钨粉还原炉Cr30Ni20合金高温炉管焊缝失效研究

对钨粉还原炉Cr30Ni20合金高温炉管焊缝的失效行为进行了分析,发现焊缝外表面母材咬边严重,焊缝内表面焊根未打磨,存在未焊透、未熔合缺陷。通过渗透探伤(Penetrant testing, PT)检查,发现焊缝存在渣孔和裂纹等缺陷;通过X射线检查,发现焊缝内部存在多处夹渣等缺陷。同时,通过PT检测也发现高温炉管本身存在较多的夹杂和微裂纹。微观组织分析表明,母材及焊缝熔合区中夹杂物含量较高,导致焊缝的力学性能下降。焊缝母材与熔合区的微观组织差异较大,焊缝的抗拉强度和塑性明显低于母材。通过提高高温炉管的冶金质量,采用合适的焊接方法和焊接工艺才能使得高温炉管母材和焊缝质量都得到保证,满足使用性能的需求。     

氧化对Cr25Ni35Nb与Cr35Ni45Nb合金组织和磁性的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和振动样品磁强计分析了Cr25Ni35Nb和Cr35Ni45Nb两类合金长期服役后的氧化行为以及其对磁性的影响。结果表明:长期服役后形成的氧化层主要由Cr2O3、SiO_2、Fe2O3组成,并且氧化膜发生了破裂,外壁和内壁氧化膜的破裂分别是Cr2O3在高温下的不稳定性和周期性的结焦/清焦所造成的;裂解炉管内壁和外壁均出现了氧化层、贫碳化物区、碳化物区,外表层为连续的Cr2O3氧化层,SiO_2则在贫碳化物区沿晶界分布;氧化前两种奥氏体耐热合金均为顺磁性结构,经氧化后形成的贫碳化物区中,基体的Cr含量较低,因而转变为铁磁性结构,其饱和磁化强度均超过20 emu/g。因此,氧化也是乙烯炉管长期服役后转变为铁磁性结构的重要因素。     

Fe-25Cr-35Ni系合金中的第二相，

采用光学显微镜和扫描电子显微镜以及能谱仪研究了Fe-25Cr-35Ni系合金中的第二相种类和分布。结果表明：Fe-25Cr-35Ni系合金中的第二相主要有3种,即富铌相、氮化物相和碳化物相;其中,富铌相主要沿晶界分布,并且富铌相之间存在成分差异;氮化物相主要为TiN,一般与富铌相共生,其分布主要与氮化物偏析有关;碳化物相数量较多,分布较广泛,晶内、晶界、孪晶界和孪晶内均有分布,经高温固溶处理后可固溶到奥氏体基体中。     

HP-NbM耐热钢异种焊接头组织及性能

采用光学显微镜、电子万能试验机和扫描电子显微镜分析研究HP-Nb M耐热钢与0Cr18Ni10Ti不锈钢、15CrMo钢异种焊接头的微观组织、常温及高温力学性能以及断口形貌。结果表明:焊接头15CrMo端热影响区发生组织转变,铁素体+珠光体转变为铁素体+马氏体;0Cr18Ni10Ti端热影响区析出较多的α相;常温下两种焊接头的屈服强度均高于母材,但是断后伸长率低于母材;高温下两种焊接头的抗拉强度随着应变速率的增加而提高。