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.     

超厚壁新型耐热钢管道局部热处理温度场的研究

文中通过模拟工况试验,研究了厚壁9%Cr钢管道焊后热处理温度场的分布情况。试验结果表明：在焊后热处理过程中,管道内、外壁温度沿轴向呈抛物线状分布。在均温区内,管道内、外壁温度与设定温度值接近,随着距加热中心距离的增大,温度迅速降低。在本次试验中,外壁距加热中心约1.6倍壁厚处温度与内壁加热中心温度在升温和恒温阶段都保持大致相同,这说明工程中利用“等效点”的方法来监测热处理过程内壁加热中心温度的方法是可行的。对于本次试验,管道内壁并没有达到新型9%Cr钢要求的740℃高温回火温度的下限,试验数据说明：对于本次选取规格的钢管,按美国AWS D10.10/10.10M—1999(R2009)标准规定的加热宽度偏小。     

焊后热处理对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢焊接接头组织和性能的影响

通过钨极氩弧焊方法,对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢实施焊接,并对焊接接头整体进行焊后热处理。采用OM、SEM对2Cr13与1Cr18Ni9Ti钢热处理前后的焊接接头组织进行分析,利用显微硬度计、电子万能拉伸机测量了焊接接头的力学性能。结果表明,1Cr18Ni9Ti和2Cr13钢焊接接头热处理前焊缝组织为典型的柱状晶,组织为板条马氏体+残留奥氏体+碳化物;热处理后焊缝组织为回火索氏体,而且碳化物析出量也明显增多。拉伸时,热处理前后焊接接头断裂的部位都发生在奥氏体不锈钢热影响区一侧,热处理前后焊接接头的抗拉强度分别约为635.56、649.44 MPa;焊缝区的显微硬度分别约为276、222 HV0.5,热处理后焊接接头的整体显微硬度比热处理前的明显降低。     

管内空气流动对大口径厚壁P92管道局部焊后热处理温度场的影响

使用Ansys CFX软件建立了P92管道与管内空气的共轭传热模型，并进行了试验验证.使用该模型计算了不同管内空气流速时，局部焊后热处理的温度场分布.结果表明，管内空气流动对恒温后管道外壁温度影响较小，但会显著降低内壁温度，并增加内、外壁的轴向温度梯度.随着管内空气流速的增加，焊缝中心内外壁温差和轴向温度梯度近似线性增加，空气流速每增加1 m/s，内外壁温差将增大约5.0℃，内、外壁轴向温度梯度分别增加约0.03和0.02.对热处理温度要求很高的P92管道，局部焊后热处理时应限制管道内空气流动，或在选取热处理参数时考虑空气流速的影响.     

升温速率对P91钢管道局部焊后热处理温度场的影响及参数优化

升温速率是P91钢管道局部焊后热处理的关键参数之一,决定着热处理的效率和质量. 文中以?575 mm × 35 mm的P91钢管道为对象,进行79 ~ 479 ℃/h 之间的5个升温速率下的局部焊后热处理试验,并分析升温速率对实际升温时间(管道外壁温度达到稳态的名义升温时间+管道内壁温度达到稳态的滞后时间)、管道轴向和径向温度梯度的影响,然后建立P91钢管道焊后热处理有限元计算模型,优化升温速率参数. 结果表明,提高升温速率减小整个管道接头的实际升温时间,可以提高热处理效率. 当升温速率小于179 ℃/h时,提高升温速率明显缩短实际升温时间;当升温速率超过179 ℃/h时,提高升温速率缩短实际升温时间的作用减小. 升温速率的变化对径向温度梯度影响较小,对轴向温度梯度影响则较大. 基于轴向温度梯度控制准则和优化计算结果,得到了不同壁厚P91钢管道局部焊后热处理最大升温速率的计算公式,最后提出了工程上快速选取焊后热处理最大升温速率的应用方案.     

压缩机管道的焊后局部热处理

采用ER50-G型钨极氩弧焊丝和E5015-G型低氢碱性焊条对外径168 mm、壁厚26 mm的Q345E钢压缩机管道进行了氩弧焊.为消除焊接应力,对管道进行了焊后局部热处理.检测结果表明,经过局部热处理的管道焊缝和热影响区硬度均低于200 HB,符合GB/T 20801技术要求,说明压缩机管道的局部热处理工艺是合理可...     

热处理对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢板焊接接头耐腐蚀性的影响

通过填丝钨极氩弧焊方法对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢板进行焊接,并对焊接接头进行焊后热处理.采用SEM对焊接接头热处理前后的组织进行观察及分析;采用模拟海水浸泡试验,测量了焊接接头的交流抗阻和极化曲线.结果表明,1Cr18Ni9Ti和2Cr13钢板焊接接头热处理前焊缝为典型的柱状晶,组织为板条马氏体+奥氏体+第二...     

铬钼耐热钢管道焊后热处理工艺

详细介绍了铜冠冶化年产80万t硫酸工程二期余热锅炉主蒸汽管和过热蒸汽管的焊后热处理加热方法、加热设备、工艺及操作方法,其对类似工程的施工有参考和借鉴作用。     

压力容器局部焊后热处理试验研究

本文针对大型三类压力容器采用局部热处理对全部焊缝分批进行焊后热处理的方法作了试验研究。探讨了热处理工艺和施工方法,并对热处理的效果(包括热处理前后焊接接头机械性能及残余应力消除情况)作了较系统的试验。结果表明,对于大型卧式贮罐等压力容器采用该法进行焊后热处理,技术上是可行的。     

Cr-Mo钢管子局部焊后热处理加热宽度准则的确定

采用粘弹塑性有限元方法从应力释放角度讨论了Cr-Mo钢局部热处理下各种优化加热条件.研究表明,局部热处理过程产生的瞬态和残余应力受蠕变性能和温度关系弹性模量等因素的影响.当加热宽度足够大时,局部热处理后的应力与炉中热处理的应力接近.通过与现有标准的比较,从应力释放角度位于焊缝中心5√Rt的加热宽度较为合理.提出了考虑焊接冷却过程Cr-Mo低温膨胀现象的相变模型.给出了焊接残余应力与局部焊后热处理应力的试验结果与模拟结果的对比.     

热处理工艺对9Cr2Mo钢硬度的影响

实验中首先设计了不同温度的淬火工艺,得出了9Cr2Mo钢得到最大洛氏硬度下的淬火工艺,同时得出9Cr2Mo钢在水和油中都能淬透;再研究不同回火工艺对9Cr2Mo钢洛氏硬度的影响,得出结果:9Cr2Mo钢的洛氏硬度随回火温度的升高先缓慢下降,当回火温度高于300 ℃时,随着回火温度的升高明显降低.     

焊后热处理对31CrMoV9钢电子束焊接接头组织及性能的影响

研究了31CrMoV9钢电子束焊接接头在焊后去应力退火、焊后调质两种不同焊后热处理状态下的焊缝组织与性能,并与同等强度等级下的母材组织与性能进行了对比研究。结果表明,接头焊后组织为板条马氏体及少量残留奥氏体;焊缝经调质处理后,组织为相对均匀的回火索氏体,接头力学性能与母材相当,相比于焊后去应力退火处理,焊缝冲击性能大幅提高。两种类型的焊后热处理均未消除焊缝柱状枝晶等凝固组织形态,但焊后调质工艺可减轻焊缝柱状枝晶组织偏析,并使之细化,使得焊缝与母材的组织与硬度更加均匀;焊后经多次重复淬火,焊缝经检测均未见裂纹,说明焊后采用调质工艺可行,这为提高焊缝冲击性能提供了可行工艺路线。     

焊后热处理对12Cr2MoWVTiB钢焊接接头组织性能的影响

12Cr2MoWVTiB具有一定的淬硬和再热裂纹倾向,焊后热处理对其接头力学和使用性能至关重要。对焊态和不同热处理温度下的接头金相组织、硬度及拉伸、冷弯性能进行了测定,探明随着热处理温度的提高,接头组织由回火马氏体+少量颗粒状贝氏体逐步转变为回火贝氏体+索氏体的混合组织。晶粒有长大现象。同时接头强度和硬度呈下降趋势,760℃之后,由于焊接残余应力得到大幅度释放,沉淀相的弥散强化作用增强,强度下降趋势不明显。试验表明,(750℃～780℃)/1h焊后热处理制度均可满足使用性能要求,为了抑制沉淀相对韧性的不利影响,以(750℃～760℃)/1h热处理制度为佳。     

热处理工艺对9Cr1Mo力学性能及耐腐蚀性能的影响

探究不同淬火和回火温度对9Cr1Mo合金钢力学性能和耐腐蚀性能的影响,通过对微观形貌观察发现,较高的淬火温度能够保证钢中碳化物的充分溶解,提高组织均匀性,同时减少晶界密度,提高耐腐蚀能力;较低的回火温度可控制合金元素在钢中的迁移速度,从而减少晶界处富Cr碳化物析出。较高的淬火温度和较低的回火温度能够保证微观组织均匀,不会形成元素富集区,在保证了较佳的力学性能的同时还能提高金属的耐腐蚀性能。     

P5焊条焊接Cr5Mo钢管取消焊后热处理可行性研究

采用Ｐ５焊条焊接Ｃｒ５Ｍｏ耐热钢，旨在研究预热和焊后热处理对熔合区组织性能，接头残余应力分布和高温持久拉伸性能的影响，以及熔合区的碳迁移发展规律。结果表明，此类异质接头焊接时，最佳预热温度为３００℃左右；预热对残余应力分布的影响不大，焊后高温回火并不能消除或降氏科应力，只能使其重新分布；焊接接头存在碳迁移现象，但不严重；在一定温度范围内，焊接接头的持久强度就是母材的持久强度，预热可使持久强度提高，     

热处理对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢焊接接头断口组织形貌的影响

通过钨极氩弧焊方法,在一定工艺条件下对1Cr18Ni9Ti与2Cr13实施焊接,后对焊接接头进行焊后热处理。通过万能拉伸机对热处理前后的焊接接头进行拉伸试验,采用OM、SEM对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢热处理前后的焊接接头进行断口组织形貌观察及分析。结果表明,1Cr18Ni9Ti和2Cr13焊接接头热处理前焊缝组织为典型的柱状晶,组织为板条马氏体+残余奥氏体+碳化物;热处理后焊缝组织转变为回火索氏体。拉伸时,热处理前后焊接接头断裂部位都发生在奥氏体不锈钢热影响区一侧,均属于韧性断裂,热处理前韧窝大小、分布不均匀;热处理后韧窝变小,分布均匀,大小尺寸均等。热处理前,焊接接头的抗拉强度约为635 MPa,伸长率约为26%,断面收缩率约为44%;热处理后,焊接接头的抗拉强度约为645 MPa,伸长率约为24%,断面收缩率约为44%。     

针对S420钢局部焊后热处理影响区域的焊接工艺研究

文中阐述了局部焊后热处理影响区域中浸透带、加热带、梯度控制带、热隔离带的定义,针对最低屈服强度420 MPa钢的焊后热处理影响区域内的焊接,分别开展焊态下和焊后热处理状态下的焊接工艺评定,取得了 DNVGL的认证.     

焊后热处理对12Cr1MoVG/12Cr2MoWVTiB钢焊接接头组织性能的影响

对12Cr1MoVG/12Cr2MoWVTiB异种钢焊接接头焊态及不同热处理温度下(720～770℃)的接头组织、硬度及拉伸、冷弯性能进行了测定.结果表明,随着热处理温度的提高,焊缝组织由回火马氏体+少量颗粒状贝氏体逐步转变为粒状贝氏体+索氏体组织,两侧焊缝硬度差异缩小,组织均匀化程度提高,晶粒有长大倾向.接头强度呈下降趋势,740℃强度下降趋缓,这是由于焊接残余应力得到大幅度释放,同时沉淀相的弥散强化作用增强所致.试验表明,730～770℃保持1 h焊后热处理制度均可满足使用性能要求,以740～760℃保持1 h热处理制度为佳.