高温服役后TP347HFG钢的组织与性能

利用金相显微镜、SEM、EDS和万能试验机分析了过热器管TP347HFG钢高温运行1.2×10⁴ h和7.5×10⁴ h后的组织与性能。结果表明,高温服役1.2×10⁴ h和7.5×10⁴ h后,TP347HFG钢仍保持明显的孪晶特征,析出的NbC有利于保持材料的组织稳定性。TP347HFG钢高温服役后力学性能能够保持稳定,随服役时间增加,强度增加而塑性变化不大。     

高温短时时效对TP347HFG钢组织和力学性能的影响

为探究高温短时时效处理后TP347HFG钢组织、性能的变化特点,采用金相显微镜、扫描电镜观察、布氏硬度测试、拉伸测试等试验手段研究了720℃下48、72、96和120 h时效处理后的试样。结果表明,和未时效的相比,时效后材料强度和硬度有明显的提高,变化趋势是随时效时间增加先增加后降低,在72 h时达到最大值。72 h时效处理后,原始粗大的未溶解第二相消失,基体中弥散析出的细小第二相(主要是NbC)逐渐增多,晶界也有少量第二相(主要是Cr_(23)C_6)析出,晶粒大小变化不明显,平均尺寸维持在30μm左右;时效96 h后晶界处第二相数量增多,开始聚集、熔合、粗化,有一部分晶粒异常长大,至时效120 h时晶界处可见大量粗大的第二相,晶粒的平均尺寸约为35～40μm。说明时效处理后TP347HFG的性能的改变与时效后组织的变化(第二相的析出、晶粒的长大)有关。     

国产TP347HFG钢的水蒸汽氧化行为研究

借助自制的蒸汽氧化装置,在650℃下对三种不同晶粒度的TP347HFG瓦片状试样进行不同时间的模拟蒸汽氧化试验,利用光学显微镜、扫描电镜、能谱和X射线衍射等分析方法,研究了管样内壁的氧化层形貌、成分和相组成．结果表明：在本文试验条件下,晶粒度均匀的试样形成的氧化层厚度均匀,晶粒细化有利于提高钢的抗水蒸汽氧化性能．因而,...     

TP347HFG钢中碳化铌的液析分析

通过计算TP347HFG钢铸锭冷却凝固过程中Nb和C的溶度积分析了NbC的析出过程,并对杯状试样的组织进行了观察。结果表明,奥氏体的形核长大在先,只有当固液界面处有足够的Nb和C富集时才能析出NbC。消除树枝晶并细化铸锭心部的奥氏体晶粒,是细化液析NbC的有效方法。     

电站用SA-213TP347HFG钢的焊接工艺研究与应用

针对目前高参数、大容量、高效率机组的快速发展,分析了过热器、再热器等用钢SA-213TP347HFG的焊接性;提出了此类新型细晶粒奥氏体耐热钢焊接时的主要技术难点及解决思路。通过试验研究分析得到合适的焊接工艺,并简述了现场SA-213TP347HFG钢的焊接操作要点,为超临界、超超临界机组中此类钢的焊接提供了参考。     

TP347H钢高温水蒸气氧化研究

研究了在600MW超临界机组屏式过热器TP347H管运行5000h后的高温蒸气氧化层。通过分析蒸气氧化层成分、相结构以及Cr的分布,并结合高温水蒸气存在的情况下氧化膜生长速度,提出了高温蒸气氧化层的形成机理。由Cr的扩散探讨了晶粒尺寸对TP347H管抗高温蒸气氧化性能的影响。结果表明:CrO2(OH)2的挥发导致了外层Fe的氧化物的形成,FeCr2O4内层的形成能够有效减缓蒸气氧化进程,进入稳态氧化阶段后氧化层厚度将保持不变;同时,随晶粒尺寸的减小TP347H的抗蒸气氧化性能提高。     

700 MW亚临界锅炉三级过热器TP347HFG钢失效分析

针对亚临界锅炉三级过热器SA213?TP347HFG奥氏体不锈钢管材发生爆管,通过对其进行硬度检查、金相组织观察、SEM电镜扫描和能谱分析,找出导致爆管的原因。结果表明:奥氏体晶粒明显长大,晶界有碳化物Cr₂₃C₆析出导致晶界贫铬,抗腐蚀性能下降;长期高温甚至超温工况下的晶间腐蚀导致了SA213?TP347HFG三级过热器的爆管。本研究对掌握该批材料服役情况具有重大的借鉴意义,并提出预防类似事故的建议。     

T91/TP347H异种钢焊接接头服役微观组织转变

异种钢焊接接头在超超临界电站锅炉结构中应用广泛.采用XRD,SEM及EDS及显微硬度对原始态和服役1×105 h的T91/TP347H异种钢焊接接头的相组成、显微组织形貌和元素组成进行了表征分析,并采用显微硬度计对2种接头的显微硬度进行了测试.结果 表明,相较于原始态,服役1×105 h的接头TP347H母材晶粒更为粗...     

T91/TP347HFG异种钢焊接接头裂纹原因分析

火电厂高温过热器用T91+TP347HFG异种钢焊接接头运行时,发生开裂泄露.分别从未开裂和开裂部分的焊接接头处取样,采用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计等对焊接接头试样进行检测和对比研究,分析其开裂原因.结果表明:焊接和焊后热处理工艺不当导致T91侧热影响区位置在整个焊接接头区域脆性较大,并有淬硬倾向比较大的组织出现;同时由于焊接规范参数较大而导致焊接热影响区较宽,在一定应力下的作用导致裂纹从此处萌生和扩展,最终导致该异种钢焊接接头开裂失效.     

TP347HFG管子冷弯后固溶热处理工艺分析

通过对冷弯弯头受力及应变的分析,参考国内外不同标准对于奥氏体钢管冷弯后固溶工艺的要求,结合实际生产中TP347HFG钢管冷弯后的性能变化,对TP347HFG材料钢管冷弯后固溶工艺提出了建议,为TP347HFG材料在超临界及超超临界机组上的推广应用提供参考.     

超临界锅炉用TP347HFG钢的材质特性及焊接工艺分析

文中介绍了本公司锅炉TP347HFG钢的使用情况,通过分析TP347HFG钢的特性,提出了焊接TP347HFG钢及及其与T91钢形成异种接头的焊接工艺及措施。     

T92钢与TP347H钢焊接接头高温蠕变研究

通过显微组织观察和微型杯突试验,对长时间高温服役状态下的T92/TP347H钢焊接接头进行微观组织观察和断裂特性分析。结果表明,T92/TP347H钢焊接接头各区域受焊接热循环的影响,微观组织差别较大。焊接接头最易断裂区域为细晶区。     

T91/TP347H异种钢焊接接头高温时效组织对性能的影响

异种钢焊接接头广泛应用于超超临界电站锅炉结构中.采用光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计、拉伸试验机等设备对服役10年并在750℃下进行不同时间时效处理的T91/TP347H异种钢焊接接头的组织与性能进行了分析.结果 表明,随着时效时间的延长,焊缝组织基本稳定,T91和TP347H的热影响区晶粒尺寸逐渐增大,析出物逐...     

服役后HR3C钢高温持久组织的研究

通过高温持久试验、金相显微镜、扫描电镜及能谱仪、X-射线衍射仪,研究了服役5万小时后HR3C钢在650℃条件下的高温持久组织。结果表明,服役后HR3C钢的高温持久断口主要为沿晶断裂,断口区域处的组织已经处于严重脆化状态。服役后HR3C钢持久过程中的析出相主要有NbCrN、Nb(C,N)和M_(23)C_6。细小弥散分布的NbCrN和Nb(C,N)有利于提高高温强度,而沿晶呈链条状分布的M_(23)C_6可严重削弱HR3C钢的高温强度。     

HR3C钢服役50000h后的组织与性能

对高温服役50000h的超超临界机组再热器管道用HR3C钢管采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、显微硬度计和拉伸测试仪等方法分别进行了组织与力学性能的观察和测试。结果表明,服役后的HR3C钢基体组织为奥氏体晶粒和孪晶组织,存在大量的析出相,主要为M_(23)C_6、NbCrN以及少量的M6C相,并未检测到σ相。服役管的显微硬度和抗拉强度对比供货态管均有提升,但伸长率急剧下降,其断口形貌显示为典型的沿晶断裂特征。采用双环电化学动电位再活化法(DL-EPR)检测服役后的HR3C钢晶间腐蚀敏感性,结果显示服役50000h的HR3C钢管试样存在晶间腐蚀的倾向。     

高温长时服役HR3C钢焊接接头的组织与性能

采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪以及拉伸和弯曲试验研究了高温服役4.2万小时超超临界机组用HR3C钢焊接接头的微观组织和力学性能。研究结果表明,高温长时服役后HR3C钢焊缝金属中形成了大量条状和颗粒状M₂₃C₆析出相,焊接热影响区奥氏体晶粒长大,在晶界附近形成了板状M₂₃C₆相。拉伸和弯曲试验结果表明HR3C钢焊接接头高温服役后表现出明显的时效脆化倾向。     

TP347H/钢102异种钢的焊接

在上世纪80～90年代早期安装的125,200MW火力发电厂,现还在役的机组中锅炉过热器、再热器在运行时,由于局部超温经常出现爆管现象,而当前又出现了新材料.为了机组的安全可靠运行,在检修时,需要将原有贝氏体钢(如钢102等)局部更换成奥氏体热强不锈钢(如TP347H),这样就遇到了奥氏体热强钢和贝氏体耐热钢异种钢焊接时的疑难问题.本文结合海南海口华能电厂125MW机组检修的工程实例,采用Ni基焊丝氩弧焊工艺,对6#炉屏式过热器局部更换(钢102/TP347H)进行焊接.焊口焊后经100%射线探伤一次合格率达97.97%.实践证明,TP347H/钢102异种钢焊接时,采用Ni基焊材作填充材料全氩弧焊工艺是合适可行的,可为同类工程提供一定借鉴价值.     

高温高应力状态下TP347H钢焊接接头断裂行为

通过理化分析、裂纹形貌观察、应力测量和计算,研究了高温高应力状态下服役的TP347H钢焊接接头裂纹性质及其产生机理。结果表明,裂纹起源于接头热影响区(HAZ)或近HAZ的母材高应力区;裂纹区域可观察到宏观裂纹、微裂纹和孔洞3种不同缺陷形貌;宏观裂纹方向与最大应力方向基本垂直,微裂纹基本相互平行;裂纹断面具有冰糖状脆性断口特征。根据裂纹产生的位置、过程和形貌特征,确定该裂纹为一种低塑性蠕变裂纹,其与传统的TP347H钢接头再热裂纹存在差异。该裂纹产生机理为高应力导致的NbC晶内析出强化。高应力下的应变作用增加位错密度,产生大量形核区, Nb C的析出量增加,高温下材料的晶内强度得以提高,使塑性变形与滑移集中于晶界,最终导致材料发生低塑性蠕变开裂。     

高温服役50000 h后P92钢焊缝金属组织变化

利用金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射分析等方法研究了服役50 000 h后P92钢焊缝金属的组织变化。结果表明,服役前P92钢焊缝金属析出相主要为细小颗粒状的M23C6,服役50 000 h后马氏体板条依然清晰,组织中析出相数量显著增多,除M23C6相外沿晶界和板条界分布了大量的块状Laves相,其数量和尺寸均大于M23C6相。这将对P92钢焊缝金属的性能产生不利影响。