锅炉用12Cr1MoV合金钢在高温水蒸气中的腐蚀失效分析

为研究高温环境中水蒸气对12Cr1Mo V合金钢的腐蚀行为,在实验室模拟实际工况,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)等方法对12Cr1Mo V合金钢表面腐蚀产物的形貌和成分进行表征。研究结果表明:在500℃水蒸气中,12Cr1Mo V合金钢表面形成了疏松并龟裂严重的腐蚀产物,导致锅炉减温器发生腐蚀减薄最终失效,腐蚀产物的相组成主要是Fe3O4和Fe2O3。

12Cr1MoV合金钢管的焊接方法

本发明涉及12Cr1MoV合金钢管的焊接方法。把相焊的两钢管的焊接面加工成坡口形式并把焊接面及附近钢管上的污物清洗干净，利用夹具使两相焊的钢管固定，对焊缝附近的钢管进行预热并进行保温，用H08CrMo VA焊丝氩弧焊打底焊接，之后用耐热不锈钢焊条手工焊若干层，焊后进行热处理。

12Cr1MoV合金钢材料高效焊接法

一、技术要求及工艺难点发现以往12Cr1MoV钢的焊接工艺操作方法具有以下几点缺点。1.焊接质量波动较大在原来的焊接作业过程中由于没有统一的清理标准、没有专人负责或者由于清理之后放置时间过长导致焊件再次出现锈蚀造成二次污染等原因导致部分焊件的焊接面未达到焊接要求造成焊接质量降低。

12Cr1 MoV合金钢热态飞灰冲刷磨损性能的试验研究

研究了 12Cr1MoV合金钢在 2 5 0℃～ 5 5 0℃的温度范围内受飞灰冲刷磨损的规律。试验表明 ,12Cr1MoV合金钢在 2 5 0℃～ 5 5 0℃的温度范围内 ,首先随着温度的升高 ,相对磨损量减小 ,当达到临界温度后 ,则随着温度的升高 ,相对磨损量增大。试验数据处理采用了两种方法。用多项式非线性回归 ,提出计算磨损量的计算式 ,求得其临界温度。用二元线性分段回归 ,得出了临界点前后的温度指数和速度指数 ,以此来表征温度与速度的影响。试验数据处理中 。

12Cr1MoVG合金钢管砂带磨削试验及工艺研究

研究了5头无心外圆砂带磨床磨削12Cr1MoVG合金钢管的磨削工艺。通过对比试验,找出了影响砂带磨削12Cr1MoVG合金钢管表面材料去除量和表面质量的原因,得出了较优的砂带磨削工艺参数。将该工艺参数用于钢管镀覆前的机械加工处理,可提高钢管加工质量和加工效率,降低生产成本。

12Cr1MoVG合金钢管道焊接工艺及质量控制

随着社会的发展,合金钢的出现满足了社会生产力的需求,特别是和现代化机械制造、工业生产、军工军品、核电运营、交通运输的需求分不开,而冶金技术的提高和广泛应用,为合金钢的大量生产创造了有利条件,合金钢的产量约占钢总产量的10%以上,是国民经济建设和国防建设使用的重要金属材料,尤其是在电站锅炉中更是被大量使用。12Cr1MoVG合金钢在锅炉系统管道、重要的工艺管道中应用较为广泛,其焊接质量的好坏严重影响整个项目的安全运行,焊接工艺评定、焊接材料选择、焊接质量控制是前提也是重点,影响着整个工程的安全生产。文中通过对12Cr1MoVG合金钢焊接质量的控制要点进行分析总结,为后面同类项目提供一定的参考和借鉴。

核电站金属堆内构件设备用12Cr2Mo1合金钢锻件落锤试验

12Cr2Mo1合金钢锻件是高温气冷堆核电站示范工程金属堆内构件设备所用主体材质,为保证该材质在反应堆整个寿命期内的性能不发生失效,在制造时要求进行无延性转变温度RTNDT小于等于-25℃的落锤试验,而国内锻件生产企业以往从无此技术要求的铬钼合金钢锻件制造经验和实践活动,为实现在高温堆核岛主设备上的成功应用通过试验和科研攻关掌握了其核心制造技术。介绍了12Cr2Mo1材质锻件在制造过程中所出现的质量问题、原因分析、采取的改进措施及取得成效等,将对今后GW级高温堆核电设备的国产化用材提供借鉴。

合金元素对12Cr1 MoV钢中Fe的自扩散和C的扩散能力的影响

应用余氏理论计算了 2 0℃～ 70 0℃不同温度下αFe -Me、Fe -C和Fe -C-Me单元的价电子结构 ,并根据价电子结构分析了 1 2Cr1MoV钢中Cr、Mo、V等合金元素对Fe的自扩散和C的扩散能力的影响。分析发现 ,Mo对Fe的自扩散抑制作用显著 ,V能加剧自扩散 ,Cr的作用则不明显。合金元素和C的结合力比Fe与C的结合力强 ,对C的扩散有一定抑制作用 ,而且V的作用最大 ,Mo次之 。

长时运行过热器12Cr1MoV钢管的内壁氧化层

采用扫描电镜分析、能谱分析、X射线衍射分析、透射电镜分析、X射线光电子能谱分析、力学性能测试等方法对长时运行过热器12Cr1MoV钢管的内壁氧化层进行研究。结果表明:高温服役条件下,12Cr1MoV钢管的晶界析出面心立方结构的Cr23C6碳化物,该碳化物呈弥散分布,使晶界得到强化;钢管基材与内壁氧化层界面未出现明显的分层现象;随着服役时间的延长,晶界Cr23C6碳化物呈链状聚集分布,碳化物逐渐增多,颗粒尺寸逐渐增大,氧化层组织疏松,且与金属基体之间存在明显的分界面。

12Cr1MoV低合金耐热钢氧化膜结构及形成机理研究

利用扫描电镜,能谱仪及X-射线衍射对高温高压水蒸气条件下的12Cr1MoV钢氧化膜成分及结构进行观察和分析。结果表明:12Cr1MoV耐热钢在高温高压水蒸汽条件下长时间的氧化后,形成多层氧化膜。氧以及合金元素Cr,Mo等在各层氧化膜中的含量差异较大,最外层和中间层主要是富铁的Me3O4型氧化物,最内层是具有一定保护性的FeCr2O4型尖晶石结构氧化物。

长时运行高温再热器12Cr1MoV钢寿命评估

本文以长时运行高温再热器12Cr1MoV钢为研究对象,通过金相显微镜、扫描电镜、硬度仪和拉伸试验机等仪器对其组织形貌、化学成分和力学性能进行分析。实验结果表明运行13.3万小时后12Cr1MoV钢呈现珠光体4.5级球化,碳化物呈链状聚集分布,并存在明显的蠕变孔洞和沿晶裂纹。同时结合力学性能测试发现微观组织劣化引起材料硬度与抗拉强度降低。通过经典寿命预测模型获悉该材料预估剩余蠕变寿命均小于4万小时,说明该高温再热器12Cr1MoV钢管需及时更换。

锅炉扁钢用免退火12Cr1MoV盘条控轧控冷工艺优化

为开发免球化退火扁钢用12Cr1MoV热轧盘条,基于形变诱导相变机理,采用830℃终轧温度和800℃的吐丝温度。通过抑制形变奥氏体晶粒回复和再结晶过程增加形变储能,促进奥氏体分解为铁素体和珠光体组织。同时配合轧后风冷辊道速度调节,实现分段控制冷却,延长盘条在630~750℃区间停留时间,可完全消除盘条中马氏体和贝氏体组织。试验结果为:热轧盘条抗拉强度从576 MPa降至520 MPa,断面收缩率从66%提高至74%,淬火组织的消除使盘条变形能力明显优化,避免少量或极少量马氏体组织无法协同变形而产生的心部孔洞或拉拔断裂,经用户多规格批量使用,未发生塑性开裂问题。

12Cr1MoV珠光体耐热钢连续冷却相变研究

采用热膨胀测试仪、激光共聚焦显微镜、显微硬度仪以及扫描电镜等手段,研究了12Cr1MoV珠光体耐热钢连续冷却相变,绘制了实验钢过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线,分析了冷却速率对冷却过程相变组织演变规律的影响。结果表明,冷却速率为0.5~30℃/s时,实验钢CCT曲线中会出现铁素体、珠光体、贝氏体以及马氏体四个相变区域。冷却速率为0.5~1℃/s时,转变产物由铁素体和珠光体组成;冷却速率为1.5~10℃/s时,转变产物主要是上贝氏体和铁素体;冷却速率为10~20℃/s,转变产物主要是上贝氏体、下贝氏体以及马氏体混合组织;冷却速率为30℃/s,转变产物主要由马氏体组成。冷却速率为1.5~20℃/s时,过冷奥氏体转变组织出现上贝氏体,会导致材料机械性能下降,容易导致裂纹形成和扩展。基于上述研究结果,提出降低12Cr1MoV钢连铸坯和热轧线下冷速措施,以减少上贝氏体组织,通过调整后棒材表面裂纹得到有效控制。

12Cr1MoV钢过热器管开裂原因

某公司服役的12Cr1MoV钢过热器管在较短的时间内发生开裂现象,采用宏观观察、化学成分分析、硬度测试、氢气含量分析、扫描电镜分析、金相检验等方法分析其断裂原因。结果表明:由于管坯内部存在原始疏松缺陷,穿孔轧制后缺陷位于钢管内壁;在钢管服役过程中,锅炉气中超标氢分子扩散渗入管壁,在内部缺陷处富集,过热管弯管段存在较大的残余应力,使缺陷处发生氢致应力腐蚀开裂,最终导致过热器管开裂。

12Cr1MoV合金在热腐蚀环境下的压缩蠕变行为研究

为从本质上揭示高温碱金属盐与载荷混合作用环境下合金的腐蚀机理、蠕变变形机理和组织变化,利用微观形貌检测及产物成分分析法,研究高温碱金属氯盐环境下12Cr1Mo V合金在不同外加载荷和反应时间下的压缩蠕变行为。结果表明:压应力对12Cr1Mo V的热腐蚀有促进作用;随载荷的增大,截面腐蚀层厚度增加,产物更加疏松多孔且更易脱落;同时,晶界上析出的M23C6呈不连续状粗化分布,成为弱化基体抗压强度的重要因素之一;碱金属氯盐在高温环境中以沿晶侵蚀为主,并对部分铁素体和球化现象较严重的珠光体晶粒结构造成破坏;在压缩载荷长时间的作用下,晶界裂纹沿加载应力方向扩展产生层断裂现象;而被侵蚀的晶粒易引发应力集中并扩大断层裂纹的间隙,进而加速材料内部的蠕变变形。

高温高压蒸汽系统12Cr1MoV部件材质老化分析及剩余寿命评估

通过试验和理论分析,对高温高压蒸汽系统12Cr1MoV部件材质老化进行分析,并对材质严重老化的部件剩余寿命进行评估,及时掌控高温高压蒸汽系统12Cr1MoV部件的质量情况,采取合理的措施,防止因设备长期带病运行等各种不利因素而引起各类事故,从而提高设备安全运行的可靠性。

12Cr1MoV钢长期运行过程中组织与合金元素的变化研究

采用扫描电镜与电子探针对运行的12C r1M oV钢组织与合金元素的变化进行了研究。发现随运行时间增加,12C r1M oV钢晶粒产生了粗化,析出碳化物数量也随之增多;C r元素在碳化物中的析出程度较严重,在运行5×104h后可见在晶界的析出,随运行时间的增加析出程度更加明显,运行10×104h后可见在晶内析出;M o元素也有在晶界的析出,但并不明显,析出发生在运行10×104h后;V元素含量变化不明显,比较稳定;合金元素含量的变化主要发生在珠光体和碳化物中,铁素体组织中各种合金元素的含量基本保持不变。

12Cr1MoV钢高温时效过程中组织结构的演变

用Larson Miller参数对 12Cr1MoV钢进行了在不同温度与时间的高温时效模拟 ,研究了其显微组织和亚结构的演变。光学显微镜、扫描电镜及透射电镜的观察分析表明 ,在时效过程中的主要组织结构变化是珠光体的消散与分解 ,碳化物从固溶体中脱溶 ,碳化物粗化并向晶界转移以及晶粒长大。同时 ,位错密度下降并结成位错网络。

基于蠕变曲线的12Cr1MoV钢寿命外推计算方法

对广泛使用于电厂主蒸汽管道的 12Cr1MoV耐热钢的蠕变曲线进行了研究 ,将恒应力蠕变与恒载荷蠕变进行对比 ,证明θProjectionConcept方法可以成功地描述恒应力蠕变 ,但不适合恒载荷蠕变。根据 12Cr1MoV钢的恒载荷蠕变曲线 ,提出一种描述恒应力和恒载荷蠕变曲线的修正的θ法 ,从而可利用已有的大量恒载荷蠕变数据 ,有效地进行蠕变曲线的外推。此外在蠕变曲线外推的基础上 ,结合损伤力学分析和归一化处理 ,提出了高温部件寿命逐步外推法的概念 ,从而摆脱了以往寿命外推方法存在的种种局限性 ,如工况的波动、组织的变化、材料自身的差异等带来的误差 。

长期高温时效12Cr1MoV钢中碳化物组织结构

12Cr1MoV低合金耐热钢在540℃运行20万h后,材料中碳化物的组织结构发生显著变化.研究结果表明:材料中大量的碳化物沿晶界析出并聚集粗化,析出的碳化物主要为M23C6,同时存在少量的M6C,碳化物的沿晶界析出及其粗化是材料结构和性能发生恶化的主要原因;弥散的细小的富V碳化物MC(V4C3)在铁素体晶体内沉淀析出,有助于12Cr1MoV低合金耐热钢的性能和组织结构的稳定;珠光体组织中Fe3C发生球化和分解,但无明显聚集长大,并由原先的M3C型分解转变为MC型.