10Cr9Mo1VNbN钢管焊接及热处理工艺研究

10Cr9Mo1VNbN钢是制造锅炉炉管的优质原材料,存在焊接性较差,对热处理温度很敏感,有较大冷裂倾向,焊后易检出焊缝区及热影响区冲击韧性、硬度等力学性能指标不合格等问题。研究了10Cr9Mo1VNbN钢管的焊接工艺,通过焊接试验和焊接工艺评定优化了焊接工艺以及热处理工艺参数,提升了10Cr9Mo1VNbN钢管的焊接质量,可为类似材质产品的焊接提供焊接工艺参考。

10Cr9Mo1VNb与12Cr1MoVG异种钢焊接及热处理工艺探讨

锅炉及蒸汽管道检修改造过程中经常遇到厚壁管异种钢的焊接,为了保证焊接质量,根据标准规范选用合适的焊接材料、采用合适的焊接及热处理工艺,获得了优良的焊接接头,保证管线的安全可靠运行,希望能为以后类似管道焊接及热处理工艺的确定提供一些参考。

电站锅炉用改进型9Cr-1Mo耐热钢高温蠕变行为研究

对电站锅炉用改进型9Cr-1Mo耐热钢进行了高温蠕变试验,获得了其在565℃和650℃条件下的蠕变应变-时间曲线。研究了不同蠕变温度和应力水平对材料蠕变寿命的影响规律。基于蠕变试验数据,分析了最小蠕变速率与应力、蠕变断裂时间之间的关系。结果表明:在565℃和650℃下应力指数n的值分别为20. 02和9. 44。通过分析试验数据,对其蠕变寿命进行了预测。通过金相、断口等分析,研究了蠕变过程中的微观组织演变规律。

10Cr9Mo1VNbN钢无应力时效的组织与性能研究

采用透射电镜、扫描电镜等方法 ,研究了 10Cr9Mo1VNbN钢正火高温回火后 ,在 5 80℃～ 6 6 0℃经 0～ 5 0 0 0h时效的组织和性能的关系。结果表明 :该钢在时效初期阶段 (2 0 0 0h以内 ) ,力学性能有呈规律性的波动 ,尤其是在 5 0 0～ 10 0 0h,强度和冲击韧度值出现最低值 ,硬度出现最大值等现象 ,证明与粗大的碳化物沿原奥氏体晶界呈连续网状析出及碳化物聚集成树枝和鱼骨状分布有关。时效时间超过 30 0 0h以后 ,碳化物的大小、形态和分布基本保持不变 。

9Cr-1 Mo-V-Nb-N钢管的热处理工艺的优化

采用单因素比较试验法和正交试验法对 9Cr 1Mo V Nb N钢厚壁无缝钢管热处理工艺参数进行了优化研究 ,通过 16个力学性能指标的多指标综合量化评估法得到了优化的热处理工艺参数。结果表明 ,优化工艺的正火温度为 10 5 5℃± 15℃ ,回火温度 76 5℃± 15℃。

稀土铈对9Cr1Mo钢组织及电化学腐蚀性能的影响

制备了稀土铈质量分数分别为0,0.002 0%,0.016 0%的9Cr1Mo钢,采用扫描电镜、能谱分析仪以及电化学工作站等研究了稀土铈对9Cr1Mo钢显微组织及在3.5%(质量分数)NaCl溶液中电化学腐蚀性能的影响。结果表明:稀土铈可以细化试验钢晶粒,减小马氏体片层间距以及晶界和晶内析出相的数量,提高试验钢的电化学腐蚀性能;含稀土铈质量分数为0.002 0%的试验钢具有最佳的耐腐蚀性能。

柠檬酸钝化9Cr1Mo钢在海洋大气环境中的耐蚀性

为了提高9Cr1Mo钢在海洋大气环境中的耐蚀性,采用柠檬酸和柠檬酸-氢氧化物复合钝化工艺对9Cr1Mo钢进行表面钝化处理,研究了两种钝化处理对其耐蚀性的影响,分析了柠檬酸钝化处理提升9Cr1Mo钢耐海洋大气腐蚀性能的原因。结果表明:未钝化处理的9Cr1Mo钢在模拟和实际海洋大气环境中均发生严重腐蚀;两种钝化处理后9Cr1Mo钢表面均形成了保护性钝化膜,确保9Cr1Mo钢在海洋大气环境中腐蚀78d内不发生明显腐蚀,显著提高了9Cr1Mo钢耐海洋大气腐蚀性能;采用柠檬酸和柠檬酸-氢氧化物复合钝化工艺可以提高钝化膜中Cr_(2)O_(3)、Cr(OH)_(3)含量,且氧化物含量显著高于氢氧化物,钝化膜的稳定性和耐蚀性增强。

超超临界汽轮机用ZG13Cr9Mo2Co1VNbNB钢的组织与性能研究

介绍了1000MW等级超超临界汽轮机组大型铸件用材ZG13Cr9Mo2Co1VNbNB钢。通过相图计算、模拟焊后热处理,对比了材料的组织性能变化。试验结果表明:ZG13Cr9Mo2Co1VNbNB钢正火+高温回火后为典型的板条马氏体组织;材料中未形成Laves相;模拟焊后热处理降低了材料的屈服强度和韧性,塑性有所提高。

10Cr9 Mo1 VNb钢冲击断裂机理

采用小能量示波冲击法和金相法,研究了10Cr9Mo1VNb钢冲击断裂时裂纹的萌生、生长与扩展.结果表明:10Cr9Mo1VNb钢裂纹生长机理是裂纹前沿和孔洞之间以颈缩聚合的方式相连,裂纹生长速率缓慢;裂纹扩展其机理是裂纹前沿和孔洞之间以剪切裂纹的方式相连,裂纹扩展速率很快.裂纹的临界破断为尺寸2mm左右,临界冲击功为114J左右.

超超临界钢G-X12CrMoWVNbN10 1 1长时间等温热处理过程中的组织演变

本文研究了G-X12CrMoWVNbN10 11钢在700℃长时间等温处理过程中的组织演变。通过DTA曲线,分析得到该钢种在加热和冷却过程中的各相转变温度。采用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析,研究不同时间等温处理后的组织。结果表明:M_3C型碳化物优先在原奥氏体晶界附近析出,此后,碳化物聚集长大导致出现两相区。随着等温处理时间的增加,两相区的转变量近似以S形规律增加,基体硬度则线性降低。

热处理工艺对9Cr1Mo力学性能及耐腐蚀性能的影响

探究不同淬火和回火温度对9Cr1Mo合金钢力学性能和耐腐蚀性能的影响,通过对微观形貌观察发现,较高的淬火温度能够保证钢中碳化物的充分溶解,提高组织均匀性,同时减少晶界密度,提高耐腐蚀能力;较低的回火温度可控制合金元素在钢中的迁移速度,从而减少晶界处富Cr碳化物析出。较高的淬火温度和较低的回火温度能够保证微观组织均匀,不会形成元素富集区,在保证了较佳的力学性能的同时还能提高金属的耐腐蚀性能。

焊接温度对10Cr9Mo1VNb钢TLP接头性能的影响

采用氩气保护,在1230～1260℃、3～5MPa下,用镍基合金作中间层对10Cr9Mo1VNb钢管进行瞬时液相扩散焊,分析了不同焊接温度对其接头力学性能和显微组织的影响。结果表明:在焊接温度为1240℃时,接头的组织与母材最接近,力学性能最好。得出:中间层的扩散速度与焊接温度呈正比,母材的成分对焊接温度选择有重要影响。

10Cr9Mo1VNb钢高温时效后的性能及组织研究

对10Cr9Mo1VNb钢进行了高温时效试验和时效后的室温力学性能、显微组织研究。结果表明:10Cr9Mo1VNb钢在625℃10000h高温时效后室温下σb为650MPa,与时效前的660MPa相比,仅降低了1.5%左右。透射电镜分析表明,基体析出大量弥散M23C6和MC相是10Cr9Mo1VNb钢具有优良性能的主要原因。

预热温度对10Cr9Mo1VNbN钢接头组织和性能的影响

通过对不同预热温度下E9015-B9焊条焊接10Cr9Mo1VNbN钢焊接接头的组织和硬度分布进行分析,并通过插销试验测试了10Cr9Mo1VNbN钢焊接接头的冷裂纹倾向。结果表明:室温下HAZ组织为马氏体+残余奥氏体,焊缝区组织为马氏体+铁素体;预热到100℃时,HAZ组织为回火马氏体+少量贝氏体,焊缝区组织为回火马氏体+铁素体+少量贝氏体;预热到150℃时,HAZ为回火马氏体+贝氏体,焊缝区组织为马氏体+铁素体+贝氏体;焊接接头的硬度呈马鞍形变化趋势,HAZ硬度最高,母材区硬度最低;随着预热温度的升高,焊接接头的硬度整体呈现下降趋势;焊接接头的临界断裂应力随预热温度的提高而增大,在室温和100℃下插销试验的临界断裂应力较小,10Cr9Mo1VNbN钢的冷裂纹倾向较大,预热150℃时,焊接接头临界断裂应力明显提高,高达667 MPa。

10Cr9Mo1VNb钢TLP接头高温力学性能

10Cr9Mo1VNb钢管多用于高温环境,采用TLP焊接10Cr9Mo1VNb钢,分别在650℃、680℃保温500 h,分析了不同保温温度下10Cr9Mo1VNb钢管TLP焊接头的显微组织和力学性能。试验结果表明:当保温温度为650℃时,TLP焊接接头的力学性能略下降,晶粒增大,晶间出现了少量碳化物聚集。得出M23C6碳化物是10Cr9Mo1VNb钢管TLP焊接头保持高温力学性能稳定性的重要因素;但当保温温度达到680℃,碳化物的积聚程度增加,Cr、Mo在a-Fe中的扩散能力有所增加,微量Cr、Mo迁移到碳化物中,导致固溶强化减弱,接头高温力学性能稳定性下降。

Cu合金化对Cr9Mo1钢耐腐蚀及力学性能的影响

为了研究Cu元素对含Mo高Cr钢耐腐蚀性及力学性能的影响,本文通过添加Cu元素和热轧工艺,制备了含有0.2%(质量分数)Cu元素的两组不同含C量的Cr9Mo1钢.利用拉伸试验机、光学显微镜(OM)及盐雾试验箱等,对比研究了添加Cu元素前后,Cr9Mo1钢力学性能、组织形貌及耐盐雾腐蚀性能的变化.结果表明,添加Cu元素均可显著提高Cr9Mo1钢的耐腐蚀性,但对力学性能及组织形貌无显著影响.低C钢组添加Cu元素后耐腐蚀性显著提高,强度和延伸率仅略有提高;高C钢组添加Cu元素后耐腐蚀性显著提高,强度略有提高,延伸率有所降低.热轧后的低C钢组的基体组织为混晶铁素体,高C钢组的基体为马氏体组织和少量δ铁素体.C含量的多少主要影响钢的力学性能,对耐腐蚀性的影响无显著差异.相较于含C量低的Cr9Mo1钢,含C量高的Cr9Mo1钢强度较高、塑性较差,但耐腐蚀性基本相同.

侧槽对9Cr1Mo钢蠕变裂纹扩展行为的影响

基于多轴应力状态下的蠕变损伤模型,利用CT试样对9Cr1Mo钢侧槽引起的蠕变裂纹扩展拘束行为进行有限元分析。结果显示:裂纹起裂于靠近侧槽的初始裂纹前端;相同的初始应力强度因子下,受应力三轴度的影响,侧槽会导致裂纹扩展速率减小,且应力分布不均,应力集中较为严重;在0.5~1.0mm范围内,随着侧槽深度的增加,蠕变裂纹扩展速率先增大后减小;在40~80°范围内,随着侧槽角度的增加,蠕变裂纹扩展速率逐渐增大。

620℃级超超临界汽轮机用ZG13Cr9Mo2Co1NiVNbNB钢阀壳的试制和生产

为满足620℃等级超超临界汽轮机机阀壳的性能要求,开发了ZG13Cr9Mo2Co1NiVNbNB钢.通过工艺试验,阀壳铸件已进行了试制和生产,检测结果表明,所生产的铸件化学成分、力学性能及显微组织均满足技术要求.