火电厂异种钢焊接接头早期失效研究现状

概述了铁素体/奥氏体异种钢接头在国内外火电厂的使用历史、早期失效情况统计以及失效形式。通过综述异种钢焊接接头特性、自身缺陷和服役状况等多方面的研究现状,分析了导致接头早期失效的内因和外因,结合国内火电机组调峰的实际情况,对变工况运行引起的交变应力与异种钢接头早期失效的联系进行了阐述。根据异种钢接头早期失效研究中尚存的不确定因素,明确了下一步研究方向。     

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。     

奥氏体不锈钢炉体应力腐蚀破裂失效分析

３１６Ｌ不锈钢是一种耐蚀性能很好的材料,但是安装质量特别是焊接质量对其应力腐蚀破裂（ＳＣＣ）性能很有很大的影响,本文针对某厂多次沿焊接热影响区（ＨＡＺ）发生断裂事故的一套３１６Ｌ不锈钢设备进行了失效分析。认为该设备的断裂属于ＳＣＣ,焊接的质量差是造成断裂的根本原因。     

TP304H/T22异种钢焊接接头微观组织特性对焊缝失效的影响分析

异种钢焊接接头在锅炉再热器与过热器中具有广泛的应用,但长期服役于高压高温等工况易萌生裂纹导致早期失效。通过对某运行已超过20万小时的TP304H/T22异种钢焊接接头的焊缝、母材与垫板交界区域,近熔合线侧的热影响区及远离焊缝的母材区域的微观组织及裂纹萌生与扩展进行研究,考察分析接头裂纹区域与非裂纹区域的组织特征对焊缝失效的影响。结果表明：焊缝、母材及垫板三者的交界处的微观晶粒分布密集呈无规则排列且随着服役时间的增长存在明显的粗化现象,导致该区域易萌生裂纹并扩展延伸;非裂纹区域的显微组织结构排列均匀有序并存有大量孪晶,钢材热稳定性提高,不易产生裂纹。本研究能够为开发高性能异种钢焊接接头工艺以及现有焊接接头性能检测和维护提供研究基础。     

异种钢焊接裂纹研究

采用 Cr29—Ni9型及 LZ60焊条焊接易淬火钢时,发现了三种形态的裂纹:底层焊道中部贯通裂纹、综合区奥氏体晶带裂纹和层间裂纹。它们与异种钢焊缝中马氏体层的存在,氢在奥氏体晶带和马氏体层交界处的富集,以及复杂的应力状态等有关。本文根据裂纹的特性,研究了它们的生成条件和影响因素,并提出了有效防止裂纹发生的低氢优化工艺。     

珠光体钢与奥氏体钢异种钢焊接材料的选择与应用

分析了珠光体钢与奥氏体钢异种钢的焊接性,介绍了焊接材料的选用原则、材料种类、工艺及工程中的应用.结果表明：该类异种钢焊接材料的选择原则是,尽量选用接近或高于奥氏体钢的高合金成分,而不是接近珠光体钢的成分;尽量避免焊缝中马氏体组织形成,保证接头获得良好的使用性能和焊接性.可供该类异种钢选用的焊接材料种类较多,工艺方法各具特色.三个典型应用案例表明,这类异种钢焊接质量的有效控制,取决于焊接材料的合理选用及正确的工艺方法.新型、高效、自动化焊接材料是颇具推广应用前景的焊接新材料.     

电站锅炉热力管道异种钢焊接接头高温性能分析

电站过热器异种钢接头,因钢材、焊材匹配焊接工艺不同而产生不同的高温力学性能,通过对电厂新、旧两类过热异种钢接头的高温性能进行实验和分析,以为奥氏体不锈钢的异种钢接头应采用镍基焊缝过渡,T91钢的异种钢接头应采用近强度钢材匹配.     

奥氏体不锈钢焊接磁性控制

我厂承制的HT - 7U超导托卡马克核聚变试验装置工程是中科院等离子所国家级科研项目 ,其中的内冷屏、外冷屏及冷屏颈管 ,母材为 30 4L ,设计要求焊后焊缝磁导率小于 1.1。通过试验测得奥氏体不锈钢焊接后磁导率大于 1.2 ,根本不能保证产品设计要求。而奥氏体不锈钢通常没有磁性 ,但经过冷作加工后可在钢内析出少量铁素体或马氏体的组织 ,会出现磁性。通常奥氏体不锈钢焊后 ,其焊缝组织为奥氏体 +铁素体双相组织 ,当焊缝中铁素体组织含量增加时 ,其磁性将随之提高。目前国外只有几家焊材生产厂家生产无磁性焊材 ,国内只有个别厂家针对母材…     

奥氏体与铁素体异种钢接头焊接性及工艺试验研究

本文为了研究12Cr2MoWVTiB、12Cr1MoV 钢管与奥氏体异种钢的焊接性,对所进行的工艺试验进行了介绍。     

254SMO奥氏体不锈钢的焊接

通过产品制造实例，对254SMO高合金奥氏体不锈钢的特性及焊接特点进行了分析，给出了该钢的焊接方法，焊接材料，焊接顺序及焊接工艺参数，产品质量符合设计技术要求。     

异种钢焊接接头熔合区中的“富奥氏体带”

用Cr30Ni10型焊条焊接中高碳珠光体异种钢接头时发现,该接头的熔合线焊缝侧附近存在着一条“富奥氏体带”。其组织特征是,在奥氏体基体上分布着不连续的马氏体和铁素体组织。本文就“富奥氏体带”的作用、产生条件、形成机制以及对接头抗裂性和韧性的影响作了分析探讨。试验证明,该“富奥氏体带”的研究对异种钢接头熔合区冷裂纹机制的探讨及焊接生产有一定的指导意义。     

铁素体-奥氏体异种钢接头高温失效原因的分析

通过用镍基合金、奥氏体和铁素体填充材料焊接的铁素体-奥氏体异种钢接头的蠕变断裂试验结果表明,材料之间的蠕变强度不匹配是异种钢接头高温运行中过早失效的主要原因。为了改善铁素体钢和奥氏体钢之间蠕变强度差别太大的问题,接入一段蠕变强度介于两者之间的过渡段,结果可使异种钢接头的蠕变断裂强度(寿命)达到铁素体同种钢接头的水平。     

T91钢EPRI P87镍基焊材焊接接头组织与性能

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、热膨胀仪、高温拉伸试验仪和冲击试验仪对T91钢EPRI P87镍基焊材焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究。试验结果表明,焊缝金属同T91钢母材形成良好的冶金结合,其组织结构为胞状枝晶γ相固溶体;同ENiCrFe-3镍基焊缝金属相比,EPRI P87焊缝金属的热膨胀系数同T91钢更为接近;焊接接头高温拉伸试样（400～600 ℃）断裂于T91钢母材位置,表明在高温服役条件下焊缝金属相比母材具有更高的强度;由于镍基焊材良好的塑韧性,在未热处理条件下焊缝金属表现出较高的冲击性能。     

珠光体钢与奥氏体钢接头的焊接

本文对珠光体钢与奥氏体铜接头的焊接进行了较全面的论述。分析了焊接这两种钢组成接头时的三个特殊问题,提出适宜的焊接工艺、焊接材料及施焊工艺,指出该异种钢接头的疲劳强度约比珠光体母材低20%。     

集气管线的异种钢焊接工艺

某甲醇厂集气管线由ICr18NigTi不锈钢管和12CrlMoV耐热钢管组成.使用过程中,沿不锈钢与耐热钢的异种钢焊接接头发生了断裂,需对管线进行焊接修复.为确保焊接工艺合理     

采用镍基和奥氏体焊材焊接Cr13钢焊接接头性能

采用ER309L氩弧焊丝的奥氏体焊材和ERNiCrFe-3镍基焊丝的镍基焊材对Cr13钢母材进行TIG焊接,通过无损检测、显微组织、力学性能和耐腐蚀性能试验,对两种焊材的焊接接头性能进行研究.结果表明,两种焊接接头均未发现焊接缺陷,焊接接头属于高强匹配,弯曲性能合格.与奥氏体焊材焊缝相比,镍基焊材的焊缝冲击韧性低,硬度高,耐电化学腐蚀性能高.     

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。