F92/Super304H异种钢接头镍基填充焊缝裂纹分析

通过显微组织观测和裂纹形貌观察,分析ERNiCr-3焊丝填充的F92/Super304H异种钢接头焊缝裂纹性质与原因。结果表明,裂纹位于第4和5层焊道焊缝中心或近中心的树枝晶晶间或亚晶间,沿晶分布,裂纹面上可观察到方向性一致的树枝晶和自由凝固面形成的晶胞,裂纹具有典型的镍基焊缝金属凝固裂纹的形貌特征,为焊接凝固裂纹。该裂纹产生的原因是接头第4和5层焊道宽度达16~21 mm,每层单道焊道,焊道摆动宽度大,焊缝金属高温停留时间长,使以奥氏体结晶模式凝固的焊缝金属生成方向性极强的粗状发达的树枝晶,Ni,Nb,Si和Ti等元素偏析于树枝晶晶间或亚晶间,形成Ni-Nb,Ni-Si等低熔点共晶,在凝固收缩应变作用下,沿枝晶界或亚晶界开裂,镍基填充焊缝固有的凝固裂纹敏感性和接头焊接工艺因素是导致该裂纹产生的主要原因。

热网管失效原因分析

针对某热电厂Q235B热网管发生爆管的问题,通过对不同爆管区域取样进行光学显微镜、扫描电镜等微观分析和拉伸性能、冲击性能检测。结果表明:在管道内交变载荷的作用下,在接头上的未焊透、夹渣、气孔等缺陷部位产生应力集中,从而造成裂纹的萌生和扩展,最终引起疲劳断裂。

长时服役13MnNiMoR钢中非金属夹杂物行为及其影响

对运行14年后因裂纹和非金属夹杂物而被更换的13MnNiMoR钢制电站锅炉汽包下降管接管座进行解剖,通过化学成分分析、力学性能检测、显微组织和缺陷形貌观察,分析非金属夹杂物服役过程中的行为及其影响。结果发现:服役载荷作用下,非金属夹杂物以自身开裂、界面与基体分离或端部形成孔洞等方式成为裂纹源和产生微裂纹,微裂纹相互聚合而形成宏观裂纹;对服役后的材料进行拉伸、冲击试验时,无夹杂物区域呈塑性开裂和扩展,而存在非金属夹杂物的区域,裂纹以非金属夹杂物形核,并以脆性模式开裂和扩展,导致材料的强度和塑韧性较服役前显著降低。

电弧增材制造的核级316L不锈钢组织及腐蚀性能研究

采用冷金属过渡电弧增材方法制备了核级316L奥氏体不锈钢试件,分析了试件不同区域的组织特征以及耐晶间腐蚀性能。结果表明:焊道区和热影响区主要由奥氏体、δ铁素体组成,且均呈柱状树枝晶生长特征,铁素体含量分别为16.1%和12.8%,其中热影响区中骨架状的铁素体二次枝晶含量明显多于焊道区的。试件的底部、中部以及顶部组织特征存在差异,且一次枝晶臂间距沿堆积高度方向增大。按照核电设计规范的要求对试件进行耐晶间腐蚀试验,未出现裂纹,耐晶间腐蚀性能满足要求。

AlCrFeNi多主元高熵合金的高温性能

用真空熔炼法制备了AlCrFeNi多主元高熵合金,利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等研究了AlCrFeNi合金铸态及经不同工艺热处理后的组织,并对合金进行了高温拉伸及蠕变试验。结果表明:该合金在铸态下是由白色的α-(Cr,Fe)和灰色的NiAl相构成,呈BCC结构的共晶组织,硬度为411.3HV;随着热处理温度(900~1 200℃)的升高,合金两相结构没有变化,晶粒略有长大,具有较好的高温组织稳定性;700℃高温短时拉伸和蠕变试样断口均呈现出沿晶断裂和韧性断裂的混合断口特征,拉伸时该合金的伸长率和断面收缩率分别为30.6%,41.0%,具有较好的高温塑性。

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。

激光焊技术在核电站水下部件维修的应用分析

材料受到辐照等因素影响会发生劣化、脆化,核电站水下部件长期使用后存在发生早期失效的风险。激光焊技术具有焊接质量高、污染少等优点,在核电站水下部件维修中具有良好的应用前景。文中对比分析了目前水下激光焊2种主要工艺,水下湿法激光焊和水下局部干法激光焊。结果显示:激光光束受到水体衰减、气泡反射等多种因素影响,水下湿法激光焊很难获得高质量焊缝;水下局部干法激光焊能够获得质量优良的焊接接头,成为当下研究热点和主要方向,获得稳定的水下气室和全熔透焊缝背面焊缝保护是水下局部干法激光焊焊接工艺需要解决的主要问题。进一步以水下激光焊接为关键词在国际某著名研究平台上进行检索发现:水下激光焊接技术已经走出试验室向工程应用发展,而更深入的理论研究也在积极同步开展,其研究方向很可能是皮秒、飞秒激光。

高熵合金A_lxCoCrFeNi(x=0.15,0.4)在超临界水中的氧化行为及其与HR3C钢的比较（英文）

研究高熵合金AlxCoCrFeNi(x=0.15,0.4)在550、600°C超临界水中的氧化行为,并与HR3C钢进行对比。研究发现,所有合金表面的氧化膜均由(Fe,Cr)3O4组成。与HR3C钢相比,Al0.15CoCrFeNi和Al0.4CoCrFeNi表面氧化膜较薄,氧化物颗粒较小,其抗氧化性能较好。电化学实验结果表明,氧化后的合金在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀行为受其表面氧化膜的影响。氧化后的Al0.15CoCrFeNi和HR3C具有较优的耐蚀性,这与其表面生成较厚的双层氧化膜有关。

原始组织状态对12Cr1MoVG钢再热裂纹敏感性影响

采用插销试验的方法研究不同贝氏体含量的12Cr1MoVG钢对再热裂纹敏感性的影响,结果表明在试验温度范围内,两种原始组织状态不同的12Cr1MoVG钢随着试验温度的升高,其临界断裂初应力呈现先下降后上升的基本趋势,原始组织状态为铁素钵+贝氏体组织的12Cr1MoVG钢的再热裂纹最敏感温度高于原组织粒状贝氏体组织+少量铁素体的再热裂敏感温度。

长期服役后新型马氏体耐热钢焊接接头的组织及性能

采用拉伸试验、冲击试验和硬度测试方法,并结合金相显微组织和扫描电子显微镜观察,研究了服役时间累计近10万h的SA335-P92钢焊接接头的力学性能和微观组织。结果表明:P92焊接接头经10万h高温服役后性能劣化明显,接头塑性和冲击韧性明显下降,焊缝金属出现严重的脆化。焊缝金属平行分布的粗大板条结构和较高的晶界密度导致其性能严重下降。

电站燃气轮机TCA换热鳍片管泄漏原因分析

采用宏观检查、渗透检测、化学成分分析、微观组织观察及电镜分析等方法对燃气轮机TCA不锈钢换热鳍片管泄漏原因进行分析。结果表明:该鳍片管泄漏原因是长期受拉应力作用,在潮湿含氯离子的腐蚀环境下,逐步造成TCA鳍片管内壁应力腐蚀,从而形成脆性断裂。

不同焊接工艺对P92钢焊接接头组织性能的影响

P92钢长期被用于电站机组中的高温部件,不同的焊接工艺对其接头的组织和性能有着重要的影响。研究了自动焊和手工焊焊接工艺对P92焊接接头组织和性能的影响,并采用扫描电镜,透射电镜和力学性能测试等方法对不同焊接工艺下的P92钢焊接接头的显微组织和力学性能进行检测,结果表明:不同焊接工艺下焊缝组织均为回火马氏体组织,自动焊焊接工艺下焊缝金属组织较为细小;且由于自动焊焊接热输入较小,P92钢的热影响区的宽度仅为1.0~1.5 mm,而在手工焊焊接接头热影响区可见块状铁素体组织,热影响区宽度在3~4 mm。与手工焊焊接工艺相比,自动焊焊接接头抗拉强度也较高,尤其是冲击韧性,P92自动焊焊接接头的焊缝金属的冲击韧性相比手工焊提高了100%,热影响区冲击韧性提高了58%。因此采用自动焊焊接方法可显著提高P92钢焊接接头性能,并有助于提高接头的高温抗蠕变性能。