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.

加氢反应器氢剥离问题的研究

对高温高压加氢反应器不锈钢堆焊层剥离问题进行了探讨,采用电渣堆焊(ESW)法、埋弧堆焊(SAW)法和高速堆焊(HSW)法堆焊试件,进行抗剥离性能对比试验,提出了控制剥离途径是选择优良的第一层堆焊金属的材质及成分并采用HSW高速堆焊法。

不同堆焊工艺不锈钢堆焊层氢剥离性能的评价

本文根据开裂氢浓度理论,针对不同的堆焊方法的不锈钢堆焊试块进行了氢剥离试验,并运用计算机对试块在试验中堆焊层中氢扩散过程进行了计算。从而得出了剥离试块的开裂氢浓度C_(dc),发现开裂氢浓度与试样的几何尺寸、堆焊层的厚度及堆焊的方法等都有很大的关系。其中自动氩弧焊堆焊及CO_2气体保护焊堆焊的试块抗剥离性能明显优于其它方法,而相同几何尺寸及堆焊层厚度的手工堆焊试样和带极堆焊试样则抗剥离性能相当。

2(1/4)Cr-1Mo-(1/4)V钢的氢剥离试验

按照雪弗隆和ASTMG146-01的标准进行氢剥离试验,检测2讕讈Cr-1Mo-讕讈V母材与不锈钢堆焊层间剥离可能性。

国外热壁加氢反应器堆焊层氢剥离试验方法

热壁加氢反应器在使用一定时间后，检测发现制造时结合良好的堆焊层会发生与主体局部分离的现象，称之为堆焊层的剥离。剥离发生的原因，目前比较一致的观点是：在高温高压条件下操作所吸收的氢，在停工时冷却过程中会在基材与堆焊层界面上积存，氢浓度较高。此外，基材与堆焊层的热膨胀系数相差较大，

加氢反应器不锈钢单层堆焊氢剥离试验研究

选择四种氢剥离试验条件,对母材为2讕讈Cr-1Mo和2讕讈Cr-1Mo-讕讈V钢的奥氏体不锈钢单层堆焊氢剥离性能开展试验研究,为加氢反应器单层堆焊工艺的设计、安全运行和操作条件提供依据。

不锈钢堆焊层氢致剥离行为的研究

采用数值计算方法分析了氢剥离试验中堆焊试块中的氢扩散行为及其影响因素。比较计算结果与剥离试验结果后发现，堆焊层剥离行为与其中的氢扩散行为密切相关。采用这种分析方法既可以在氢剥离试验中对堆焊试块的抗剥离性能进行定量评价，也可以作为研究加氢反应器堆焊层剥离问题的分析手段。

用于堆焊层氢致剥离研究的一种有效方法

本文对电解充氢法用于不锈钢堆焊层氢致剥离研究的试验依据、原理和试验装置作了详尽的叙述，从试验和理论计算两方面与传统方法进行了比较．结果证实，电解充氢可以迅速地在熔合线附近建立与高压釜充氢数值相近的氢浓度峰值，可以有效地获得与高压釜充氢相同的氢致剥离裂纹，而且更为方便、经济．

异种钢焊接中氢蚀剥离的产生机理研究

利用电子显微镜技术（ＴＥＭ、ＳＥＭ）分析了焊态和长期在高温、高压氢环境中服役后，Ｃｒ５Ｍｏ＋奥３０２（Ｃｒ２５Ｎｉ１３）异种钢焊接熔合区附近的显微组织变化。认为氢蚀剥离裂纹的产生机理为：工件在运行过程中，组织不均匀的熔合区周围，富集氢和碳（碳化物），并发生反应，在奥氏体（Ａ）／类马氏中（Ｍ－Ｌ）焊接边界处生成ＣＨ＿４气泡，不断的冷热疲劳使气泡不断长大，并逐渐连在一起。当工件停止运行冷却到室温后，由于母材和焊缝金属之间热膨胀系数以及导热系数的差异，使边界处的应力集中重新出现，导致接头沿气泡连接部位开裂。

1Cr-1/2 Mo钢堆焊奥氏体不锈钢时溶合区韧性与氢致剥离行为的研究

本文采用插销试验、三支点弯曲试验和电解充氢裂纹试验法对1Cr-1/2Mo钢堆焊奥309、奥347不锈钢焊条焊接接头熔合区的韧性及氢致剥离行为的研究结果表明,回火参数不同,其韧性不同.640℃,5h回火熔合区韧性最好.熔合区中的固溶氢含量,导致韧性下降.熔合区的剥离裂纹与焊后热处理制度有关.熔合区含氢量相同时,在焊后不进行热处理和热处理参数较小时不产生剥离裂纹;热处理参数增大,剥离裂纹率逐渐上升,在750℃时达到最大值,回火温度超过850℃时。

奥氏体不锈钢堆焊部位的氢致剥离裂纹的研究

本文采用高压釜充氢试验方法(充氢条件为;高压氢,450℃,48 h)研究了各种氢暴露条件和冷却循环对奥氏体不锈钢堆焊部位的氢致剥离敏感性的影响。所用试样是在2 1/4Cr-1Mc厚锻造板上用三种带极和焊接工艺堆焊而成。结果表明,(1)剥离是试样暴露在高温高压氢气中之后,冷却至室温放置过程中而产生的延迟裂纹;(2)剥离是沿着靠近境界层的粗大晶界或碳化物层的晶间断裂;(3)增加充氢氢分压,或增加充氢后的冷却速度,剥离敏感性增加;(4)本工作为奥氏体不锈钢堆焊部位氢致剥离裂纹的研究提供了有效的手段,同时为我国热壁加氢反应器堆焊材料和工艺的选择及其制定安全操作规程提供了指导原则。

铌/钢和钽/钛/钢层状复合材料中铌层和钽层的氢化剥离回收

研究了氢化法剥离回收废旧铌/钢、钽/钛/钢层状复合材料中铌层、钽层。结果表明,氢化温度和氢化时间对复层剥离均有较大的影响。其中,铌/钢层状复合材料的最佳剥离条件为氢化温度800℃、氢化时间1.0 h,剥离得到的氢化铌块体中杂质元素Fe的含量为0.007 8%。钽/钛/钢层状复合材料最佳剥离条件为氢化温度600℃、氢化时间1.5 h,剥离得到的氢化钽块体中杂质元素Ti的含量为0.127%。

加氢反应器用不锈钢带极堆焊焊剂的研制

研发的加氢反应器用不锈钢带极堆焊JWF304D、JWF205D焊剂具有优良的焊接工艺性能,适用于30~90 mm宽焊带施焊。可根据不同的制造工艺进行调整,适用于多种制造工艺堆焊。焊接时飞溅小(针对于电渣焊)、脱渣优良、焊道成形质量好。埋弧焊用焊剂JWF304D焊接参数调整范围大,不但适合于90 mm宽带大电流焊接,而且适合小电流薄层快速焊。电渣焊用焊剂JWF205D可实现快速堆焊,在电流、电压适宜的情况下,堆焊速度可达27 cm/min,提高了生产效率。两种焊剂均实现了一剂多带,可配合EQ309L、EQ308L、EQ347L等多种型号不锈钢焊带使用,所得堆焊层的化学成分及各项性能指标均符合相关标准规定及用户技术协议要求。

氢对不锈钢堆焊层熔合区断裂韧性影响作用的研究

本文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。

加氢设备的异种钢焊接和堆焊

加氢反应系统的设备存在大量异种钢焊接和堆焊。异种钢焊接本身存在材质性能上的不均衡、受热膨胀不均匀等缺点。界面应力、界面H浓度和堆焊时的碳迁移是导致加氢设备堆焊层氢剥离关键因素。堆焊方法会影响界面金相组织和氢剥离的倾向,因此如何正确理解异种钢焊接的特点,准确选择焊接材料以及更合理的使用焊接方法等,是值得讨论的问题。经验表明:对于加氢设备,单层堆焊采用带极埋弧堆焊、双层堆焊采用带极埋弧自动堆焊加带极电渣自动堆焊的方案是合理可行的。

临氢设备腐蚀分析与防护

针对临氢设备的特点,对腐蚀的原因进行了分析,提出了氢损伤、氢和湿硫化氢腐蚀、高温氢和硫化氢的腐蚀以及不锈钢堆焊层的氢致剥离是造成临氢设备腐蚀失效的主要原因。针对不同的腐蚀类型提出了相应的防护措施。

奥氏体不锈钢堆焊层熔合区剥离原因分析

使用超声波检测热壁加氢反应器时,发现剥离裂纹。采用奥氏体不锈钢双丝带极埋弧堆焊2.25Cr-1Mo钢试板,根据奥氏体不锈钢的焊接性,提出了合理的焊接工艺参数。通过对2.25Cr-1Mo奥氏体不锈钢堆焊试件,模拟加氢反应器不同工况条件下运行试验,然后对堆焊试件解剖,并进行无损检验、力学性能测试、显微组织观察等,分析堆焊层熔合区剥离的原因及形成过程,为以后加氢反应器的安全运行和完善操作条件提供依据。