2.25Cr-1Mo钢焊缝裂纹现场返修工艺

加氢反应器是石油化工行业的核心设备,某石化装置2.25Cr-1Mo耐热钢制加氢反应器使用多年停车检修时,发现加氢反应器封头与筒体连接的环缝处有一横向裂纹。本文以该裂纹的现场修复为例,对2.25Cr-1Mo耐热钢的焊接性及裂纹产生原因进行了分析,通过对2.25Cr-1Mo耐热现场修复流程的制定与实施,总结了高效修复2.25Cr-1Mo耐热钢焊缝裂纹的工艺方法,为现场修复类似缺陷的加氢反应器提供了参考。

火力发电厂蒸汽管道ZG15Cr1Mo1V铸造水压堵阀裂纹缺陷成因分析

铸造水压堵阀裂纹缺陷已是火电金属监督检验典型问题之一,为探究裂纹缺陷成因,指导现场检验和缺陷处理,本文以ZG15Cr1Mo1V主汽和再热热段堵阀大规模裂纹缺陷为研究对象,从材料特性、水压堵阀结构特征、制造工艺、服役特点等方面展开分析。结果表明:堵阀制造阶段已存在微小原始缺陷,运行服役后扩展形成裂纹缺陷;材料特性和制造工艺决定其存在原始缺陷的倾向较大;分型铸造方式导致阀体两侧缺陷差异明显;水压试验时堵阀仅前侧受力的状况造成阀体前后侧裂纹缺陷差异;相贯线过渡区域、口环连接区域易形成缩松、微裂纹等缺陷,且过渡区域多为应力集中区,导致裂纹缺陷易在此富集与扩展;制造热处理和运行服役阶段温度、压力的作用,促使裂纹缺陷的生成与扩展。

2.25Cr1Mo0.25V耐热钢与304不锈钢AA-TIG焊接接头组织及性能研究

采用电弧辅助活性AA-TIG焊对2.25Cr1Mo0.25V耐热钢和304不锈钢管进行异种钢材焊接,并对其焊接接头的组织、硬度及力学性能进行分析。结果表明,使用AA-TIG焊能够一次性焊透2.25Cr1Mo0.25V耐热钢和304不锈钢,得到成形良好的焊接接头。焊缝处无裂纹等焊接缺陷,焊缝处各元素在焊缝水平方向分布均匀。在靠近两侧母材的焊缝区,Cr、Fe、Ni元素有一定的梯度,但无明显偏聚。焊接接头两边的母材区硬度值较低,在焊缝区域硬度达到最大,焊缝区域的硬度波动范围在400~489 HV之间,最终拉伸试样都断在304母材上,得到的平均拉伸强度为406 MPa,最大的抗拉强度为542 MPa。

热输入对2.25Cr1MoV钢粗晶热影响区再热裂纹敏感性的影响

再热开裂曾多次在2.25Cr1MoV钢反应器的焊接粗晶热影响区（Coarse-grained heat affected zone,CGHAZ）部位发生,却很少在＂斜Y型坡口再热裂纹试验＂中出现。考虑两者之间的热输入差异,通过Gleeble热模拟试验研究热输入对2.25Cr1MoV钢CGHAZ再热裂纹敏感性的影响,并结合显微组织观察、硬度测定及断口分析,讨论热输入、组织和性能之间的关系。结果表明,在5~100 kJ/cm的热输入范围内,CGHAZ的再热裂纹敏感性随热输入的升高而增大,当热输入为35 k J/cm时,CGHAZ在675℃对再热开裂＂高度敏感＂,限制热输入在25 kJ/cm以内,将有效降低其再热裂纹敏感性。综合分析发现,模拟CGHAZ的高温塑性与其在高温拉伸试验后硬度的变化规律之间存在良好的对应关系。当软化现象发生时,拉伸试样的断裂模式为穿晶与沿晶的混合型断裂,具有较高的断面收缩率（Reduction of area,Ro A）,当二次硬化现象发生时,其断裂模式为均一的微孔聚集型沿晶断裂,RoA显著降低。试验结果从二次硬化的角度反映了高热输入条件下CGHAZ的再热脆化机理。

2.25Cr-1Mo钢氢致裂纹扩展行为研究

采用电解充氢方法对2.25Cr-1Mo钢氢致裂纹扩展进行试验,并采用甘油测氢法测定了2.25Cr-1Mo钢发生裂纹扩展时钢中扩散的平均氢浓度。为了进一步了解裂纹尖端的氢浓度大小对裂纹扩展的影响,利用有限元软件对氢在2.25Cr-1Mo钢中的扩散过程进行模拟分析,系统研究了在应力-氢环境交互作用下裂纹尖端周围的氢扩散规律,并给出了裂纹扩展时裂尖局部位置的氢浓度大小。

2.25Cr-1Mo合金钢400℃下表面疲劳短裂纹群体演化行为研究及计算机模拟

依据 2 .2 5 Cr-1 Mo合金钢多种条件下表面疲劳短裂纹的实验分析结果 ,提出了一种表面随机分布短裂纹群体演化行为模型 ,模型计及了材料细观组织的障碍作用及裂纹相互之间的干涉效应。并用该模型对2 .2 5 Cr-1 Mo材料表面疲劳短裂纹萌生、扩展及合体的全过程进行了数值模拟分析 ,结果表明短裂纹统计数据的模拟结果与实验结果基本一致。

2.25Cr1Mo传热管切向微动磨损性能研究

钠冷快堆换热器中的冷却剂与构件之间的流致振动会导致传热管发生微动磨损。以钠冷快堆换热器传热管候选材料2.25Cr1Mo钢为研究对象,研究其在不同法向载荷(10、20、30 N)下的切向微动磨损行为和损伤演变规律;采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及EDS对磨痕的形貌及摩擦化学反应进行分析;通过白光干涉仪获得传热管的磨损量。结果表明:随着法向载荷的增加,2.25Cr1Mo钢的微动模式由完全滑移转变为部分滑移,摩擦因数、磨损体积随着法向载荷的增加先增加后减小;当载荷为10~20 N时,2.25Cr1Mo钢的主要磨损机制为磨粒磨损、分层剥落以及氧化磨损,当载荷为30 N时,主要磨损机制为黏着磨损、塑性变形和氧化磨损。

复杂应力状态2.25Cr-1Mo钢的高温低周疲劳裂纹扩展规律

用带预裂纹的缺口试件研究2.25Cr-1Mo钢高温低周疲劳裂纹扩展规律,通过疲劳试验观察裂纹扩展寿命,应用ANSYS计算裂纹尖端应力应变分量和当量弹、塑性应变范围,利用当量J积分范围表征2.25Cr-1Mo钢在复杂应力状态下的低周疲劳裂纹扩展速率。结果表明:疲劳裂纹扩展速率da/dN与当量J积分范围ΔJf的关系不受试件缺口型式和加载应变范围的影响,用当量J积分来评价2.25Cr-1Mo钢的高温低周疲劳裂纹扩展规律是有效的。

2.25Cr1Mo和2.25Cr1MoV钢高温疲劳裂纹扩展规律研究

对2.25C r1M o和2.25C r1M oV钢在常温到500℃的温度区间内的多个温度上进行疲劳裂纹扩展速率测试和分析,对疲劳断口形貌进行观察,得到了两种材料的高温疲劳裂纹扩展规律。结果表明:两种材料高温下疲劳裂纹扩展规律基本一致;裂纹扩展速率随着温度的升高而增大;疲劳裂纹扩展方式由穿晶型为主向沿晶型为主转变。

固态相变对2.25Cr1Mo钢多道焊组织及残余应力的影响

基于Abaqus及其子程序,提出了考虑包括奥氏体相变、贝氏体相变和马氏体相变在内的固态相变的2.25Cr1Mo钢焊接模拟方法。模拟考虑了固态相变产生的相变潜热、体积变化和屈服强度改变,对2.25Cr1Mo钢平板多道焊模型的温度场、组织分布及焊后残余应力进行了计算,并研究了其规律。研究结果表明:相变潜热使得焊后贝氏体生成量增多,马氏体生成量减少。相变导致的屈服强度改变使得焊后残余应力大幅下降,相变导致的体积变化减小了焊缝内部残余应力。

2.25Cr-1Mo-0.25V钢应力腐蚀裂纹扩展速率试验

把2.25Cr-1Mo-0.25V钢用线切割方法做成了楔形张开加载预裂纹试样,通过预加载荷和预加位移量的标定及确认,在不同浓度的H2S溶液中进行了应力腐蚀试验。采用恒定位移法,确定了2.25Cr-1Mo-0.25V钢应力腐蚀裂纹扩展速率和腐蚀临界应力强度因子。

2.25Cr-1Mo钢焊后产生焊接裂纹的原因及返修措施

本文针对 2 2 5Cr- 1Mo钢焊接后产生裂纹的原因进行了分析 ,结果表明产生裂纹的主要原因是氢浓度过高而引起的氢致延迟裂纹 ,并根据实际的产品特点提出了合适的返修措施。

热处理状态对2.25Cr1Mo钢断裂韧度和裂纹扩展速率的影响

分析了不同热处理状态对2.25Cr1Mo钢断裂韧度(KIJC)和裂纹扩展速率(da/dN)的影响。结果表明,经730℃回火后2.25Cr1Mo钢的断裂韧度有较大的提高,裂纹扩展速率则无明显变化。

ZG15Cr1Mo1V汽轮机汽门内壁裂纹焊接修复技术

对某电厂#4机组高、中压主汽门、调速汽门进行裂纹检测及焊接修复,硬度检测和现场覆膜金相分析表明,机组经长期运行导致材料老化,部件的力学性能和承载能力降低,导致裂纹产生。针对高压主汽联合阀的内、外璧采用焊条电弧焊、焊前预热及焊后热处理的热焊工艺,对难以热处理的所有中压主汽门采用钨极氩弧焊打底及焊条电弧焊的冷焊工艺。结果表明,焊缝性能良好,与修补前平均硬度HB128相差在HB10以内。

1Cr15Ni4Mo3N钢制销钉热处理端部裂纹分析

对1Cr15Ni4Mo3N钢销钉最终强化热处理后其端部出现的裂纹问题,进行了磁粉检测、材料成分分析、宏观观察和能谱扫描,以及硬度检测和金相组织分析等试验,对裂纹产生原因进行分析,确定裂纹产生的原因,从而可以采取针对性措施,加强零件制造过程控制,避免问题的再次发生。

2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊材用Gleeble再热裂纹试验参数研究

2008年以来,为防止钒改进钢(2.25Cr-1Mo-0.25V)制加氢反应器出现再热裂纹,钒改进钢焊接材料均采用Gleeble再热裂纹试验确定焊缝金属的韧性储备。为研究Gleeble再热裂纹试验中的部分试验参数对试验结果的影响,对由钒改进钢制成的Gleeble试样进行一次焊接热循环模拟获取热影响区组织后,在不同参数值下进行Gleeble再热裂纹对比试验。试验结果表明,试样取样位置对试验结果影响较小,应变速率的变化对试验结果影响很大,保温时间在达到10 min之后对试验结果基本没有影响,为合理选择Gleeble再热裂纹试验参数提供了依据。

2.25Cr1Mo厚壁换热器筒体焊缝裂纹的现场修复

介绍2.25Cr1Mo厚壁换热器筒体焊缝开裂情况,分析其开裂原因,阐述消缺修复的施工要点。

2.25Cr1Mo钢蠕变裂纹特性数值模拟分析

利用有限元软件ANSYS模拟2.25Cr1Mo钢紧凑拉伸试样的蠕变裂纹扩展特性,得到在不同温度、不同应力下蠕变裂纹长度随时间的变化曲线。结果表明:随着温度和应力的升高,蠕变裂纹扩展速率变快。同时,验证了随着应力的降低,孕育期和传播期的时间将延长,裂纹扩展速率也将变得缓慢的结论。

2.25Cr-1Mo钢制加氢反应器的焊接裂纹(二)——对焊接裂纹性质的试验研究

针对从加氢反应器上切取的裂纹试样,进行一系列的分析和研究,内容包括裂纹金相分析、显微硬度分析、微区化学成分分析、断口分析等。通过试验研究获取了大量与裂纹有关的信息,最终判定该裂纹为再热裂纹。该研究为这类钢焊接裂纹的定性分析提供借鉴。此外,对再热裂纹产生机理作了简单的阐述,并提出相应的防止措施,在生产实践中,证明其有效性。

基于松弛应变控制的2.25Cr1Mo0.25V钢焊接接头CGHAZ再热裂纹开裂判据

针对2.25Cr1Mo0.25V钢焊接接头热影响区的粗晶区(CGHAZ)中再热裂纹问题,通过热模拟试验筛选出合适的热模拟工艺,获得与实际焊接CGHAZ相似的材料;采用高温应力松弛试验,研究CGHAZ中的再热开裂行为,通过对试验结果分析并结合前人研究经验,发现可用临界断裂松弛应变作为2.25Cr1Mo0.25V钢焊接接头CGHAZ再热开裂判据。