C-HRA-1镍基合金的焊接工艺性能研究

试验选用2种国产镍基焊材为C-HRA-1镍基高温合金管的焊接接头填充金属,采用手工氩弧焊和热丝TIG焊2种焊接方法,对C-HRA-1进行了焊接试验,了解了C-HRA-1镍基合金的焊接性能及焊接接头的力学性能。初步掌握了C-HRA-1镍基合金的焊接工艺,为700℃先进超超临界锅炉打下了基础。     

700℃超超临界锅炉高温过热器再热器用GH984G新材料焊接工艺研究

试验选用740H镍基焊材为填充金属,焊接GH984G铁镍基高温合金,通过焊接接头的常温力学性能、高温短时拉伸性能及高温持久性能试验。结果表明:焊接接头的常温、高温力学性能均满足相关标准的规定;可考虑生产制造中免除焊后热处理,仅通过机组运行过程中进行自然时效,同样能满足该材料的使用要求;该材料可作为700℃先进超超临界锅炉高温过热器和再热器的重要候选材料。     

C-HRA-1镍基合金焊接接头的高温长期性能研究

叙述了C-HRA-1材料焊接接头的时效态常温力学性能、高温持久试验。试验结果表明,国产焊接材料用于C-HRA-1焊接接头满足使用条件;该材料的焊接工艺技术工作具备了该材料的使用技术准备。     

镍基690合金管子与管板焊接技术

用试验方法研究了AP1000核电站蒸汽发生器镍基690合金管子与管板焊缝焊接工艺.采用全位置自动钨极惰性气体保护焊方法焊接,以95%Ar+5%H2作为焊接保护气体,对每条焊缝的焊接参数分区段设置并采用单层单道自熔焊接工艺,获得了满意的焊接接头质量.对使用不同焊接保护气体、不同焊接热输入焊接的管子管板焊缝截面进行宏观和微观检验.结果表明:焊接电参数相同,焊接保护气体不同,获得的有效焊喉尺寸不同;增大焊接热输入,会使管子管板焊缝根部发生裂纹的概率明显增大.     

先进超超临界机组用Inconel 617与C-HRA-2合金高温低周疲劳性能试验研究

针对先进超超临界(A-USC)机组用进口和国产候选镍基合金Inconel 617和C-HRA-2,进行了700℃下应变幅为0.25%～0.75%的轴向应变控制低周疲劳(LCF)试验研究。通过循环应力响应、循环应力-应变特性、疲劳寿命预测及断口形貌分析,研究了2种合金的LCF性能。结果表明：材料的循环应力响应和疲劳寿命与应变幅有关;C-HRA-2合金的循环硬化程度明显高于Inconel 617合金,但循环硬化后2种合金的峰值应力幅相近;2种合金的稳定迟滞回线均表现出non-Masing行为;Manson-Coffin模型和能量法均能有效预测疲劳寿命;不同应变幅下2种合金的疲劳源均萌生于试样表面,Inconel 617合金的疲劳裂纹以穿晶方式扩展,而C-HRA-2合金以穿晶和沿晶混合的方式扩展。     

结607镍(SG-2)焊条的应用和350℃时效韧性

60年代发现有些含有钼钒等合金元素的低合金钢用于制造汽包,当焊缝拘束度大又有应力集中,在消除应力回火时焊缝热影响区有再热裂缝倾向。BHW38和18CuNiMoTi钢均属于再热裂缝敏感的钢。结607镍(SG-2)焊条,在350℃以下与结607焊条有同样的强度,而在350℃以上强度较一般结607焊条低得多,焊后消除应力回火,焊缝首先释放应力,故能预防再热裂纹产生。结607镍焊条用于焊接BHW38钢400吨/时汽包下降管时都避免了再热裂缝产生。用于退修焊补18CuNiMoTi钢汽包封头插入式人孔圈焊缝的大裂缝也取得满意的结果。结607镍焊条虽含有1.4%左右的镍,在350℃长期时效没有发现时效脆化现象。     

水泵水轮机转轮的补焊

对检修过程中发现的水泵水轮机转轮叶片同上冠的焊缝裂纹进行清除及返修,由于超级马氏体不锈钢ASTM A743 CA6NM转轮的硬度较高,塑性较差,清除时应给出预设余量,防止裂纹在清除过程中继续扩展,缺陷修补前碳弧气刨表面的渗碳层必须彻底清除.由于补焊现场无法对转轮进行回火,根据转轮的材料特性及焊接性,选用热裂倾向低的ER316L焊丝进行补焊,焊前采取预热,焊后不需要回火.焊接过程中,采用小热输入施焊,控制层间温度不大于150℃,降低热裂及晶间腐蚀的倾向.焊接完成后采用锤击除底层焊道之外的焊道降低焊接应力.返修完成后无损检测合格.     

C-HRA-1材料不同程度变形后的热处理工艺研究

C-HRA-1是700℃超超临界锅炉受热面的重要备选材料,国内制造企业对其加工性能的研究尚处于起步阶段。通过对C-HRA-1材料进行拉伸制造了不同变形量的试样以模拟实际生产过程中的冷加工变形,利用箱式电阻炉对不同变形量的试样进行了不同参数的固溶处理试验,考察了其热处理前后的硬度,金相及晶间腐蚀性能,探讨了该材料在实际生产过程中冷加工变形后的固溶处理工艺,为C-HRA-1材料在700℃超超临界锅炉中的应用提供参考。     

12Cr1MoV钢焊接接头蠕变、蠕变～疲劳交互作用裂纹开裂和扩展特性研究

结合火力发电设备大型锅炉集箱管座焊接接头破裂情况,本文重点研究了12Cr1 Mov钢母材、手工焊的焊缝、热影响区的蠕变、蠕变～疲劳交互作用下裂纹开裂和扩展特性,同时也测定了母材、焊缝和热影响区的蠕变断裂韧性值,用来评定焊接接头抗蠕变脆性特性的好坏.另外还研究了回火温度对12Cr 1 MoV钢母材,焊缝和热影响区裂纹开裂和扩展及蠕变断裂韧性影响,从改善焊接接头抗裂纹开裂和扩展能力新观点出发,来确定焊后最佳热处理。     

球形储罐焊接裂纹的控制

分析了球形储罐现场焊产生焊接裂纹的原因,提出了控制焊接裂纹的焊接材料,接线能量,焊接顺序,预热温度,后热温度等工艺措施。     

N263高温镍基合金钨极氩弧焊接头时效组织演变

采用自动钨极氩弧(TIG)焊对N263高温镍基合金进行焊接,研究焊接接头经过热处理及不同时效时间后微观组织的演变规律。结果表明:采用自动TIG焊接5mm厚N263薄板,采用单边V型坡口,预留1mm的钝边,并采用75%Ar+25%He混合气保护,焊接速度100mm/min,可以获得成形较好的焊缝。焊后接头在800℃下经8h热处理后,发现焊缝组织中枝晶间主要是块状富Ti、Mo碳化物MC,以及周围弥散的细小析出物,主要为富Cr、Mo碳化物M23C6;随后又在750℃进行长期时效,枝晶间M23C6碳化物尺寸和数量有所增加。该研究充分说明了N263焊接接头经过高温热处理及长期时效后,晶粒稳定性强,强化相数量增多,接头保持了良好的高温性能。     

随焊振动对高强钢焊缝组织和性能的影响研究

高强钢的焊接容易产生冷裂纹,细化晶粒可改善组织的塑韧性,能在一定程度上抑制焊接冷裂纹,因此可以在焊接过程中加入振动。电弧产生的机械振动对熔池可形成搅拌振荡作用,达到细化晶粒的效果,由此改善焊件微观组织及性能。试验结果显示:焊接过程中加入振动可以明显改善焊接表面形貌,使金属内部晶粒发生细化,焊缝区域硬度与钨极氩弧焊相比也有明显提高。因此,在焊接过程中加入振动可以明显减少高强钢焊接冷裂纹的出现,提升焊后焊缝组织性能。     

国产WB36钢焊接工艺试验研究

本文介绍了WB36钢的性能特点及用途、焊接材料的选配、焊接冷裂试验、再热裂纹试验、焊后热处理温度的确定及焊接工艺参数的选配。同时分析了试验数据并得出结论。     

法美原子能公司怎样对待堆焊层下的裂纹

压水堆一回路的许多部件都采用焊接结构。这些部件一般都用含有锰、钼、镍的低合金铁素体钢制成。为了减少浸蚀、腐蚀及一回路介质放射性的影响,其表面都用奥氏体不锈铁进行堆焊。堆焊工艺依其形状和可接近性而分别采用手工焊或自动焊。在法国核计划初期,法美原子能公司曾发现过某些部件堆焊层下的铁素体钢上有小裂纹。     

氟化换热器的制造

氟化换热器是某化工企业5000t/年新型制冷剂新建项目的关键设备。该设备结构较为复杂，制造难度大，为充分考虑此设备的材质、机械加工和焊接、胀接等一系列工艺要求，结合实际情况制定合理详尽的工艺方案。采取一系列工艺保证措施，解决了镍基复合板的成形、坡口加工、组对、焊接、镍基复合管板与换热管的胀焊工艺等问题。设备使用至今已2年有余．经检验，其各项指标满足工艺条件及设计图纸的要求。     

13GrMo44高压注汽管线的焊接

针对热采管道选用德国DIN—17175标准,材质为13CrMo44的焊接,分析了焊接主要问题是热影响区的硬化及冷裂纹,焊后热处理或高温长期使用中出现的再热裂纹,介绍了解决问题的方法。     

镍基鳍片管等离子拼排焊焊接技术研究

为解决企业承接的重点项目潞安壳牌气化炉内件过热器螺旋盘管的拼排难题,上海锅炉厂有限公司与合作单位联合研制了镍基鳍片管等离子拼排焊接系统。详细地介绍了等离子拼排焊的基本原理;通过焊接工艺试验确定了焊接电流、焊接电压、焊接速度、等离子保护气等焊接工艺规范。为等离子拼排焊接系统的顺利使用奠定了基础。     

汽轮机9Cr钢阀座密封面现场堆焊工艺研究与应用

超超临界汽轮机主汽门和再热门阀座的材料均为9Cr钢,密封面上堆焊司太立合金层。很多阀座的堆焊层在高温下长期运行后会出现裂纹。分析了开裂的原因,认为Fe等元素的扩散导致在母材和堆焊层之间形成了脆性相,需要将原堆焊层完全去除后重新堆焊。根据现场堆焊修复的要求,制订了采用自动氩弧焊设备和镍基合金焊材的修复方案。所使用的焊接设备具有自动弧长跟踪、监控摄像、焊枪连续旋转等功能,能够在阀门内部的狭小空间内施焊。在现场将原堆焊层完全去除后采用镍基合金堆焊,并采取焊前预热、层间清理、后热处理等措施保证焊接质量。大量修复实践表明,本套修复工艺能够保证焊接过程的稳定以及较高的工作效率。镍基合金堆焊层的性能能够满足长期运行的要求。     

使用铁基奥氏体钢焊条对耐热珠光体钢大型铸件的焊补

在焊补耐热珠光体钢电站设备大型铸件缺陷时,为避免焊接裂纹和改善补焊区性能,通常采用与基材相同类型的焊条,焊前进行予热焊后进行650—720℃的高温热处理。但这种工艺措施十分复杂,并且往往导致经过加工的高精度电站设备铸件变形过大,超出这些铸件装配时的允许要求。本文在分析补焊高精度耐热珠光体钢铸件困难、奥氏体与非奥氏体钢焊接接头特性以及我国电站设备运行条件的基础上,利用铁基奥氏体钢焊条对ZG20CrMOV钢进行了焊接试验,并对全国10多个电站汽轮机的汽缸和主汽阀等大型铸件的缺陷,采取千斤顶增大刚性控制变形和焊后不进行热处理等措施进行了焊补,焊后变形和焊补区的质量均达到理想要求,并经长达10万小时以上的高温高压下实际工作的考验,检查证明焊补区的质量一般仍然良好为电站设备铸件精加工后发现的缺陷焊补,尤其为电站现场补焊提供了一种工艺简便,劳动强度低,修理周期短,容易控制变形和质量可靠的方法。     

镍基粉末对气门杆端喷焊质量的影响

本文通过气门杆端喷焊镍基粉末所产生废品率的统计及工艺试验，阐述了镍粉末质量是影响气门杆端喷焊质量的一个重要因素。