加氢反应器用2.25Cr-1Mo-0.25V钢埋弧焊焊缝的组织与力学性能

采用窄间隙埋弧焊工艺在相同焊接参数下对2.25Cr-1Mo-0.25V钢进行焊接,选择冲击功相差较大的两个焊缝进行化学成分分析、力学性能测试、宏观断口及显微组织观察,并分析了焊缝冲击功不稳定的原因。结果表明:焊缝冲击功出现波动是由化学成分和组织不同造成的;焊缝中的锰、硅元素含量较多时,冲击功低,韧性差;组织粗大,板条贝氏体较多时,韧性和塑性低;组织细小,粒状贝氏体较多时,韧性和塑性较高;当冲击试样缺口开在板条贝氏体较多的区域时,M/A岛趋于直线排列,容易形成裂纹,冲击功较低。     

2.25Cr-1Mo-0.25V钢加氢反应器的研制

2.25Cr-1Mo-0.25V钢是当前设计温度454℃以上高压临氢设备首选用材，具有强度高、抗氢侵蚀能力强、抗氢脆性能显著、回火脆化倾向小、抗氢致剥离性能优良等特点。本文通过首台产品研制，介绍了2.25Cr-1Mo-0.25V钢锻焊结构热壁加氢反应器制造技术。     

热壁加氢反应器的现场组焊技术

介绍新疆独山子石化公司60×104t/a加氢裂化装置中,采用2.25Cr-1Mo-0.25V钢制造的热壁加氢反应器的现场组焊技术,同时介绍了现场组装、焊接、无损检测、焊后热处理和水压试验等各工序中的质量控制要点。     

二次热循环对2.25Cr-1Mo-0.25V钢再热裂纹敏感性的影响

通过对2.25Cr-1Mo-0.25V钢及其焊缝金属进行不同二次热循环下的Gleeble试验,证实经过二次热循环后,2.25Cr-1Mo-0.25V钢母材的断面收缩率(ROA值)在各种焊后热处理温度下均有显著的提高,再热裂纹敏感性由原来的稍敏感降低为不敏感;对于焊缝金属来说,经过FG(R)-WM和IC(R)-WM的二次热循环模拟后,其ROA值均较CG(R)-WM有所提高,再热裂纹敏感性有所降低;而SC(R)-WM的模拟对其再热裂纹敏感性的影响不大。     

2.25Cr-1Mo-0.25V钢制加氢反应器用埋弧焊焊材试验研究

通过对2.25Cr-1Mo-0.25V钢用国产与进口埋弧自动焊焊材,用模拟件进行焊接试验,从焊接工艺性、化学成分、硬度、力学性能以及回火脆化等各项性能进行对比分析,结果表明,在相同的焊接参数和热处理条件下,国产焊材焊接工艺性良好,各项力学性能与进口同类焊材相当,能够满足2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊接技术要求.     

90°弯管先堆焊后热成形技术

研究了2.25Cr-1Mo-0.25V钢90°弯管整体热成形制作技术。采用试验件模拟堆焊、热成形和调质处理过程,检验试验件的尺寸、母材及耐蚀层的性能,供加氢反应器设计和制造单位参考。     

2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊缝冲击韧性研究

用金相显微镜、扫描电镜和硬度测试仪对2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊缝冲击断口及其微观组织进行观察,以及对焊丝和熔敷金属的化学成分的分析,找出造成试板冲击韧性不合格的原因。得到以下结论:冲击性能差的试板所用的焊丝和熔敷金属中Si、Mn元素的含量较高,回火过程中有较大的脆化倾向;焊缝组织中贝氏体板条较粗大,而且组织中含有更多的粒状贝氏体;此外,冲击性能差的试板焊缝的强度、硬度较高,有的甚至超过标准的上限。     

2.25Cr-1Mo-0.25V钢大直径封头拼缝的性能试验

通过对2.25Cr-1Mo-0.25V钢大直径封头采用埋弧焊(交流)方法拼接后整体热成形,再经正火(水加速冷却)+回火恢复材料性能热处理和模拟焊后热处理后的性能试验,表明封头拼缝的力学性能、抗回火脆化敏感性和高温持久试验均满足ASME BPVC.Ⅷ.2及API 934-A规范要求。同时,对封头本体拼缝取样进行各项性能检验,证明该封头拼缝的制造工艺合理可行。     

2.25Cr-1Mo-0.25V钢制板焊式加氢反应器的研制

通过国内最厚的2．25Cr-1Mo-0．25V钢制板焊式加氢反应器的制造，阐述2．25Cr-1Mo-0．25V钢厚钢板性能、厚壁筒节的成形及焊接、热处理等工艺过程，从而扩大了我国板焊式压力容器的壁厚界限，也为类似产品的设计选型提供了借鉴。     

自保护药芯焊丝焊接X80管线钢管环焊缝接头的显微组织与力学性能

采用自制自保护药芯焊丝对X80管线钢管进行环焊缝焊接,分析不同焊接位置接头的焊缝成形、显微组织与力学性能。结果表明:不同焊接位置的焊缝成形良好,该焊丝具有良好的全位置焊接适应性;不同焊接位置焊缝组织基本相同,盖面层由板条贝氏体和针状铁素体组成,填充层为细小的粒状贝氏体和准多边形铁素体;不同焊接位置热影响区细晶区组织基本相同,由细晶铁素体和针状铁素体组成;热影响区粗晶区由粗大的板条贝氏体和粒状贝氏体组成,且立焊位置的晶粒尺寸小于平焊和仰焊位置的;焊缝和热影响区的平均硬度分别为226,227HV,略低于母材的(233HV);立焊位置焊缝和热影响区的-10℃平均冲击吸收功高于平焊位置的;不同焊接位置接头的抗拉强度相当,拉伸断口呈韧性断裂特征。     

2．25Cr-1Mo-0．25V钢的硫化氢应力腐蚀试验研究

为了解2．25 Cr-1 Mo-0．25 V钢材料性能,利用慢应变速率法,在常温湿硫化氢环境下,给出了不同浓度硫化氢溶液对2．25Cr-1Mo-0．25V钢应力腐蚀的敏感性指数值;采用恒定位移法,将2．25Cr-1Mo-0．25V钢用线切割方法做成了楔形张开加载预裂纹试样,在确认了加载载荷和位移量后,在不同浓度的H2S溶液中,确定了2．25Cr-1Mo-0．25V钢应力腐蚀裂纹扩展速率和腐蚀临界应力强度因子。     

2．25 Cr－1 Mo和2．25 Cr－1 Mo－0．25 V钢加氢反应器材料和制造经验

介绍了ASME规范和API标准对2．25Cr－1Mo钢和2．25Cr－1Mo－0．25V钢材料和制造方面的规定,梳理总结了国内外专利商技术文件对2．25Cr－1Mo钢和2．25Cr－1Mo－0．25V钢焊材和母材在回火脆性、力学性能、再热裂纹等方面的要求。     

工业用钢2.25Cr-1Mo与2.25Cr-1Mo-0.25V的性能对比分析

主要从化学组成、力学性能及焊接性能等方面阐述工业用钢2．25Cr-1Mo与2．25Cr-1Mo-0．25V的性能差异,通过分析．表明2.25Cr-1Mo-0．25V钢在一定的焊接条件下具有良好的焊接性,其抗回火脆化性能能力远优于2．25Cr-1Mo钢。     

Cr-Mo-V抗氢钢的焊接性

对 2 2 5Cr - 1Mo - 0 2 5V钢采取 5种焊接性试验方法 ,确定了该钢不产生冷裂纹的工艺所需预热温度 ,同时也论及了该钢的再热裂纹倾向。试验表明 ,2 2 5Cr - 1Mo - 0 2 5V钢具有较优良的焊接性能。     

2．25Cr-1Mo-0．25V钢加氢反应器开发与制造中的一些问题

由于对尺寸增大和高设计参数加氢反应器的需求，促使要制造更大、更重的高温钢加氢反应器。20世纪80年代开发了2．25Cr-1Mo-0．25V钢。钢中添加V后影响到焊接与热处理时的氢陷阱、氢扩散与应力松弛。制造规范需要进行调整，以防止焊接接头发生硬度高、韧性低以及持久强度低和开裂等问题。本文扼要介绍了以往2．25Cr-1Mo-0．25V钢容器制造过程中发生的一些问题及国外研究工作的进展，对国内需进行的工作提出了建议。     

热输入对1 000 MPa级工程机械用钢接头组织性能的影响

采用三种热输入进行1 000 MPa级控轧控冷(Thermo mechanical control process, TMCP)高强钢的熔化极气体保护焊,利用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究热输入对焊接接头组织和力学性能的影响。研究结果表明,三种热输入焊缝金属组织主要由板条马氏体和板条贝氏体为主、并含有少量残余奥氏体和粒状贝氏体;焊接热影响区粗晶区组织以板条马氏体和贝氏体为主,并含有少量粒状贝氏体。随着热输入的增加,焊缝组织中贝氏体板条粗化,马氏体板条减少,而粒状贝氏体逐渐增多,部分膜状残余奥氏体向块状转变;焊缝金属冲击韧度和硬度、接头强度逐渐降低,而接头热影响区冲击韧度先增后降;当热输入为15 kJ/cm时焊接接头强韧性匹配最佳。     

90 mm宽带极不锈钢双层电渣堆焊工艺试验研究

介绍了在2．25Cr-1Mo-0．25V钢上进行的90min不锈钢电渣带极堆焊工艺试验，带极电渣堆焊材料的选择和工艺参数的确定，掌握了磁场控制焊道技术以及通过的理化性能检测，还通过了堆焊层的抗氢剥离试验。     

14NiCrMo10 6V与Q345E钢过渡匹配焊接接头的组织与力学性能

采用E551T1-Ni2药芯焊丝对Q345E钢与14NiCrMo10 6V钢进行焊接,并通过室温拉伸、弯曲、冲击、硬度试验以及金相分析等对焊接接头的力学性能与显微组织进行了研究。结果表明:采用此焊丝可以获得拉伸、弯曲和冲击性能均良好的焊接接头,焊缝硬度在200～250HV之间;焊缝处晶界组织为先共析铁素体、少量无碳贝氏体(从晶界伸向晶内),晶内为针状铁素体与珠光体,个别部位有粒状贝氏体;Q345E钢侧热影响区与焊缝过渡区的组织为沿晶界析出的块状先共析铁素体和向晶内生长的条状铁素体以及少量的珠光体和贝氏体;14NiCrMo10 6V钢侧热影响区与焊缝过渡区的组织为板条状马氏体。     

神华煤直接液化反应器的制造

介绍了世界上第一套工业化的煤直接液化装置中的两台2．25Cr-1Mo-0．25V钢制反应器，它们是当今世界上最大、最重的加氢反应器，在设计、制造、检验、运输等过程中克服了许多难题。该项目的成功，标志着我国压力容器技术水平又上了一个新台阶。