Inconel 740H在700℃关键部件验证试验平台中的性能演变研究

为了进一步评估700℃先进超超临界火电机组选材的可用性和选材方案的科学性,对在华能南京电厂700℃关键部件验证试验平台上运行的候选管样进行定期取样和检测。采用力学性能测试和显微组织分析相结合的方法,对不同运行时间(0、10 000、24 000 h)的Inconel 740H过热器管进行测试、对比和分析。结果表明:Inconel 740H在室温和700℃高温的屈服强度和抗拉强度随服役时间的延长缓慢降低;在运行10 000 h后,室温和高温冲击吸收功降幅显著,但当服役时间进一步延长至24 000 h时降幅较小。显微组织方面,随着服役时间的延长,Inconel 740H的变化主要表现在晶界碳化物M_(23)C_6的长大变多及晶内γ′相的粗化。总体来说,Inconel740H在运行24000h后的力学性能和组织的演化均趋于稳定。     

镍基合金Inconel 740H和617B的组织稳定性和耐蚀性对比

对镍基高温合金Inconel 740H和617B在750℃和780℃进行了5000 h的时效及模拟燃煤环境腐蚀试验。使用透射电镜(TEM)、配备能谱(EDS)的扫描电镜(SEM)等对试样表面和截面微观组织进行了分析。结果表明,时效前Inconel 740H合金晶内的γ′相约为5 nm, 750℃和780℃时效后分别为70 nm和95 nm左右。617B合金时效前未观察到γ′相,时效后γ′相析出,并分别长大到100 nm和130 nm左右,说明Inconel 740H合金的组织稳定性比617B合金好。在750℃和780℃模拟燃煤环境的试验证明,Inconel 740H合金比617B合金具有更好的耐腐蚀性,617B合金目前还无法取代Inconel 740H合金。     

E911钢焊接接头650℃长期时效后组织与性能

对德国Vallourec & Mannesmann公司生产的E911钢焊接接头在650℃长期时效后进行了力学性能、系列冲击试验,并对E911钢焊接接头在650℃高温持久强度进行了测试.采用光学显微镜、透射电镜、扫描电镜对焊缝的显微组织及断口进行了观察和分析.结果表明,E911钢焊接接头在650℃长期时效后仍表现出好的力学性能和持久强度,E911钢母材在650℃高温外推105h的持久强度R105=72.52 MPa,E911钢焊接接头在650℃外推105h的高温持久强度为R105=60.88 MPa.     

冷连轧带钢焊接接头的显微组织与性能

采用扫描电子显微镜、维氏显微硬度计及成形机分析表征了冷连轧带钢焊接接头从焊缝到热影响区的显微组织与力学性能。结果表明,冷连轧带钢焊接接头的显微组织由粒状贝氏体、板条贝氏体及少量的马氏体-奥氏体组元组成,在临界粗晶区还出现大量多边形铁素体;显微硬度值在焊缝区域最高,在热影响区出现波动,在临界粗晶区明显下降并逐渐接近母材硬度;经杯突测试后发现裂纹源于临界粗晶区,经少量塑性变形后呈韧性断裂。     

Inconel625等离子弧焊接头组织与接头性能研究

对4 mm镍基高温合金Inconel625薄板进行等离子弧焊实验,对比研究了3种不同焊接热输入下焊接接头各部分的微观组织、接头力学性能、断口形貌以及母材和焊缝的高温腐蚀行为。结果表明Inconel625等离子焊接接头组织是由母材的奥氏体等轴晶、焊缝融合线附近的胞状晶以及焊缝中心的树枝晶组成;在焊缝处有大量的碳化物和少量Laves相析出,使得焊接接头力学性能降低,韧性下降,焊缝成为接头薄弱环节;在焊接热输入为10.175 kJ/cm时接头力学性能最优,抗拉强度为765.3MPa,与母材的785.4MPa相当,延伸率为31.9%,相较于母材的42.8%有所下降,试样断裂方式为发生在焊缝处的韧性断裂;母材和焊缝金属在750℃下24 h熔盐腐蚀后腐蚀产物基本相同,主要为外层颗粒状NiO和Cr₂O₃以及NiCr₂O₄腐蚀层。     

焊后热处理对BB503钢焊接接头性能及组织的影响

对45mm厚的BB503钢板分别采用手工焊、CO2气体保护焊、埋弧自动焊进行焊接，对部分焊接接头进行了焊后去应力热处理。比较了不同工艺焊接接头的力学性能及显微组织的差异。结果表明，经于工焊和CO2气体保护焊焊接的BB503钢板的焊接性优于埋弧焊；焊后热处理消除了焊接接头中的残余应力，大幅度提高了接头各区的冲击韧度，综合力学性能显著提高。     

CuCrZr/Inconel 625电子束焊接接头组织与性能

对CuCrZr/Inconel 625管件进行不填丝电子束对接焊试验,观察分析各组试样的接头形貌、微观组织、化学成分以及力学性能分析. 结果表明,当偏束距离为0.6和0.8 mm时,CuCrZr/Inconel 625接头焊缝成形良好,均呈现出上、下宽,中间窄的哑铃型;随着偏束距离的增大,焊缝中的Cu含量增加;CuCrZr/Inconel625管件接头焊缝中的相主要是圆球形的Ni基固溶体以及作为基体的Cu固溶体,使得焊缝具有较好的综合力学性能. 当偏束距离0.8 mm时,试样最大抗拉强度达到304 MPa,断裂于CuCrZr侧热影响区.     

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...     

TC4钛合金摩擦焊接头的力学性能及显微组织

对钛合金TC4（Ti-6Al-4V）摩擦焊接性能进行了较详细的试验分析。结合摩擦焊接参数的优化选择,叙述了该合金摩擦焊接过程的特点,讨论分析了其焊接接头的力学性能及焊合区的显微组织结构。试验结果表明,该合金具有良好的摩擦焊接性,在无特殊保护措施的条件下,优化工艺,可获得良好的焊接接头。由于TC4钛合金导热系数小,热塑性高,容易氧化,摩擦焊亦选用较小的规范参数。焊合区硬度略低于母材,拉伸度样断于母材,拉伸、冲击断口均表现出明显的韧性断裂特性。力学性能数据表明,用优化的规范参数,TC4钛合金可获得等强、等韧甚至超强、超韧于母材的摩擦焊接接头。TC4钛合金摩擦焊接接头焊合区组织为细密的网蓝状组织,焊合区与母材过渡区为双态组织。     

异种奥氏体钢焊接接头显微组织结构分析

研究了高锰奥氏体钢焊接接头性能和显微组织结构,在熔合线上不同合金元素成线性过渡,其显微组织与母材和焊缝组织相同,均为奥氏体加铁素体,显微硬度分析也证实了这点。说明用Ｎｉ－Ｃｒ奥氏体钢焊接材料焊接高锰奥氏体钢,可获得性能优良的焊接接头。     

Inconel 617镍基合金焊接接头热影响区组织和性能分析

采用钨极氩弧焊(TIG焊)对Inconel 617镍基合金(617合金)进行焊接,研究焊接热过程对接头热影响区(HAZ)组织和硬度的影响。采用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)对接头的HAZ和母材(BM)的组织进行表征。结果表明:母材的基体为奥氏体,奥氏体晶粒大小不均匀。奥氏体晶粒内部和晶界间存在大量细小的M23C6碳化物。碳化物沿轧制方向呈带状分布。靠近母材的HAZ处奥氏体晶粒内部和晶界间M23C6碳化物粗化,在靠近熔合线的HAZ处奥氏体晶界处形成连续富Cr和Mo元素的片层状结构。对焊接接头进行维氏显微硬度测试,发现母材和HAZ的硬度值没有明显变化。实验结果表明:TIG焊过程对接头HAZ的性能影响不大,是一种适合617镍基合金的可靠的焊接方法。     

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。     

时效时间对SP2215同种钢焊接接头微观组织和力学性能的影响

采用手工钨极氩弧焊(manual-gas tungsten arc welding, M-GTAW)和ERNiCr-3焊丝制备了SP2215小径管焊接接头,分析了650℃时效不同时间后接头的微观组织、力学性能及拉伸断裂机理.结果表明：焊态下SP2215母材组织由奥氏体和少量孪晶及一次NbN和Z相组成,焊缝金属以完全奥氏体组织凝固形成柱状晶,Nb元素在枝晶间偏析并形成呈链状分布的一次NbC相;时效50 h后SP2215母材奥氏体晶界处开始析出M₂₃C₆,并随时效时间延长逐渐粗化,同时焊缝枝晶间逐渐析出NbC相,并随时效时间延长逐渐形成团簇状;母材和焊缝显微硬度均随时效时间延长而升高,均在时效500 h时达到最大值且母材硬度始终高于焊缝硬度;不同时效时间接头室温拉伸时均以韧性方式在焊缝处断裂,但起裂位置和断裂方向随时效时间的延长发生改变,时效0～114 h时以横向拉断柱状晶的方式断裂,起裂位置为枝晶间一次NbC粒子,时效时间为500～2 012 h时以平行于柱状晶方向断裂,起裂位置为枝晶核心;650℃高温拉伸时接头断裂位置随时效时间延长逐渐从焊缝...     

650℃时效HR3C耐热钢的显微组织与高温拉伸性能

针对650℃直到3000 h时效的HR3C钢,研究其显微组织的变化及对其高温拉伸力学性能的影响,探讨650℃时效HR3C钢的高温拉伸断裂机制。结果表明:高温时效过程中,晶界强化、晶内弥散强化和奥氏体基体脱溶弱化等效应导致时效HR3C钢的高温拉伸力学性能发生明显变化。时效初期(500 h)HR3C钢高温强度变化不大;时效中期(500~1000 h)HR3C钢高温强度大幅提高,但塑性持续降低;时效后期(1000 h),HR3C钢组织结构渐趋稳定,其强度和塑性变化不大。随时效时间延长,HR3C钢高温拉伸断裂机制由正断向剪切断转变。     

P92钢焊接接头显微组织与性能的研究

采用合适的焊接工艺对P92钢进行焊接,利用硬度计、金相显微镜和万能拉伸试验机对其焊接接头的硬度、微观组织和常温拉伸力学性能进行分析。结果表明:P92钢焊接后焊缝区组织为铁素体+马氏体+碳化物,热影响区组织为马氏体或铁素体+马氏体,母材区为索氏体+碳化物,且在其焊缝处发现存在δ相;焊接接头部位,焊缝区的硬度最高,热影响区的次之,母材区的硬度最低;焊接接头抗拉强度为707 MPa,屈服强度为579 MPa,断裂部位在热影响区。     

2519铝合金焊接接头的组织与性能

采用进4047焊丝对2519铝合金进行熔化极惰性气体保护焊(MIG),对焊接接头的力学性能和显微组织进行了研究.结果表明,2519铝合金焊接性能较好,由于热循环的作用,焊接接头的力学性能相对于基材发生了较大变化.2519铝合金焊接接头的力学性能低于基材的性能,焊缝处是合金接头的最薄弱环节,其次是焊接热影响区内的软化区,强化相粒子发生过时效而粗化是形成软化区的主要原因.     

超纯铁素体Cr30Mo2钢焊接接头的组织和力学性能

利用自制的焊接工作台,在ＴＩＧ焊基础上,对Ｃｅ３０Ｍｏ２超纯铁素体不锈施焊。焊接中对焊缝和热影响区附加拖罩和背;衬的Ａｒ气延续保护。对焊接接头质量进行宏观坶检验;借助金相显微镜、扫描电镜（ＳＥＭ）、透射电镜（ＴＥＭ）分析焊缝组织特征一冲击断口形貌;按国家标准测试焊接接头的力学性能。华发头上未发现任何焊接缺陷,焊接缝质量良好;其强度、延性和韧性均达到母材水平,特别是在焊缝和热影响区未出现脆化现象,冲     

镍基高温合金焊接接头组织性能及工艺优化

采用不同的焊接工艺参数,对GH4169镍基高温合金薄板进行MIG焊接正交试验。通过金相试验,观察镍基高温合金焊接接头的显微组织,可以划分为焊缝中心等轴晶区、焊缝边缘柱状晶区、热影响区和母材组织。利用室温拉伸和显微硬度试验,测定镍基高温合金焊接接头的抗拉强度、断后伸长率与显微硬度等力学性能,并与母材的力学性能进行比较。使用极差分析法,研究焊接电流、电弧电压与焊接速度对接头力学性能的影响规律,并获得了优化的焊接工艺参数。     

Inconel 625/X65复合管焊接工艺及接头性能研究

对双金属复合管进行了GTAW( TIP TIG)对接焊试验,并对接头进行了拉伸、弯曲、冲击、硬度测试以及无损探伤,利用光学显微镜、化学分析方法对接头金相组织和主要合金元素进行了分析.结果表明,焊接接头无缺陷,力学性能优良,焊缝区为晶粒非常细小的柱状树枝状奥氏体组织,主要合金元素含量均匀稳定,耐蚀性能良好.     

Inconel 718合金厚板真空电子束焊接头的显微组织与高温力学性能(英文)

对Inconel 718高温合金12mm厚板的真空电子束焊(EBW)接头整体及分层的显微组织和高温力学性能进行了研究。结果表明:经熔透焊+修饰焊的接头,焊缝中心的上、下层为树枝晶,中层为柱状晶;热影响区由上层至下层晶粒长大程度逐渐减小。经固溶+双时效热处理后,EBW接头各区域晶界处均有δ相析出,在焊缝中心最多,在热影响区及母材较少,晶粒内部均析出了γ″相。在650℃时,接头整体的抗拉强度σb、屈服强度σs和伸长率δ分别为1100MPa、800MPa和18%,达到了母材的90%、80%和80%。分层切片的力学性能下层最高,σb、σs和δ分别达到了1170MPa、870MPa和18%;上层最低,分别为1080MPa、780MPa和7%。上层断口以脆性断裂为主,中、下层断口以韧性断裂为主。显微硬度分布为焊接中心最低,热影响区与母材较高。晶界δ相的析出数量越多,显微硬度值越低。