FII与10CrMo910热817焊接及接头高温运行的适应性

对１２％Ｃｒ的马氏体高强钢与２１／４Ｃｒ耐热钢异质接头采用不同焊条匹配的利、弊进行了探讨。通过Ｘ２０ＣｒＭｏＷＶ１２１（ＦＩＩ）与１０ＣｒＭｏ９１０小径管接头接８１７焊条焊接和接头在５８０℃、１０．３ＭＰａ工况长期服役后取样试验的结果。认为高匹配焊接ＦＩＩ与１０ＣｒＭｏ９１０接头，只要焊接工艺恰当，可以有效地避免焊缝和热影响区冷裂；低合金侧热影响区脱碳现象将不太严重；接头经高温七万多小时运行，未出     

P91与10CrMo910异种钢焊接接头特性分析

通过冲击韧度和显微硬度测试及金相组织观察,研究了采用2.25Cr-1Mo型和5Cr-0.5Mo型两类国产焊接材料,按实际焊接要求制备的P91钢与10CrMo910钢异质焊接接头,在二次回火前后的特性。结果发现,焊接接头的韧性受所用焊接材料和焊后热处理条件影响,用2.25Cr-1Mo型焊接材料所焊接头韧性较高,而用5Cr-0.5Mo型焊接材料所焊接头韧性较差,焊后二次回火处理在一定程度上能改善接头组织,提高接头韧性。由于组织变化和碳迁移的原因,在接头异质界面熔合线两侧产生了较大的硬度差,二次回火使接头硬度整体下降,但几乎不影响其分布规律。在靠近P91钢侧的焊缝中存在未混合区。     

T91/10CrMo910焊接接头韧性分析

采用硬度试验、示波冲击试验、SEM断口分析、金相组织分析等,对电厂服役一年的T91/10CrMo910焊接接头的冲击韧性进行了分析。结果表明:焊缝区为准解理型脆性破断;10CrMo910热影响区和T91热影响区为微孔聚合韧窝型韧性破断。焊缝区组织为粗大的板条马氏体,并且焊后回火不充分,韧性差;10CrMo910热影响区和T91热影响区的组织分别为索氏体和细的回火马氏体,韧性较好。示波冲击曲线与断口形貌和硬度以及组织有良好的对应关系,是韧性分析的有效方法之一。     

Cr6Mn13Ni10／Cr5Mo异质接头时效过程中碳的扩散行为

Ｃｒ６Ｍｎ１３Ｎｉ１０／Ｃｒ５Ｍｏ异质金属焊接接头在时效过程中，其熔合区域的扩散行为不同于以往的Ａ／Ｆ异质焊接接头，时效初期奥氏体钢一侧有一定宽度的增碳层，随时效时间延长，增碳层反而逐渐变窄；时效温度越高，上述现象越明显，经７００℃，时效５０ｈ后增碳层可完全消失。     

钛合金板与不锈钢丝网异质接头焊接

采用不同的滚焊和真空扩散焊工艺研究了TC4钛合金板与00Cr18Ni13不锈钢丝网的异质接头的焊接问题.焊缝显微分析显示,无论是滚焊或真空扩散焊,无论焊接参数大小,都无法避免异质接头直接扩散焊时产生内应力和脆性的金属间化合物相,并形成裂纹.滚焊和较小的焊接参数只能减少焊接缺陷的产生,较大的焊接参数的扩散焊直接导致未熔合和开裂.采用中间过渡层并产生微观机械咬合的焊接接头性能较好.     

10CrMo910钢管焊接接头不热处理问题的探讨

本文通过高温时效和持久强度试验以及光学和电子金相等检验手段,对10CrMo910钢的小直径管焊接接头进行了焊后不热处理和焊后单一回火处理等两种状态的组织及性能的初步探讨,证实了焊态的硬度峰值在高温工作条件下能较快削平;原始状态的组织状况与高温持久强度有密切的关系;焊后的高温回火处理能使母材预先经受“过时效”作用,使母材在工作温度下的持久强度值有所下降。     

P91与10GrMo910异种钢焊接接头特性分析

通过冲击韧度和显微硬度测试及金相组织观察,研究了采用2.25Cr-1Mo型和5Cr-0.5Mo型两类国产焊接材料,按实际焊接要求制备的P91钢与10CrMo910钢异质焊接接头,在二次回火前后的特性.结果发现,焊接接头的韧性受所用焊接材料和焊后热处理条件影响,用2.25Cr-1Mo型焊接材料所焊接头韧性较高,而用5Cr-0.5Mo型焊接材料所焊接头韧性较差,焊后二次回火处理在一定程度上能改善接头组织,提高接头韧性.由于组织变化和碳迁移的原因,在接头异质界面熔合线两侧产生了较大的硬度差,二次回火使接头硬度整体下降,但几乎不影响其分布规律.在靠近P91钢侧的焊缝中存在未混合区.     

Cr5Mo/A302异质焊接接头C扩散及其对高温蠕变寿命的影响

基于时效处理实验、微观硬度测量和Fick第二定律,对Cr5Mo/A302异质焊接接头的C扩散行为进行研究,随后对已存在200μm脱碳层的异质焊接接头和没有脱碳层的焊态接头进行持久实验,研究了脱碳层在不同应力水平下对接头寿命的影响.结果表明,随时效时间的延长,增、脱碳现象加剧,增、脱碳层的宽度变化均遵循抛物线型规律,实验测量结果与Fick第二定律拟合结果基本一致.预先形成的脱碳层在高应力条件下,可以成倍降低接头持久高温寿命,导致接头发生提前断裂,但是随着应力水平不断降低,断裂时间不断提高,预先形成的C扩散对接头持久寿命的影响程度不断下降,当应力降低到接头抗拉强度的36%以下后,其影响可以忽略.建立了C扩散影响因子S与应力的关系,并确定了已存在脱碳层对高温持久寿命不产生影响的临界应力值.     

高温模拟运行30万小时10CrMo910钢管的组织

利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和电子探针对模拟运行3×105 h后的10CrMo910钢管进行组织分析。结果表明,模拟运行3×105 h后贝氏体内长条状的M3C渗碳体分裂成短杆状,铁素体内析出粒状残留奥氏体,细针状Mo2C碳化物逐渐变成粒状;模拟运行3×105 h后,Cr、Mo向晶界扩散,贝氏体和块状铁素体内固溶的Cr、Mo向碳化物扩散,贝氏体和铁素体基体内的Cr和Mo下降。     

热影响区软化焊接接头的强度及变形

焊接接头热影响区软化是细晶粒钢焊接时普遍存在的问题。用有限元分析方法，分析热影响区软化的焊接接头屈服强度和抗拉强度，以及接头上的应力分布和变形机制。分析结果表明，软化热影响区的屈服应力降低和宽度增加对接头的屈服强度降低影响较小，而对接头抗拉强度降低影响较大，提高焊缝的屈服应力可以提高热影响区软化接头强度。同时发现，当外加应力超过软化热影响区的屈服应力时，在热影响区及其附近区域出现了三轴应力状态．主应力及Mises等效应力在有屈服应力差别的区域交界处发生突变，使热影响区的Mises等效应力降低，与之相邻区域的Mises等效应力升高，从而可以对软化热影响区宽度及软化程度影响焊接接头强度的机制进行解释。     

热影响区软化焊接接头应力分布特征及强度预测

细晶粒钢焊接接头热影响区晶粒粗化引起强度的局部下降，对接头承载能力的影响需要做出定量评价。有限元分析发现，在热影响区软化焊接接头的拉伸试样上，Mises等效应力分布具有确定的特征：在软化的热影响区减小，在与之相邻的焊缝区和母材区相应升高，分布规律符合指数函数规律，在热影响区与焊缝及母材的交界面上发生突变，突变的幅度与交界面两侧材料的屈服应力差值及外加载荷有一定相关性；在焊缝及母材区Mises等效应力增加量的积分等于热影响区减少量的积分。在此基础上提出了预测热影响区软化焊接接头强度的方法，其预测结果与有限元分析有很好的一致性，可用于热影响区软化焊接接头强度的预测和高匹配接头的强度设计。     

异种钢焊接接头高温时效碳迁移的有限差分计算

异种钢焊接接头碳迁移规律的解析解已被很多学者所研究,由于其假定条件的理想化,使得解析解与实际结果相差较大。本文试图采用有限差分法寻求碳迁移的数值解,并利用扩散通量和扩散驱动力活度的知识处理了网络的内边界问题,讨论了有限差分方程的稳定性、收敛性以及对边界条件的稳定性。计算结果表明,用有限差分法进行异种钢接头界面碳迁移状态辨识与试验结果碳分布的趋势较为接近。     

LF6/TA2扩散焊接接头组织结构及性能

进行了LF6／TA2扩散焊接试验,结合断口形貌、XRD分析、能谱分析和接头强度测试,研究了Al,Mg,Ti三组元互扩散过程,给出了接头形成规律及其强度性能。结果表明,扩散焊接可以得到最高抗剪强度达83MPa的LF6／TA2接头;525℃以上扩散焊接时会发生扩散反应,生成唯一的三元金属间化合物新相Al18Ti2Mg3;接头强度受固溶冶金结合区及扩散反应新相区的影响,随前者增大而增大,随后者增大而减小;Al,Ti元素可以互扩散,但未发现有Mg元素向TA2母材中扩散的迹象;Al,Ti,Mg三元扩散反应产物按照近似线性的生长方式长大。     

高强匹配T91/12Cr1MoV异种钢焊接接头力学性能

对高强匹配的T91／12Cr1MoV异种钢焊接接头分别进行常温力学性能和高温持久试验,试验结果表明,常温拉伸试样均断在12Cr1MoV母材侧,接头的强度高于12Cr1MoV母材;接头中焊缝的硬度值最高,为317HV;焊缝常温下的冲击韧性为86kJ／cm^2,高于12Cr1MoV母材;接头的高温持久性能明显低于12Cr1MoV母材,失效位置(接头的薄弱环节)在12Cr1MoV侧的熔合线附近。     

10CrMo910钢焊缝焊接热循环的实时检测

针对10CrMo910钢焊后焊缝及近缝区常出现硬化和冷裂纹等问题,结合生产实际,采用合适的焊接工艺,对10CrMo910钢进行了成功焊接.焊接过程中将热电偶直接埋在焊缝里,实现了焊缝焊接热循环曲线的实时检测.检测到的热循环峰值温度最高为1701℃,较以往焊接热影响区热循环的研究结果提高了401℃.焊后的焊缝金属以不同的方式冷却,获得了10CrMo910钢油冷、空冷和砂冷后焊缝金属的焊接热循环曲线.     

汽车车架支座及焊接接头的有限元分析

汽车车架是汽车结构的重要组成部分,实际行驶中车架上的某些焊接部位常常发生开裂现象,严重影响汽车行驶的安全性.对某型越野车车架支座及焊接接头进行了有限元分析,考虑到焊缝强度和焊接咬边的影响,研究了车架支座受静载荷作用下的应力应变分布和焊缝强度对焊接接头应力应变分布的影响,找到了结构的薄弱位置,指出焊缝强度高匹配对改善焊接接头应力应变分布有利,为合理制定焊接工艺提供了参考.     

10CrMo910与Incoloy 800H异种钢焊接工艺

在石油化工建设中经常遇到异种钢焊接问题,对于化学成分和物理性能各不相同的耐热钢10CrMo910与镍基合金Incoloy 800H异种钢的焊接,存在焊缝化学成分的控制、过渡层的形成以及接头的应力状态问题,为解决上述问题,根据焊接性分析和焊接工艺试验.制定了合理的焊接工艺,按此工艺施焊,得到了满意的焊接接头.