热模拟法研究07MnNiCrMoVDR钢再热裂纹敏感性

利用热模拟试验机模拟出了07MnNiCrMoVDR钢不同的热影响区组织,并对模拟组织进行高温缓慢拉伸试验,采用断面收缩率为判据,研究了该钢种的再热裂纹敏感性,验证了敏感温度下再热裂纹的实际存在.结果表明,采用小热输入焊接时,该钢种对再热裂纹不敏感;大热输入情况下,其再热裂纹敏感温度在600℃左右;实际焊接结构热处理应避开敏感温度区间以防止产生再热裂纹.     

12Cr1MoV与12Cr2MoWVTiB的异种钢焊接工艺

本文通过对12Cr2MoWVTiB低合金贝氏体型热强钢的焊接工艺分析、评定及焊接实践,改善了锅炉焊接部件的质量,提高了经济效益。     

12Cr2MoWVTiB贝茵体热强钢的焊接

本文介绍了在热力发电设备中逐渐推广使用的12Cr2MoWVTiB钢的性能,并提出了手工电弧焊焊接工艺和合理的热处理规范。     

2.25Cr1Mo0.25V钢焊接材料再热裂纹敏感性评估

针对2.25Cr1Mo0.25V钢加氢反应器产品的焊接再热裂纹敏感性,按照API 934#A附录B(2012)推荐的试验方法对2.25Cr1Mo0.25V埋弧焊焊丝/焊剂开展再热裂纹试验,以便评估该焊接材料再热裂纹的敏感程度。     

原始组织状态对12Cr1MoVG钢再热裂纹敏感性影响

采用插销试验的方法研究不同贝氏体含量的12Cr1MoVG钢对再热裂纹敏感性的影响,结果表明在试验温度范围内,两种原始组织状态不同的12Cr1MoVG钢随着试验温度的升高,其临界断裂初应力呈现先下降后上升的基本趋势,原始组织状态为铁素钵+贝氏体组织的12Cr1MoVG钢的再热裂纹最敏感温度高于原组织粒状贝氏体组织+少量铁素体的再热裂敏感温度。     

锅炉蛇形管12Cr2MoWVTiB耐热钢焊接工艺

在深入分析了12Cr2MoWVTiB钢的成分特点以及其焊接性的基础上,以锅炉蛇形管12Cr2MoWVTiB钢为研究对象进行了焊接工艺试验.试验结果表明:采用手工钨极氩弧焊,选择直径为2.5mm的H08Cr2MoVWTiB焊丝作为焊接材料,并且焊接时采用直流正接的方式,采用经试验确定的合理工艺参数焊接后得到了质量合格的焊接接头.     

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。     

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.     

低温再热器12Cr2MoWVTiB钢接头断裂失效机理

电厂低温再热器12Cr2MoWVTiB (R102)钢小径管接头焊接时取消预热和焊后热处理,工作温度在500～530 ℃,运行过程中发生脆性断裂失效.研究导致失效的裂纹启裂部位及扩展方向、裂纹附近的显微组织、硬度分布及沉淀相特征,判断裂纹性质,揭示裂纹的形成机理.结果表明,裂纹产生于粗晶区,终止于细晶区,性质为再热裂纹.粗晶区仍然为板条马氏体组织,板条内有高密度的位错,硬度值高达450 HV;晶内的析出相很少,但原始奥氏体晶界上析出富Ti的复合沉淀相,尺寸达到5 μm,它们的析出使晶界附近形成C和合金元素的贫化区,降低晶界强度,同时削弱晶间结合力,这是R102钢接头产生再热裂纹的主要原因.粗晶区的高淬硬状态也促进再热裂纹的形成.     

102钢(12Cr2MoWVTiB)持久强度统计分析

前言金属的高温持久强度是高温构件设计的主要指标。众所周知,金属材料的高温持久强度受化学成分、冶金工艺、热处理制度以及试验条件的影响。因而试验数据具有较大的分散性,只有应用统计分析方法来处理,才会得到满意的结果。特别是用短时间的试验数据,外推十万小时的持久强度必然会造成较大误差,如何正确评价材料的高温性能是关系到高温下工作部件的安全性和可靠性     

插销法研究SPV490Q钢焊接再热裂纹敏感性

采用插销试验法对日产SPV490Q钢的再热裂纹敏感性进行研究,测定了其“C”形特征曲线,并根据“开裂准则”研究了SR温度。通过断口扫描(SEM)试验对试验结果进行了分析讨论。研究结果表明:SPV490Q钢具有较好的抗再热裂纹能力,其“C”曲线的“鼻尖”温度为640℃;推荐的SR温度为580℃;断口显微特征由具有韧窝和沿晶组成,其沿晶断口在45°界面上有明显的塑性变形痕迹。     

热影响区组织对12Cr1MoVG再热裂纹敏感性的影响

采用Gleeble热力模拟机分别对铁素体+珠光体组织、贝氏体组织的两种12Cr1MoVG钢进行焊接热影响区(HAZ)热模拟试验,并对模拟组织进行高温慢拉伸试验,研究两种热影响区组织的再热裂纹敏感性. 试验结果表明,HAZ组织为铁素体+贝氏体时,再热裂纹温度区间为640~760 ℃,最敏感温度点为690 ℃;HAZ组织是贝氏体时,在650 ℃后,尤其在690 ℃,再热裂纹倾向比较明显. 分析结果表明,贝氏体HAZ组织再热裂纹敏感性高,而5%~8%铁素体的存在能够降低再热裂纹敏感性.     

07MnNiCrMoVDR钢再热裂纹敏感性试验

采用断面收缩率为判据,在热模拟试验机上用高温缓慢拉伸方法,研究了07MnNiCrMoVDR钢的再热裂纹敏感性.分别采用蠕变试验机和小铁研试验,并对研究结果进行了验证.结果表明,采用小热输入焊接时,该钢种对再热裂纹不敏感;大热输入情况下,该钢的再热裂纹敏感温度在600℃左右;实际焊接接头中一般不会出现再热裂纹.     

12Cr2MoWVTiB钢焊后热处理工艺改进的研究

研究了焊后热处理保温时间对12Cr2MoWVTiB钢的显微组织及力学性能的影响。结果表明,在其它条件不变的情况下,焊后热处理保温时间由原来1.5h缩短为1h,既可以满足其组织性能的要求,又缩短了生产周期,降低了生产成本。     

提高12Cr2MoWVTiB与12Cr1MoV异种钢焊缝金属冲击韧性的研究

在制造高温、高压锅炉时经常会遇到耐热合金12Cr2MoWVTiB与12Cr1MoV异种钢的焊接,其焊缝金属冲击值不高的问题尤为突出,严重影响了锅炉的安全运行和可靠性,所以如何提高焊缝冲击韧性值的问题显得非常迫切。通过两次选择焊材及试验分析比较后,最终获得了满意的冲击韧性值,为以后焊材选配提供了保障和依据。在Cr-Mo钢焊接时考虑到长时间热处理后会促成铁素体(F)的形成而导致接头韧性下降,所以应谨慎使用含碳量过低的焊材。另外,对于含铬量大于1.25%的低合金钢焊接,最佳预热温度为150℃～200℃,高于250℃时其冲击韧性值会明显下降。     

改进型T23钢的再热裂纹敏感性

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)研究了T23钢及4组改进型T23钢CGHAZ的微观组织,采用Gleeble热模拟及高温缓慢拉伸的方法评判T23钢和4组改进型T23钢焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)的再热裂纹敏感性。探讨了再热裂纹敏感性的影响因素,分析了改进型T23钢再热裂纹敏感性改善的原因。结果表明,晶粒尺寸、晶界和晶内析出相以及晶内固溶元素均对再热裂纹敏感性有较大的影响。与T23钢相比,成分改进后的T23钢CGHAZ的微观组织得到了优化,晶界晶内强度差减小,再热裂纹敏感性得到改善。     

硼在12Cr2MoWVTiB钢高压锅炉管热制管及服役过程中的变迁

用α－粒子径迹显微照相技术，并行电子能量损失谱（ＰＥＥＬＳ）分析电镜技术和金相试验方法，研究了１２Ｃｒ２ＭｏＷＶＴｉＢ（１０２）钢铸态，开坯态（锻造，初轧后）轧管态（穿孔，连轧，张减后），热处理态（正火，回火后）及服役态（蠕变，持久试验后）硼元的存在形式和分布规律，研究表明，铸态（本样为例）硼元素随机分布，晶内固溶，轻度晶界富集，经锻造或初轧开坯后，硼的分布渐趋均匀，穿孔，张减等重复热加工过程使硼     

硼在12Cr2MoWVTiB钢高压锅炉管热制管及服役过程中的变迁

用α－粒子径迹显微照相技术，并行电子能量损失谱（ＰＥＥＬＳ）分析电镜技术和金相试验方法，研究了１２Ｃｒ２ＭｏＷＶＴｉＢ（１０２）钢铸态、开坯态（锻造、初轧后）、轧管态（穿孔、连轧、张减后）、热处理态（正火、回火后）及服役态（蠕变、持久试验后）硼元素的存在形式和分布规律。研究表明，铸态（本样为例）硼元素随机分布：晶内固溶，轻度晶界富集。经锻造或初轧开坯后，硼的分布渐趋均匀。穿孔、张减等重复热加工过程使硼出现晶界的偏聚迹象：正火使晶界硼元素明显偏聚，同时伴随Ｃｒ的富集。正火加回火使硼大量向晶界迁移并形成富Ｃｒ的Ｍ_（２３）（Ｂ，Ｃ）_６，其后的服役状态（蠕变或持久试验），含硼的Ｍ_（２３）（ＢＣ）_６碳化物重新溶解而使硼回到晶粒内部并逐步均匀化。研究指出，硼的晶界析出与富Ｃｒ的Ｍ_（２３）（Ｂ，Ｃ）_６相有密切关系，即当（Ｆｅ，Ｃｒ）_（２３）Ｃ_６存在于晶界时，易形成（Ｆｅ，Ｃｒ）_（２３）（Ｃ，Ｂ）_６型碳化物析出（硼相）。１０２钢中硼含量和铬含量及热处理工艺是影响硼元素迁移行为的两大主导因素。     

9Cr1MoVNbN/12Cr2MoWVTiB异种钢焊接接头的力学性能及界面失效行为研究

采用脉冲氩弧焊接工艺、高温加速模拟工况、高温持久、常温力学性能试验研究了不同焊缝强度匹配条件下,马氏体耐热钢9Cr1MoVNbN与贝氏体耐热钢12Cr2MoWVTiB焊接接头的力学性能、高温强度、蠕变损伤及界面破坏特征。研究结果表明;焊前预热250℃,焊后回火750℃×1h条件下,加速模拟运行500h,1000h,1500h后低匹配焊接接头的界面蠕变损伤较严重,力学性能下降明显,失效倾向较大;而中匹配接头的蠕变损伤及失效倾向较小。中匹配与低匹配接头的持久强度比较接近;高匹配接头的持久强度最低。因此,对于9Cr1MoVNbN/12Cr2MoWVTiB异种钢焊接接头采用中匹配比较合适。     

基于热模拟法的轧辊用钢Cr5的焊接性研究

Cr5钢轧辊的广泛使用为与之相对应的局部堆焊修复工艺的研究提出了新的要求.应用Gleeble-1500D焊接热模拟试验机对轧辊用钢Cr5进行热模拟试验.通过对Cr5钢在不同焊接热循环过程中体积变化的研究,绘制了试样的轴向膨胀一温度(△L-T)曲线.利用该曲线研究了预热温度、冷却速度等因素对Cr5焊接性(主要是焊接裂纹)的影响规律及机理,同时对试样的显微组织进行了分析.研究表明,试样标距的残余收缩量△LR和最大收缩△Lmax随预热温度的降低而增大,裂纹倾向增大;从△Lmax到△LR的体积膨胀过程的速率K表明了在冷却最后阶段材料的淬硬倾向,K越大表明淬硬倾向越大,对于所研究的Cr5材料.延长300℃～100℃之间的冷却时间对减小K值,改善组织,降低应力,从而降低裂纹倾向具有很大的实用意义.