR3C异种钢焊接接头发生的一种较罕见的断裂失效形式,通过对失效试件断口形貌特征、胀粗管段的硬度分布规律及金相组织进行试验分析.并结合失效试件的制造工艺和运行工况进行原因分析,推断焊后热处理工艺控制不当导致T92侧母材金相组织异常和力学性能下降是导致异种钢过渡段发生胀粗和断裂失效的...     

T91/TP347HFG异种钢焊接接头裂纹产生原因探讨

某发电公司锅炉高温过热器用T91/TP347HFG异种钢焊接接头发生开裂,裂纹位于T91侧熔合线附近的热影响区。对异种钢焊接接头取样,通过宏观分析、化学成分、金相组织、力学性能及硬度检测、扫描电镜、能谱分析等方法,对裂纹产生的原因进行了分析探讨。结果表明:由于焊接过程中异种钢焊接接头T91侧热影响区形成了粗大的淬硬马氏体组织,焊后热处理工艺不当,导致该区域T91的应力腐蚀敏感性增大,在拉应力与腐蚀介质的共同作用下,裂纹在T91侧熔合线附近的热影响区萌生和扩展,属于应力腐蚀开裂。     

屏式过热器T23/12Cr1MoV异种钢接头失效分析

对某1 000 MW超超临界发电机组屏式过热器管屏进口段T23/12Cr1 MoV异种钢焊接接头的失效进行了试验分析.宏观与微观检查表明,裂纹沿管子焊缝周向分布,开裂起始于12Cr 1MoV管内壁粗晶粒热影响区,扩展至1/3厚度处进入焊缝,在焊缝中继续扩展至管子外壁.通过力学性能试验得出失效的主要原因是热影响区及焊缝的硬度高而塑韧性低,建议进行焊后热处理,以改善接头塑韧性和消除焊接残余应力.     

HR3C/T91异种耐热钢焊接接头的力学性能及界面蠕变失效行为研究

针对新型奥氏体不锈钢HR3C与细晶粒强韧马氏体耐热钢T91异种钢焊接接头,采用手工氩弧焊接工艺、高温加速模拟、高温持久和常温力学性能试验研究HR3C与T91异种钢焊接接头的力学性能变化、高温强度、界面蠕变损伤及破坏特征.研究结果表明,焊前预热448 K,焊后不进行热处理条件下,接头的力学性能优异.加速模拟运行3004 h后,接头的力学性能仍然良好.而加速模拟运行5012h后,HR3C/T91界面发生了蠕变失效,蠕变裂纹在管接头内表面焊缝/T91界面形核、扩展,然后在管接头外表面T91的临界热影响区内发展,最后导致接头蠕变失效.拉伸和弯曲试验过程中,接头的强度和塑性下降严重,断裂位置均在焊缝/T91界面区域.因此,焊缝/T91界面容易发生早期蠕变失效.     

高温再热器T23/12Cr1MoV异种钢焊缝失效机理

通过裂纹宏观形貌、硬度试验、裂纹微观形态等分析,研究了1 900 t/h锅炉高温再热器T23/12Cr1MoV异种钢安装焊缝运行8 000 h断裂失效机理。结果表明:取消焊前预热及焊后热处理,将造成焊缝及热影响区产生淬硬马氏体组织,粗晶区晶粒严重粗化,晶界弱化;在高温运行温度下,焊接残余应力及管内蒸汽运行压力下,在焊缝与粗晶区界面处产生应力集中,随着外加应力塑性增加,在焊缝与粗晶区界面粗晶界产生裂纹。再热裂纹是造成高温再热器T23/12Cr1MoV异种钢焊缝断裂失效的主要原因。     

火电厂管道异种钢的焊接热处理问题探讨

文章主要讨论了焊接热处理对火电站管道异种钢焊接接头带来的问题, 分析了热处理对接头组织、焊接残余应力的影响,指出通过焊后热处理可以明显改善电厂管道异种钢焊接接头残余应力,但要使用正确和合适的热处理工艺。应重视电站异种钢焊接的热处理问题,还应重视管座异种钢接头的热处理控制及新建超超临界机组新的异种钢焊接与热处理问题。     

T91/TP347H异种钢焊接接头性能分析

近年来,随着大容量、高参数和低排放的超(超)临界机组的大力发展,相应地对电站设备中的金属部件要求也越来越高,因此在这些机组的受热面中不可避免地存在为数较多的异种钢焊接接头,如铁素体钢T91和奥氏体钢TP347H异种钢焊接接头。由于异种钢焊接接头处经常会发生开裂等早期失效现象,针对此问题开展了异种钢焊接接头的性能分析试验研究,主要研究对象为奥氏体钢TP347H和马氏体钢T91异种钢焊接接头,试验研究了接头各微区的显微组织、显微硬度及其力学性能,并利用扫描电镜进行能谱分析,得出相关结论,为异种钢焊接接头在长期高温、高压状态下安全运行以及其可靠性提供参考依据。     

T91/12Cr1MoV异质接头焊接残余应力模拟与分析

T91/12Cr1MoV异质接头广泛应用于热电厂主蒸汽管线。由于母材及焊材金属性能的差异,导致该异质接头中会产生较大的焊接残余应力,常常会引起早期失效。利用有限元软件ABAQUS,采用热力顺次耦合的计算程序,对主蒸汽管中T91/12Cr1MoV异质接头的焊管外表面和熔合线方向的焊接残余应力分布进行了模拟,并分析了焊后热处理对焊接残余应力的影响。结果表明,热处理前,焊接残余应力峰值位于管道外表面焊缝两侧的焊接热影响区,其中,以T91侧热影响区的应力峰值最高。焊后热处理可以有效降低焊接热影响区的残余应力峰值,且对12Cr1MoV侧热影响区残余应力的改善效果明显优于T91侧热影响区。     

T91锅炉热强钢管焊接性能的试验研究

以国产焊接用T91锅炉热强钢管为主要研究对象,根据焊接线能量、焊前预热和焊后热处理等条件对焊接的影响设计了试验的正交方案,并用硬度试验、断口扫描、电镜观察等多种试验和分析方法对其焊接成品进行了焊接性和冷裂敏感性等方面的研究。结果表明：采用焊前预热150℃以上、小热输入多层焊、焊后（770±10）℃、1 h高温回火工艺能降低T91钢焊接热影响区的淬硬倾向及焊接接头中的扩散氢含量,使得马氏体中的碳得到充分的扩散以形成回火索氏体,改善了T91钢管接头的韧塑性。     

耐热钢FNA组合焊接接头的高温强度试验研究

针对电站锅炉过热器管异种钢焊接接头早期失效问题，设计和研制了珠江体钢／镍基焊缝／不锈钢异种组合焊接接头及其专用焊接材料，对接头的高温持久及蠕变强度，高温组织变化及抗裂性进行了系统的研究。结果表明：ＦＮＡ组合接头具有较高的高温持久强度和蠕变极限，可大幅度提高设备的服役寿命，是取代旧接头形式的理想技术方案。     

高温过热器异种钢接头开裂原因分析

针对开裂和未开裂T91＋12Cr1MoVG异种钢接头进行了化学成分、力学性能、显微硬度、金相等内容的试验检查,发现开裂起源于管接头12Cr1MoVG低合金侧熔合线粗晶区,发生于再次加热过程中,属于再热裂纹,这与焊接或热处理工艺执行不到位导致焊接残余应力较大密切相关。     

浅谈T91与12Cr1MoV异种钢接头焊接工艺

电站锅炉安装中已普遍采用了T91钢与12C r1MoV钢异种钢接头。异种钢接头的焊接质量，主要取决于被焊金属的物理-化学性能及焊接时所采用的焊接工艺。本文从焊材选择、工艺参数、焊接热规范等几个方面时T91／12Cr1MoV异种钢接头的焊接工艺作了详细介绍。     

预热和焊后热处理对T23钢接头力学性能的影响

为优化焊接工艺,解决水冷壁T23接头焊缝在运行中容易出现裂纹的问题,测试了T23接头在4种不同工艺（不预热、焊后不热处理,不预热、焊后热处理,预热、焊后不热处理,预热、焊后热处理;预热温度为150 ℃,焊后热处理工艺为740 ℃、0.5 h）下的硬度和冲击韧性,并观察了显微组织的变化。研究结果表明,预热对T23接头硬度的影响不大,但增大晶粒尺寸和过热区的宽度,对焊缝和热影响区（HAZ）的韧性均有不利影响;焊后热处理明显降低焊缝和HAZ的硬度,虽然对HAZ韧性影响很小,但可改善焊缝的韧性。建议预热温度不超过150 ℃或取消预热,进行焊后热处理以保证接头的长期服役性能。     

T91钢管在超超临界压力锅炉中的应用

针对超超临界压力锅炉高温再热器管用T91钢服役3×104 h后材质老化的现状,通过金属监督检查、割管全面性能试验、运行参数监控等一系列分析工作,全面掌握高温再热器T91材质管段性能水平和组织状态,并提出高温再热器出口管段改造方案,为超超临界机组高温受热面设计、制造及金属监督检查提供依据。