12Cr1MoVG耐热钢堆焊技术研究

镍基合金625是一种既具有高强度又有优异耐蚀性的材料,在石油化工领域应用广泛。文中介绍了镍基合金625的焊接特点及焊接过程中的注意事项,同时采用热丝TIG焊工艺,焊丝为Inconel 625,对12Cr1MoVG耐热钢的堆焊镍基合金625进行了焊接工艺试验,通过无损检测、堆焊层化学成分分析、弯曲试验、晶间腐蚀试验、点腐蚀、显微组织及显微硬度检验,验证了焊接工艺的合理性,选出了最优的焊接工艺参数,为后续产品提供了技术支持。

耐热钢12Cr1MoV高温时效中的耗散结构

介绍了非平衡系统的自组织现象和耗散结构,概述了珠光体耐热钢12Cr1MoV原始组织结构非平衡状态的特征、高温时效后成分和组织结构变化的主要结果,并对材料发生自组织行为的条件作了具体分析.指出12Cr1MoV钢在高温长时时效中产生的3类耗散结构特征是:合金元素、碳的晶界偏聚及脱溶沉淀;碳化物由晶内无序分布状态到晶界上的有序分布;位错数量减少及有序的特征形态.

回火温度对ZG12Cr9Mo1Co1NiVNbNB耐热钢组织及性能的影响

为了满足高温条件下超超临界汽轮机发电机组对材料的需要,利用金相显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验机等设备研究了回火温度对ZG12Cr9Mo1Co1Ni VNb NB耐热钢的组织性能的影响。研究结果表明,当保持淬火温度和时间(1 100℃×1 h)不变及回火时间(2 h)恒定时,回火温度的变化对其显微组织及力学性能的影响比较明显。整体上来说,随着回火温度的上升,抗拉强度、屈服强度以及硬度,呈现先升高后降低的趋势,而延伸率则呈现先下降后上升的趋势。热处理为淬火(1 100℃×1 h)+第1次回火(730℃×2 h)+第2次回火(720℃×2 h)的试样,其显微组织相对比较理想,其板条状的回火马氏体细小致密,并且第2相呈颗粒状、大小均匀、弥散地分布于马氏体板条的晶界及晶内,因此选取其作为ZG12Cr9Mo1Co1Ni VNb NB耐热钢的优化热处理工艺。

1Cr12Ni3Mo2VN(M152)耐热钢的脆化机制

12%Cr耐热钢的脆化一直是材料研究的热点问题,借助于力学性能测试、金相分析、断口扫描分析以及TEM微观结构分析,研究了1Cr12Ni3Mo2VN(M152)耐热钢在淬火、回火以及时效过程中产生的脆性,结果表明:淬火时的冷却速度对冲击韧性有显著的影响,冷却速度过慢将导致不可逆脆性,其脆化机制是由于缓冷时M23C6碳化物沿原奥氏体晶界连续析出,以及回火时残余奥氏体发生分解导致M2C碳化物沿奥氏体薄膜连续析出,杂质元素的原奥氏体晶界偏聚不是产生脆化的原因,导致不可逆脆化的淬火缓冷通过的温度区间为820℃～660℃;与回火温度有关的脆性有二类:450℃～500℃回火产生的(475脆性),脆化严重,其脆化机制是杂质元素的原奥氏体晶界偏聚和脆性相的析出,去脆化处理可以恢复其韧性;另一类是在约625℃回火产生的,脆化程度较轻;高温回火后缓冷引起的脆化很复杂,杂质元素的晶界偏聚、粗碳化物的析出以及二次淬火均导致回火脆性,通过去脆化处理均可以恢复其韧性。杂质元素的晶界偏聚是脆化的主导机制,二次淬火引起的脆化受环境影响非常大,引起的脆化也非常严重,是产品质量不稳定的主要原因。595℃长期时效脆化主要是由碳化物的析出以及杂质元素的非平衡晶界偏聚引起的,临界时间约为100h,通过去脆化处理可以恢复其部分韧性。

1Cr12Ni3Mo2VN耐热钢淬火工艺研究

利用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等研究了1Cr12Ni3Mo2VN耐热钢的淬火工艺对组织的影响。结果表明,淬火温度1 030℃以上时,奥氏体晶粒显著长大,淬火后获得粗大的马氏体,抗拉强度和冲击韧度都显著降低;残余奥氏体发生热失稳分解是引起试验钢淬火缓冷后冲击韧度显著降低的主要原因。最佳淬火工艺为(1 010~1 030℃)×1 h油冷,试样具有优良的综合力学性能。

700℃高温短时时效对ZG12Cr9Mo1Co1NiVNbNB铁素体耐热钢显微组织的影响

为了解ZG12Cr9Mo1Co1NiVNbNB铁素体耐热钢在高温使用过程中的组织演化规律,采用透射电子显微镜和能谱仪等先进手段研究高温时效对该钢组织的影响。结果表明:在700℃时效100 h后,该钢的基体组织主要由马氏体板条、大量位错和析出相组成;析出相主要是Fe(Cr,Mo)23C6、VC、Fe2Mo型Laves相;大尺寸的Fe(Cr,Mo)23C6型碳化物主要分布于马氏体板条界和原奥氏体晶界,细小的VC型碳氮化物主要分布于基体,且析出相的数量增加;在高温时效过程中,Fe(Cr,Mo)23C6的尺寸增大,VC颗粒尺寸变化不大,热稳定性比Fe(Cr,Mo)23C6好。

高温回火对1Cr12Ni3Mo2VN耐热钢力学性能和组织的影响

研究了1Cr12Ni3Mo2VN钢1010℃1 h油冷,2次580～620℃1 h回火空冷后的力学性能和组织。试验结果表明,在620℃回火拉伸试样中,回火马氏体板条界析出大量聚集的粗化的块状M_(23)C_6碳化物,试样塑性变形以孪晶方式进行,塑性较低;580℃回火拉伸试样塑性变形以滑移方式进行,塑性较好。该钢最佳回火工艺为两次580℃1 h空冷。

淬火冷却速度对耐热钢1Cr12Ni3Mo2VN组织和性能的影响

研究了1040℃1h油冷、炉冷(5℃/min)、1℃/min、0.5℃/min冷却后耐热钢1Cr12Ni3Mo2VN的组织和该钢1040℃1h不同冷却速度淬火+565℃2h空冷后的力学性能。试验结果表明,该钢4种冷却速度淬火均可得到马氏体组织,但油冷+回火的A_(KV2)值为156.5 J,而5～0.5℃/min冷却+回火时为40.5～16.5 J。残余奥氏体发生热失稳分解是导致试验钢淬火缓冷后冲击韧性显著下降的主要原因;在淬火缓冷过程中720～820℃这一温度段,由于原奥氏体晶界上碳化物的大量析出,使残余奥氏体中合金元素和碳含量的显著减少,造成淬火组织中的残余奥氏体稳定性大幅度下降。

12Cr2Mo1R耐热钢MIG焊焊接接头显微组织分析

采用MIG焊对12Cr2Mo1R耐热钢进行了焊接及回火处理,并对比分析了焊态和回火态焊接接头焊缝、熔合区和热影响区金属的显微组织。结果表明,12Cr2Mo1R耐热钢具有较高的淬硬和冷裂倾向,焊前需要进行200~250℃预热,焊后应该进行回火处理,用MIG焊能获得冶金结合良好的焊接接头,但回火态的焊接接头金属显微组织晶粒更细小,分布更均匀。

热处理工艺对1Cr12Ni3Mo2VN耐热钢力学性能的影响

研究了热处理工艺对1Cr12Ni3M02VN钢力学性能的影响。结果表明，淬火温度超过1030℃时．钢的奥氏体晶粒显著长大，导致抗拉强度和冲击韧度都显著降低；淬火加热时间即奥氏体化时间为0．5～1h时，钢的抗拉强度和冲击韧度均明显下降；淬火加热时间超过1h，二者的变化不大。若淬火和回火冷却速度过低，则沿晶界析出碳化物M23C6，从而导致冲击韧度明显下降。

采用印度焊接材料焊接国产珠光体耐热钢12Cr1MoVG

印度西孟加拉邦加尔各答Sagardighi电厂和Durgapur电厂建设工程3×300 MW机组锅炉高温过热器出口集箱,规格ф609.6 mm×110 mm,采用国产钢材12Cr1MoVG钢,现场安装焊接采用印度焊接材料。结合该集箱厚壁、大直径管焊接的工艺特点,强调了12Cr1MoVG钢采用印度焊接材料焊接时,应注意充氩气保护、预热、层间温度及焊接线能量的控制,并采用多层多道焊和焊后热处理。实践证明,根据此焊接工艺能获得良好的焊接接头。

ZG12Cr9Mo1Co1NiVNbNB耐热钢材料开发应用研究

随着火电超超临界机组蒸汽参数提高到28 MPa^30 MPa/600℃/620℃,对耐热钢的性能要求进一步提高,在目前耐热钢铸件材料无法满足该参数长期运行的条件下,开发了一种含Co和B的新型耐热钢材料。利用先进的JMat Pro计算软件对ZG12Cr9Mo1Co1Ni VNb NB进行成分配比和组织及相的模拟,并按计算确定的成分进行试制,通过对进口试块的常规力学性能、高温瞬时拉伸、断裂力学、高温持久-蠕变性能、组织稳定性及相分析和多回火试验后常规力学等使用性能和工艺性能进行了测试、分析,研究表明ZG12Cr9Mo1Co1Ni VNb NB材料可适用于620℃等级超超临界机组阀门、汽缸等高温高压部件。

12Cr1MoVG低合金耐热钢管焊接工艺

在石化项目施工中，其锅炉工艺配管大量使用12Cr1MoVG低合金耐热钢材料，以保证高温高压设备长期工作的可靠性和经济性以覆施工焊接质量。通过查阅相关资料，针对耷159×16mm低合金耐热钢管焊接性分析及焊接特点，进行了焊接工艺评定试验，制定了合理的焊接工艺。

耐热钢12Cr2Mo1R的焊接

某硫酸装置转化工段中的转化器 ,壳体材料选用了 1 2 Cr2 Mo1 R耐热钢板 ,耐热钢部分直径φ85 90 mm,总高 740 0 mm。文章针对此材料的焊接工艺特点进行了分析 ,并对拟订的焊接工艺进行了试验研究 ,保证了焊接质量及焊接施工的顺利进行。

显微组织对12Cr1MoV耐热钢力学性能的影响

采用控制轧制-弛豫-在线低温回火新工艺制备不同显微组织的12Cr1MoV试验钢,利用金相法、拉伸试验和冲击试验等方法研究显微组织对试验钢力学性能的影响。控制轧制-弛豫-在线低温回火工艺可制备符合GB/T 3077-1999性能要求的铁素体+珠光体型12Cr1MoV钢,其片层状珠光体含量、粒状碳化物的含量及分布是影响试验钢力学性能的主要因素,增加片层状珠光体含量,试验钢强度、硬度增加;细化铁素体晶粒、增加粒状碳化物明显提高试验钢的伸长率;分布在铁素体晶界的粒状碳化物含量增多,试验钢的冲击韧性明显降低。

热处理对12Cr2Mo1R耐热钢断裂韧度的影响

本文对12Cr2Mo1R耐热钢板进行了正火+回火处理(NT),然后再进行模拟焊后热处理(SPWHT),研究了这两种状态钢板在不同温度下的J-Δa阻力曲线,并对断裂韧度J0.2BL值进行了分析。研究结果表明,这两种热处理态组织均以贝氏体为主,所含碳化物都由M3C、M2C、M7C3和M23C6组成,其中M代表合金元素Cr、Mo、Mn和Fe或者它们的组合;在相同热处理的状态下,温度越高,断裂韧度值越高;相同温度情况下,正火+回火态12Cr2Mo1R耐热钢表现出较高的断裂韧度,因为其碳化物含量较小,碳化物之间的间距相对较大。

某锅炉12Cr1MoVG钢过热器管开裂失效的原因

某电站锅炉12Cr1MoVG钢过热器管运行半年即发生爆管开裂。为查明其开裂原因,采用形貌观察、化学成分检测、力学性能试验、硬度测试、非金属夹杂物分析、显微组织分析等方法,对过热器管进行了失效分析。结果表明:过热器管冷弯成型后未进行热处理以消除应力,且弯管内壁有微裂纹等加工缺陷;在服役过程中管子内壁氧化层大幅降低了传热效率,导致过热器管超温运行,从而使金属发生脱碳,降低了金属的耐腐蚀性能;炉水中Na_(3)PO_(4)含量和碱度超标,弯管内壁氧化层中游离态碱离子沉积并浓缩形成碱液,使过热器管在加工缺陷处产生碱应力腐蚀,在弯曲应力作用下过热器管发生沿晶界开裂。

12Cr1MoVG钢管内表面环形裂纹缺陷原因分析及改善研究

对大规格12Cr1MoVG连铸圆坯轧制的钢管内表面出现的环形裂纹缺陷进行金相及电镜观察,未发现大型夹杂,裂纹缝内氧化铁厚实,部分呈颗粒状,缝内高温内氧化点聚集,缝侧脱碳明显。通过轧制试验研究发现,钢管内表面环形裂纹缺陷是连铸坯心部V型缩孔经穿孔轧制所致。通过优化连铸拉坯速度、电磁搅拌强度、管坯加热温度和穿孔轧制方向等可以消除钢管内表面的环形裂纹缺陷。

Φ80mm 12Cr1MoV耐热钢冲击脆断原因分析

采用观察金相组织、电子显微分析等检测方法,分析了Φ80mm 12Cr1MoV耐热钢冲击脆断的原因。

管坯用圆钢12Cr1MoVG表面长裂纹原因分析及改进措施

按照GB/T 31212—2014标准对12Cr1MoVG管坯用圆钢进行了表面漏磁探伤,结果表明,深度>0.30 mm的长裂纹比例占15%左右,分析发现造成管坯用圆钢表面长裂纹的主要原因是铸坯角部裂纹。通过采取将中包钢水过热度由15~30℃提高到35~45℃,铸坯拉速由0.85 m/min提高到0.95 m/min,铸坯采取弱冷和均匀冷却等措施来解决了该问题。12Cr1MoVG管坯用圆钢长裂纹比例降到了3%以下。