X70管线钢表面镍基合金堆焊层/母材界面的显微组织及氢致开裂行为

采用手工非熔化极惰性气体钨极保护焊将ERNiCrMo-3镍基合金焊丝堆焊于X70管线钢表面,分析了堆焊层/母材界面处的显微组织、元素分布和硬度分布,并采用电解充氢方法研究了氢致裂纹萌生位置和扩展方式。结果表明:X70管线钢表面镍基合金堆焊层/母材界面热影响区中细晶区的组织为细小铁素体和少量珠光体,靠近熔合线粗晶区的组织为粗大的铁素体,熔合区的组织为马氏体,堆焊层的组织为树枝状奥氏体;堆焊层冲击断口呈韧性断裂特征,母材断口呈解理或准解理脆性断裂特征,熔合区断口呈由浅韧窝+准解理组成的具有变形特征的混合过渡特征;堆焊层和熔合区的硬度均高于母材的;堆焊层表面氢致裂纹萌生于Al2O3和单质硅夹杂物处,扩展方式为沿晶和穿晶扩展。

AP1000汽水分离再热器中一、二级再热器管板的镍基合金堆焊

介绍了A P1000核电站常规岛设备汽水分离再热器中一、二级再热器管板的材质、结构及堆焊要求。阐述了管板堆焊的工艺过程及焊接变形控制措施,为制造换热器中类似结构及技术要求的产品积累了宝贵的经验。

镍基合金堆焊层上进行手工氩弧焊对低合金钢母材性能影响分析

根据RCC-M 2007要求,在低合金钢上进行镍基合金钢堆焊,堆焊层厚度低于5mm时,在后续堆焊层上进行焊接需执行预后热及消应力热处理。中核"华龙一号"蒸汽发生器按照RCC-M 2007进行设计制造,管板镍基合金堆焊层厚度为5.2mm-7.6mm,若对管子-管板封口焊进行挖坑返修,凹坑处管板剩余堆焊层厚度存在小于5mm需执行焊前预热、焊后热处理的风险。为解决因结构限制无法实现预后热及热处理的难题,本文对低合金钢上的镍基堆焊层,开展不同堆焊层厚度下不预后热、无焊后热处理手工氩弧焊焊接试验,试验结果表明:当镍基合金堆焊层厚度达到h2(h2<5mm),且已执行消应力热处理,后续采用不预后热、无焊后热处理的手工钨极氩弧焊进行焊接时,低合金钢母材性能受影响较小,热影响区未发现影响性能的沉淀相以及淬火残留脆性相,晶粒度前后未见异常,材料塑性满足标准及产品设计要求。

核电蒸汽发生器管板——INCONEL 690镍基合金带极电渣堆焊技术

介绍了蒸发器管板INCONEL690镍基合金堆焊新工艺——带极电渣堆焊，从带极电渣堆焊的基本原理、堆焊材料的选择和堆焊工艺参数等方面做了基本论述。就INCONEL690带极电渣堆焊的使用，简述了堆焊工艺试验、工艺评定、模拟试验和产品应用的过程，说明INCONEL690镍基合金带极电渣堆焊在蒸发器管板上应用是成功的。

加氢装置高压空冷器中低合金钢管板镍基合金带极堆焊

管子与管板接头对空冷器的耐腐蚀性能具有决定性影响。本项目在低合金钢管板表面堆焊镍基合金,管子使用镍基合金。在保证空冷器具有优良抗腐蚀性能的前提下,很大程度上降低了设备投资成本。为了满足加氢装置高压空冷器抗腐蚀要求,采用镍基合金带极堆焊工艺对Q345R(HIC)低合金钢管板进行焊接,以提高其耐腐蚀性能,并进行焊接工艺评定,得到了最佳堆焊工艺参数,完成了产品制造。

等离子弧堆焊WC增强镍基堆焊层的组织及耐磨性研究

为了研究不同含量的WC对镍基合金堆焊层组织及性能的影响,采用等离子堆焊在Q235钢板上制备了不同含量WC的镍基合金堆焊层。对堆焊层的物相、微观组织、维氏硬度、耐磨性进行分析。结果表明:添加不同含量WC后,堆焊层的物相主要为γ-Ni、M_(23)C_(6)、M_(6)C、Cr_(7)C_(3)、WC、W_(2)C及FeNi_(3)相;当WC添加量为30wt%时,堆焊层中部的共晶组织开始由片层状向块状发生转变,同时堆焊层的维氏硬度分布较为稳定,平均值为767.2 HV0.5,在室温条件下磨损失重最小,为3.9 mg;室温下堆焊层的磨损机理都以剥层磨损为主,其中30wt%WC添加量的堆焊层有最小的剥层破坏。

等离子堆焊镍基合金切削性能的试验研究

通过PCBN刀具切削等离子堆焊镍基合金的试验,研究了切削用量和刀尖圆弧半径对切削力和表面粗糙度的影响规律,并采用综合平衡法优化了加工工艺参数。试验结果及分析表明:切削堆焊镍基合金时,切削力和表面粗糙度的部分变化规律与传统切削理论不符;试验获得的表面粗糙度均小于1.3μm,表面质量总体较好,可采用以车代磨的加工工艺。

CAP1400蒸汽发生器压力边界焊接接头的显微组织

使用光学显微镜和扫描电镜研究了CAP1400蒸汽发生器压力边界焊接接头的显微组织,该压力边界焊接接头由SA508Gr.3Cl.2钢母材、热影响区、堆焊层和对接焊缝组成。结果表明:接头母材的显微组织为细小回火贝氏体,焊接热影响区的为粗大马氏体,不锈钢堆焊层的为柱状奥氏体和少量铁素体,镍基合金堆焊和对接焊缝的组织主要为柱状奥氏体;在多层多道焊接热循环作用下,不锈钢堆焊层和镍基合金对接焊缝中的奥氏体都发生了再结晶,奥氏体基体上有碳化物析出相。

新型换热器管子管板焊接工艺的研究

管板堆焊镍基合金 ,换热管为铁素体钢管 ,管子管板接头为平齐式的换热器是一种新型结构的换热器。管子管板角焊缝的焊接采用A—GTAW焊接方法。通过实验发现 ,为了得到质量稳定、焊缝尺寸和形状能够满足设计和相关技术条件要求的焊接接头 ,在严格限制镍基合金和换热管杂质元素含量、合理选择焊接工艺参数、控制焊枪钨极与管壁相对位置的同时 ,应采取以下两方面工艺措施 :一是焊前对待焊区进行严格的清理 ,去除油、锈等杂质污物 ;

ASME SA508 Gr.3 Cl.2管板锻件焊接裂纹分析及预防措施

材料为ASME SA508 Gr.3 Cl.2的锻件表面堆焊镍基合金后容易产生裂纹,基本原因是焊前预热规范、后热时机以及锻件本身有残余应力且氢含量偏高。为了使管板锻件焊后满足质量要求,应考虑锻件本身残余应力及氢含量偏高等因素的基础上。通过理论分析和改进工艺等方式制定并实施合理的焊接技术。分析了管板锻件堆焊后产生缺陷的情况,通过3个原因分析提出有效预防此类缺陷产生的工艺措施。

反应器PWHT后内件连接件焊接对基层材料的影响

反应器内壁局部区域需堆焊ENiCrMo-3(催化剂格栅支持圈及再分配盘支持圈表面、需焊接内件连接板或定位板处),其中内件连接板或定位板与堆焊层的焊接技术条件要求在最终热处理后(PWHT)进行,通过不同厚度ENiCrMo-3堆焊层在PWHT后焊接不锈钢连接件,并检测焊缝区、热影响区及母材区不同位置硬度,同时研究了不同焊接规范对焊缝区、母材及热影响区的影响,得出PWHT后在堆焊层焊接内件连接件对基材产生影响的ENiCrMo-3堆焊层的最小厚度及最佳焊接规范.以确保PWHT后堆焊层焊接内件连接件不会使母材产生新的热影响区,确保设备在高温、高压工况下的安全运行。