Q235钢上钨极氩弧焊不锈钢堆焊技术研究

本文基于全国职业院校技能大赛焊接技术赛项比赛模块,研究了Q235钢上钨极氩弧焊不锈钢堆焊技术难题,针对堆焊时产生的变形过大、焊缝易发蓝、易氧化、焊缝宽窄难以控制等问题,经实践提出解决问题的措施。可为从事堆焊的相关技术人员提供参考,具有一定的推广价值。

加氢反应器不锈钢堆焊熔合区氢剥离行为的分析

针对309L+347L双层不锈钢带极堆焊工艺,采用高温、高压釜试验方法进行了氢剥离试验研究,试验发现氢剥离裂纹萌生于紧靠熔合区硬化带的纯奥氏体晶界并沿平行于硬化带的奥氏体晶界扩展.结果表明,氢剥离的主要机制是H原子在硬化带与奥氏体不锈钢结合界面高度聚集,造成紧靠硬化带的纯奥氏体晶界脆化,在结合界面高剪应力的作用下,裂纹萌生和扩展.采用较小的焊接热输入,抑制309L堆焊层奥氏体晶粒过分长大并保证铁素体含量;采用合理的焊后热处理,减小硬化带厚度及控制加氢反应器停运的冷却速度是防止氢剥离的有效措施.

高温水中溶解氧对不锈钢堆焊层SCC性能的影响

采用慢应变速率试验(SSRT),在模拟AP1000高温高压(350℃,18.5 MPa)水环境中,研究了溶解氧对E308L不锈钢堆焊层的应力腐蚀开裂(SCC)倾向的影响规律,并详细观察了试样断口形貌。结果表明,不锈钢堆焊层分别在含0μg/kg、200μg/kg和2 000μg/kg的不同溶解氧量的高温水环境中都呈现出了不同程度的SCC倾向,且水中溶解氧含量的增加使得SCC倾向更为明显。

不锈钢堆焊试件熔合区充氢前后的断裂韧性研究

研究了氢对不锈钢堆焊层熔合区的断裂韧性的影响作用。发现不锈钢堆焊层熔合区的断裂韧性随着充氢时间的增加而下降。结果表明，氢是引起加氢反应器不锈钢堆焊层剥离的主要因素。

不锈钢堆焊层提高A204GrA钢的高温抗氢蚀性能研究

本文针对Ａ２０４ＧｒＡ 钢氢腐蚀事例的增多， 试验研究了不锈钢堆焊层对Ａ２０４ＧｒＡ 钢抗高温氢腐蚀的作用， 研究结果表明： 不锈钢堆焊层使Ｎｅｌｓｏｎ 曲线中的Ａ２０４ＧｒＡ 曲线升高， 相当于提高了Ａ２０４ＧｒＡ 钢的高温抗氢蚀能力。利用以上试验结果， 分析了一台位于Ｎｅｌｓｏｎ 曲线中不安全区的Ａ２０４ＧｒＡ 钢加氢反应器，表明在不锈钢堆焊层的作用下，

核反应堆压力容器主焊缝和不锈钢堆焊层特殊性能研究

本文探讨了由国产焊接材料焊成的A50 8— 3钢核反应堆压力容器主焊缝和不锈钢堆焊层的特殊性能 ,包括主焊缝的抗辐照性能、断裂韧性和低周疲劳性能以及不锈钢堆焊层的抗静水腐蚀和应力腐蚀性能。

关于热壁加氢反应器不锈钢堆焊层检验方法的探讨

通过数十台热壁加氢反应器的制造,对现行设备制造过程中不锈钢堆层化学分析取样方法的利弊进行了探讨并提出一些建议,供设计人员参考。

堆焊方式对奥氏体不锈钢堆焊层组织和性能的影响

为探究手工焊时不同焊接运条方式对接头堆焊层界面附近组织和性能的影响,采用焊条电弧焊在16Mn管口端面进行E318-15不锈钢堆焊,在电流、电压相同前提下其中半圈沿圆周环向施焊,剩余半圈沿径向施焊(横焊)。堆焊完成后分别在环焊区和横焊区取样,观察二者在成分、组织、显微硬度方面的差异。结果显示前3层熔敷金属横焊试样所含Cr、Ni、Mo、Nb、V、Si比环焊试样高,二者含量最大比值分别为:144%、136%、116%、136%、150%、111%;同时所含C含量较低,最大比值为52%;横焊试样和环焊试样熔敷金属侧组织基本相同,而熔合线两侧组织不同;在基材侧环焊试样具有更窄的晶粒粗化区,且在部分区域发现魏氏组织。这是由于焊接方式不同造成压道量、焊接速度差异,导致母材稀释率、热输入改变,从而引起接头堆焊界面附近组织及性能的差异。

成分和热处理对核级不锈钢堆焊材料氧化行为的影响

利用SEM,XRD和XPS等手段研究了二种核级不锈钢堆焊材料在350℃/22 MPa高温高压水中的氧化行为.结果表明,随着腐蚀周期的增加,不锈钢堆焊材料表面氧化物颗粒数量逐渐增多,氧化物颗粒尺寸逐渐增大,氧化膜厚度逐渐增加;不锈钢堆焊材料表面氧化膜为外层富铁内层富铬的双层结构,氧化膜组成成分主要为Fe-Cr氧化物;Cr元素含量的增加会降低材料表面氧化物颗粒的数量和氧化膜厚度,而焊后热处理(PWHT)增加了材料表面氧化物颗粒的数量和氧化膜厚度.

带不锈钢堆焊层的主管道焊缝全聚焦超声检测

针对带不锈钢堆焊层的主管道焊缝在进行超声检测时,存在结构噪声干扰严重的问题,开展了全聚焦(TFM)超声成像试验研究。以堆焊层内部深度为65 mm,直径为2 mm的侧钻孔为例,当所用阵元数从16增加到64时,其TFM图像信噪比提高了5.3 dB,阵列性能指数降低了35%。在此基础上,进一步引入相位相干成像(PCI)法,对TFM图像进行加权处理。与原始TFM图像相比,PCI法能有效改善图像的信噪比和分辨力。对于64阵元得到的图像,信噪比提高了13.19 dB,阵列性能指数降低了约65%。

不同氧含量高温水中低合金钢/不锈钢堆焊层的氧化膜特性

研究了在含氧和除氧高温水中合金钢(A508Ⅲ)/不锈钢堆焊层(309L/308L)表面氧化膜的特性。结果表明:在含氧高温水中A508Ⅲ钢表面腐蚀产物主要是γ-Fe_2O_3,在除氧高温水中其表面腐蚀产物主要为Fe_3O_4;除氧高温水中309L/308L堆焊层表面尖晶石型氧化物的颗粒比含氧高温水中的大且密集,降低高温水中氧含量有利于形成尖晶石型氧化物,且309L比308L表面氧化物颗粒更多且更大;在含氧高温水中或除氧高温水中浸泡后,309L表面均出现点蚀,而308L表面均未发现明显的点蚀,309L表面夹杂物在高温水中的优先溶解是形成点蚀的重要原因。

在用热壁加氢反应器不锈钢堆焊层检测

JB/T4730实施以前,不锈钢堆焊层检测没有统一标准,检测人员有各自的理解。检验所在检测实践中,结合JB/T4730和TSG R7001,对堆焊层在使用中的可能损伤有了较深刻的理解,确定了堆焊层的容许缺陷合理安全标准和缺陷的处理方法,掌握了在用热壁加氢反应器不锈钢堆焊层安全可靠、经济合理的检测方法。

关于不锈钢堆焊层铁素体测算方法的研究

本文对加氢反应器制造工程技术条件中奥氏体不锈钢堆焊层铁素体含量测算方法做简要介绍 ,通过分析对比以及试验研究 。

AP1000核岛主设备不锈钢堆焊层首层铁素体含量研究

AP1000核岛主设备中堆芯补水箱内表面均需堆焊不锈钢材料,堆焊层结构为EQ309L(首层)+EQ308L(耐蚀层)。按照设计要求,首层EQ309L熔敷金属需满足铁素体含量为3~20 FN,但在实际制造中发现无法满足该要求。通过研究不同施焊参数下的铁素体含量,发现常用埋弧焊参数无法满足铁素体要求。结合制造过程分析,制定了相应的处理措施,并结合工程实际对后续设计优化提出建议。

加氢反应器中不锈钢堆焊层铁素体含量的测定

对加氢反应器中堆焊层的铁素体含量重要性做出简单的介绍,介绍了检测奥氏体不锈钢中铁素体含量的三种常用方法:化学分析一金相测量法,saeffler图计算法及磁性测量法(仪器测量),并根据检测对象选择合适的检测方法。

加氢反应器不锈钢堆焊层表面裂纹原因分析及返修工艺探讨

对某乙烯裂解装置二段加氢反应器进行检验,发现上下封头与筒体对接环焊缝及人孔内壁奥氏体不锈钢堆焊层整圈弥散型表面裂纹。基于渗透检测、相控阵检测、铁素体检测、理化检验等结果对裂纹产生原因进行分析,提出了针对性的缺陷返修处理工艺,缺陷返修部位再次检测的结果说明返修工艺是有效地,为同类工艺设备的返修处理提供参考。

CO_2药芯焊丝气保焊(FCAW)在加氢反应器接管内壁不锈钢堆焊中的应用

针对加氢反应器接管内壁堆焊双层不锈钢(过渡层E309L、表面层E347L)的要求,采用CO2药芯焊丝气保焊(FCAW)堆焊工艺进行工艺试验。试验结果表明:FCAW不锈钢堆焊层化学成分、铁素体含量、抗晶间腐蚀能力和力学性能均满足加氢反应器堆焊层的技术要求,而且堆焊焊道排列整齐、均匀且平滑美观。该工艺现已广泛用于加氢设备接管内壁堆焊不锈钢层的生产。

热壁加氢反应器内壁不锈钢堆焊层表面缺陷处理方法

热壁加氢反应器是炼油厂加氢装置中的核心工艺装备，在高温、高压和高临氢条件下工作。由于氢气和硫化氢在高温、高压下对设备有强烈的腐蚀作用，因此在容器的内表面需覆盖有一层耐蚀金属，热壁加氢反应器所用的覆盖层为奥氏体不锈钢堆焊层。多为带极堆焊。本文所述热壁加氢反应器简体材质12Cr2Mol（低合金抗氢性好），厚度110mm，锻焊结构（无纵缝）。主要承载结构强度负荷。带极堆焊耐蚀层为347L。主要承担防止高温、高压下氢腐蚀、氢脆、H2S腐蚀等，确保基材安全的作用。带极堆焊层表面的完好程度，关系到热壁加氢反应器在极端恶劣的工况条件下安全运行的可靠性。因此对在役热壁加氢反应器堆焊层的检验，是这种大型三类特殊反应容器定期内外部检验工作的重点项目和内容。

不锈钢堆焊层晶间腐蚀原因分析

晶间腐蚀是压力容器产生失效的主要原因之一,严重影响了设备的使用寿命。本文从化学、金相、扫面电镜和能谱几个方面分析了不锈钢堆焊层产生晶间腐蚀的机理和原因,从而加强产品制造中的过程控制,最大限度避免晶间腐蚀的产生。

加氢反应器不锈钢堆焊层中超声波的测厚方法

奥氏体不锈钢堆焊层凝固过程中没有奥氏体向铁素体转变的相变，在室温下仍保留着金相状态奥氏体晶粒。因此晶粒较粗大，超声波衰减较为严重。此外，堆焊层金属在冷却时，母材方向散热条件好，因此奥氏体晶粒生长取向基本垂直于母材表面，从而给超声测厚带来了很大困难。所以，以往简单的测厚方法无法测得奥氏体不锈钢堆焊层的厚度。