集箱端盖SA-335P92钢焊缝超声波检测波形分析

对某电厂百万超超临界火电机组中的分隔屏出口集箱端盖在现场超声波检测时所产生的反射波进行了详细的分析,从而推断出了端盖的缺陷形状和产生原理,为今后端盖生产过程中的质量控制提供了借鉴和参考。     

P92钢焊缝金属高温低周疲劳行为分析

P92钢常用于锅炉高温、高压主蒸气管道等部件,其焊接接头性能的优劣直接关系到机组的安全可靠运行. 文中通过P92钢焊缝金属在630 ℃下的低周疲劳试验,研究了低周疲劳行为及其循环应力应变关系,采用塑性应变能密度对其低周疲劳进行了寿命预测,并根据断口形貌,分析了P92钢焊缝金属的断裂机理. 结果表明,P92钢焊缝金属表现出循环软化特征;其低周疲劳寿命与应变幅值满足Coffin-Manson关系;采用塑性应变能密度的方法可以很好地预测P92钢焊缝金属低周疲劳寿命. 二次裂纹密度的增加是其在高应变幅下寿命下降的主要原因.     

锅炉过热器出口集箱焊缝母材开裂原因分析

某发电机组的锅炉在碱洗过程中,过热器出口集箱焊缝及母材出现多处开裂渗漏。采用相控阵检测、宏观检验、化学成分分析、硬度测试、金相观察、扫描电镜等方法对过热器集箱角焊缝10 mm以下母材开裂原因进行了分析。结果表明：该集箱角焊缝母材开裂为应力腐蚀开裂,由于设备在制造安装时未消除残余应力,再加上碱洗工艺不当导致了12Cr1MoVG钢管道发生了应力腐蚀开裂。最后针对碱洗过程中角焊缝及以下焊缝开裂渗漏问题提出了预防措施。     

P92钢高温蠕变损伤分析

对650℃,100 MPa条件下蠕变1546.5 h的P92钢试样进行了组织热损伤及应变损伤观察,分析了蠕变孔洞形成机理。结果表明,分布于板条间的M23C6相的粗化不明显,保持较高的数量密度,晶界上粗大的M23C6相大部分消失,导致其体积分数明显减少。在晶界上析出密集分布的的Laves相,平均等效直径为320 nm,体积分数约为2.6%。在晶界上形成了单个分布的蠕变孔洞,蠕变孔洞的形成与晶界上析出Laves相密切相关。由于Laves相分布于晶界,其沉淀强化作用不大,使基体合金元素贫化,促进蠕变孔洞的形成而降低P92的蠕变断裂强度。要进一步提高新型马氏体热强钢蠕变性能的关键是抑制Laves相在晶界的析出。     

P91/P92钢管道对接焊缝微裂纹的超声波检测

随着P91/P92钢在国内火力发电机组的大量应用,对其焊接缺陷的检测也成为质量监督的重点工作。目前,在运行检修过程中,超声波检测出的缺陷主要为以微小裂纹类缺陷为主的层间缺陷。通过对某厂P91钢主蒸汽管道对接焊缝的超声波检测,对微小裂纹的缺陷回波波形特征进行了分析,对该类缺陷在超声波检测中的判断和识别方法进行了探讨和总结。     

P92蒸汽管道对接焊缝缺陷的超声检测及形成原因

通过常规超声波检测,某超超临界电站P92材料蒸汽管道的对接焊缝发现了超标缺陷,采用超声相控阵检测对缺陷进行了复核。分析了缺陷的静态波形及动态波形特征,对缺陷的性质进行了定性判断,最终使用环切机对整道焊缝进行车削,验证了检测结论的正确性。分析了焊接工艺及其执行中可能存在的问题,提出了缺陷的形成原因,并据此对恢复补焊进行了工艺控制。同时,对焊缝夹渣缺陷的危害程度进行了讨论,提出了碱性焊条夹渣引起裂纹的可能性低于酸性焊条夹渣引起裂纹的可能性的观点。     

高温服役50000 h后P92钢焊缝金属组织变化

利用金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射分析等方法研究了服役50 000 h后P92钢焊缝金属的组织变化。结果表明,服役前P92钢焊缝金属析出相主要为细小颗粒状的M23C6,服役50 000 h后马氏体板条依然清晰,组织中析出相数量显著增多,除M23C6相外沿晶界和板条界分布了大量的块状Laves相,其数量和尺寸均大于M23C6相。这将对P92钢焊缝金属的性能产生不利影响。     

P92钢焊缝中黑线组织研究

文中对P92钢焊缝中发现的黑线组织进行了相关研究,表明此黑线组织是成分偏析所致,主要由两侧的M23C6和心部δ-铁素体组成,黑线组织上同时存在显微裂纹及孔洞。该黑线组织对焊缝的力学性能存在一定的不利影响。一旦黑线组织存在于焊缝组织中,通过时效热处理并不能消除。     

P92钢焊缝的无损检测方法

新型马氏体耐热钢P92是国内新引进的锅炉用钢,其具有较强的裂纹倾向,因此对P92钢焊缝的检测尤为重要。通过对钢焊缝常用的无损检测方法进行对比,认为超声波与磁粉检测相结合较为理想,但超声波在P92钢中的声速与普通碳钢中不同,造成实际探伤中会产生误差。为确保检验准确性,专门定制了P92材质对比试块,将普通碳钢试块上调好的距离一波幅曲线在P92对比试块上校准,从而解决了声速不同对缺陷定位、定量的影响。实践验证了超声波与磁粉相结合的检测方法对P92钢的有效性。     

P92钢高温断裂韧性的试验

文中以P92耐热钢为研究对象,研究了不同尺寸的开侧槽和不开侧槽的紧凑拉伸试样在630 °C下的断裂韧性,得到了相应的的阻力曲线及断裂韧度J_Q. P92钢在高温下为典型的韧性断裂机制. 基于三维有限元计算对侧槽的拘束效应进行表征,结果表明,侧槽可明显提高试样的拘束水平,试样尺寸越小,J阻力曲线差异越明显. 随载荷增大,非侧槽试样的拘束变化更明显,开侧槽将导致试样阻力曲线不同. 试样尺寸及结构的改变,对韧性材料的阻力曲线影响较大,而对断裂韧度值影响较小. 试样开侧槽之后裂纹扩展更平齐,可优化断裂韧性试验过程.     

锅炉再热器管屏密封焊缝开裂原因及质量控制要点

某超超临界电站锅炉机组的末级再热器部件安装后在吹扫试验环节发现不锈钢承压管件与不锈钢密封套管之间的个别角焊缝存在局部开裂情况。对残样管件进行包括化学成分、力学性能验证、金相检查、断口分析的一系列科学试验过程,确认裂纹是始于角焊缝焊趾处并由外壁向内壁扩展,最大裂缝位置处于焊趾成形不均匀处且为油漆之后产生,分析此开裂原因可能是角焊缝成形不均匀的焊趾部位偶然间瞬时承受了过大的外载荷而造成撕裂破坏,与现场外观检测结果吻合,并制定了相应的改进措施,有效保证了产品的质量、性能和安全,为后续制造同类产品提供借鉴参考。     

C380CL钢车轮焊缝开裂原因分析

C380CL钢车轮焊接时焊缝易开裂。对焊缝开裂的原因进行了研究。结果表明:C380CL钢车轮焊缝开裂的原因为,母材采用较大量的锰进行固溶强化,导致其碳当量和裂纹敏感系数增大,焊接性能恶化;其次是焊接工艺参数不适用于母材。据此,将C380CL钢的C、Mn含量(质量分数)分别从最大0. 08%和1. 15%降低至最大0. 07%和0. 75%,并添加微量的Nb、Ti细晶强化,以使确保其力学性能不致降低。结果,钢的碳当量和裂纹敏感性指数分别降低了0. 113%和0. 055%。改进的焊接工艺参数为:闪光速度1. 5 mm/s,顶锻留量6 mm,带电顶锻时间1. 2 s,焊接时间14. 0 s,钳口间距30 mm。成分和焊接工艺参数优化后,焊缝开裂的C380CL钢车轮的百分率降低了近4. 0%。     

高温再热器SA-213TP321H钢悬吊管开裂失效分析

针对某循环流化床锅炉高温再热器SA-213TP321H钢悬吊管弯头开裂问题,采用宏观观察、化学成分测试、金相检验、硬度检测、扫描电镜与能谱等对其开裂原因进行了分析。结果表明悬吊管弯头的硬度偏高,显微组织存在明显的滑移线,且开裂处晶界存在腐蚀。这表明悬吊管未进行有效的固溶处理,碳化物在晶界析出弱化了晶界,在悬吊弯管拉应力以及残余应力、蒸汽应力等共同作用下,导致弯头出现晶间应力腐蚀开裂。     

某品牌菜刀异种钢焊缝开裂原因分析

采用无损检测、化学成分分析、微观检验及能谱分析等方法对某品牌菜刀在刀身(2Cr13)与刀刃(1Cr17+8Cr X+1Cr17复合材料)异种钢焊接处开裂的原因进行了深入分析。结果表明,裂纹出现在异种钢焊缝中,沿纵向焊缝分布。裂纹前端出现大量条状δ铁素体析出物,它的存在显著降低了两侧材料的结合强度,是引起裂纹的主要原因。δ铁素体的析出环境为高碳高铬区的形成,析出温度为1200℃,因此改善焊接工艺是解决刀具裂纹产生的有效措施,具体包括:1使焊缝熔池中的金属成分尽量均匀,避免出现局部的高碳高铬区;2尽量避免焊缝金属在1200℃以上区间保留时间过长。     

某电厂集箱三通焊缝环向裂纹原因分析及处理

在对某电厂集箱三通焊缝检验时发现大量表面环向裂纹,文中对此种环向裂纹原因进行了分析,结果表明:此种裂纹为再热裂纹,与材料有很大的关系,同时三通结构的不合理加大了焊缝的应力水平。采用合理的焊接工艺成功地对其进行了修复,并对该类焊缝的检测及处理提出了建议。     

超超临界1000MW机组P92钢焊接接头开裂原因分析及修复

通过资料调查、现场勘查和取样检测,比较全面地研究了1 000 MW超超临界机组P92钢焊接接头开裂原因。经分析认为,焊接接头裂纹类型为Ⅳ型蠕变裂纹,材料本身特质、服役温度、焊接接头应力状态是决定Ⅳ型裂纹早期产生的先决条件。在高温运行条件以及机组启停过程中,低旁暖管膨胀变化产生较大的管道二次应力,细晶区产生了蠕变损伤,并发展成裂纹。通过机械切割的方法将失效焊接接头切除后,成功进行了焊接修复,并对修复后的焊接接头应力状态进行了优化,可为P92钢焊接接头早期Ⅳ型开裂的预防和处理提供经验借鉴。     

ASTM P20钢塑料模具开裂原因分析

通过扫描电镜断口检查及显微组织分析对ASTM P20钢塑料模具开裂的原因进行了研究。结果表明,该模具产品在热处理过程中,经过了二次重复淬火,在两次加热淬火之间没有进行中间退火,因而形成晶粒特别粗大的组织,致晶界强度以及马氏体位向板条的片间结合力急剧降低,在热应力的作用下,优先在应力集中较大的直壁拐角部位产生裂纹,并快速扩展至40 mm深的粗大裂纹,导致模具失效。     

电站锅炉高温压力管道对接焊缝裂纹分析及处理

利用磁粉探伤,结合超声波探头与焊接接头中心线斜平行方向扫查,对某亚临界电站锅炉高温压力管道进行检验,发现其末级过热器入口集箱连接管道对接焊缝发生横向开裂.通过对该焊缝进行硬度测试、复膜金相检验和光谱分析,发现焊缝金属中含杂质Ti是其失效的主要原因.提出了缺陷的补焊处理工艺,并对工艺结果进行了无损探伤和理化检验验证.     

影响P92钢焊缝冲击韧性的焊接工艺

P92钢是新型铁素体耐热钢,已广泛应用于超(超)临界燃煤发电机组。相比其他铁素体耐热钢,P92钢具有更高的高温强度和蠕变性能,其抗热疲劳性、热传导系数和热膨胀系数远优于奥氏体不锈钢,抗腐蚀性和抗氧化性优于其他9%Cr的铁素体耐热钢。P92钢的焊接技术已较为成熟,但其焊接接头易出现焊缝冲击韧性偏低的问题。影响P92钢焊缝金属冲击韧性的主要因素是焊接热输入。细焊条、薄焊层、多层多道焊,适当的预热温度、层间温度,足够的高温回火温度和恒温时间,是保证焊缝冲击韧性的有效措施。