15Cr1Mo1V钢焊接工艺研究与实践

通过对绥中800 MW机组15Cr1Mo1V钢的可焊性进行分析,总结出了一套应用性较强的焊接工艺。经工程实践和6年的实际运行考验,证明其工艺参数、工艺方案是切实可行的,能够满足焊接接头工艺性能和使用要求。最后给出了可为同类钢材焊接借鉴的工艺参数。

汽轮机ZG15Cr1Mo1V钢铸件的热裂纹及预防措施

根据钢液凝固理论,采用计算机数值模拟技术分析了蒸汽轮机ZG15Cr1Mo1V钢外缸铸件壁厚变化较大部位产生热裂纹的原因.在铸造工艺上提出了一系列改进措施,最终达到了提高铸件质量、降低生产成本的目的.

ZG15Cr1Mo1V钢热补焊接头组织与力学性能研究

超临界机组的高中压汽缸材料在使用过程中易出现裂纹,因此,对汽缸材料的焊接修复工艺及修复后材料性能的研究具有重要的意义。对ZG15Cr1Mo1V材质的汽轮机汽缸补焊修复后焊接接头的性能进行了研究。利用光学显微镜研究了接头的微观组织,通过显微硬度测试、室温及高温拉伸性能测试及冲击试验等研究了接头的力学性能。结果表明：焊缝金属的显微组织为索氏体＋贝氏体＋柱状铁素体组织,晶粒尺寸细小;焊缝区整体硬度为206-221 HV。焊缝金属室温和高温抗拉强度均优于母材。母材、熔敷金属、热影响区的韧脆转变温度分别为72、-32、33℃,焊缝具有更低的韧脆转变温度。

在役15Cr1Mo1V钢管道焊接接头显微组织与力学性能研究

以某电厂运行约13万h的15Cr1Mo1V钢高温再热蒸汽管道焊接接头作为研究对象,对其显微组织、硬度、拉伸、冲击和失效位置进行了研究分析。结果表明,服役管道焊接接头各区域均有多边形铁素体和析出物,组织出现一定的老化现象。焊接接头各区域硬度差异明显,焊缝中呈现多层多道焊典型的回火效应,盖面焊缝处硬度值普遍较高。焊接接头各区域拉伸和冲击结果均表明室温和高温下焊缝的强度均优于母材,但塑性和韧性均相对较差,特别是高温环境下焊缝的塑性和韧性下降较多;焊接接头拉伸和冲击断口显示母材断口中的韧窝数量多且韧窝较深,而焊缝中由于第二相的析出,尽管拉伸强度有所提高,但其均明显降低。

中间回火对15Cr1Mo1V钢补焊热影响区组织和力学性能的影响

采用Gleeble-3500热模拟试验机对补焊及中间回火后15Cr1Mo1V钢补焊后焊接热影响区进行热模拟,通过金相观察、扫描电镜分析、显微硬度试验和冲击试验,研究了中间回火对长期服役的15Cr1Mo1V钢焊接热影响区显微组织和力学性能的影响。结果表明:服役态组织为铁素体+粒状贝氏体+晶内弥散碳化物+晶界链状碳化物,补焊后,回火区组织与长期服役态基本一致,不完全相变区和完全相变区的组织为铁素体+粒状贝氏体+珠光体+颗粒状晶界碳化物,但不完全相变区晶内存在弥散碳化物,粗晶区组织为板条贝氏体+少量粒状贝氏体;经中间回火后,回火区的晶界上碳化物增多,不完全相变区和完全相变区组织中析出的碳化物在晶界上不断聚集长大,而粗晶区晶界上出现大量链状碳化物。补焊后,除粗晶区硬度较高外,其余热影响区硬度与服役态相差不大,经过中间回火后,粗晶区硬度仍维持在补焊后的水平,其余热影响区的硬度均略有提升。由于不完全相变区和完全相变区存在珠光体组织,使得冲击性能较低,而回火区和粗晶区冲击性能较好,经过中间回火后,回火区和粗晶区的冲击性能下降,其他热影响区的冲击性能得到了改善。

Cr12Mo1V1钢滚丝轮断裂原因分析

某公司Cr12Mo1V1钢滚丝轮在使用中断裂.为弄清滚丝轮断裂的原因,采用直读光谱仪、洛氏硬度计、金相显微镜和扫描电子显微镜等对其进行了化学成分分析、硬度测定、断口分析和金相检验.结果表明:滚丝轮存在较多非金属夹杂物和带状及网状碳化物,增大了脆性,导致其使用中在交变载荷的作用下断裂.

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。

12Cr2Mo1V钢凸台附加填充丝埋弧堆焊工艺研究

针对12Cr2Mo1V钢加氢反应器壳体凸台采用单丝埋弧焊进行堆焊、制造效率低的问题,研究了采用附加填充丝埋弧焊的焊接方法堆焊12Cr2Mo1V材质凸台本体的工艺可行性。研究结果表明,在12Cr2Mo1V钢上采用附加填充丝埋弧焊进行本体堆焊,焊接工艺性良好;其工艺评定试验的各项力学性能完全满足母材的要求,特别是-30℃夏比KV_(2)型缺口冲击试验冲击值均≥54 J,抗回火脆化倾向评定试验结果均满足v Tr54+3Δv Tr54≤0℃的要求。与单丝埋弧堆焊相比,两枪六丝附加填充丝埋弧堆焊凸台可提高生产效率200%~250%。该项工艺研究在满足加钒钢凸台性能的前提条件下,能极大缩短凸台制造周期、节能减排,为加氢反应器先进绿色制造的发展提供了新的制造手段。

4Cr5Mo2V钢与4Cr5MoSiV1钢组织和性能的对比

采用金相检验、冲击试验、扫描电镜及能谱分析等方法对4Cr5Mo2V钢和4Cr5MoSiV1钢的组织、性能进行对比分析,并用软件模拟计算相图。结果表明:4Cr5Mo2V钢较4Cr5MoSiV1钢的V元素含量降低、Mo元素含量升高,改变了钢中MC相的稳定性;4Cr5Mo2V钢中高熔点MC相液析碳化物的溶解温度和含量较4Cr5MoSiV1钢降低,使4Cr5Mo2V钢的冲击韧性增大。

某电厂中压调速汽门2Cr12NiMo1W1V钢门杆断裂原因

某电厂中压调速汽门2Cr12NiMo1W1V钢门杆在运行过程中发生断裂现象。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、扫描电镜和能谱分析等方法对门杆断裂原因进行分析。结果表明:门杆断裂起源于漏气平衡孔壁处,该位置在渗氮过程中未做防渗氮保护,渗氮后材料脆性增强,进一步加剧了应力集中,在交变载荷的作用下材料形成微裂纹,并逐渐扩展至基体,最终导致门杆断裂;门杆的断后伸长率、冲击吸收能量偏低,强度偏高,韧性较差,在一定程度上加速了裂纹的扩展,缩短了门杆的使用寿命。

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。

大气下注生产30Cr1Mo1V转子钢锭的实践

30Cr1Mo1V转子是汽轮机机组的核心部件,通常采用双真空方式生产钢锭,并锻造成材。通过大气下注方式生产钢锭的技术难点分析,提出了增强真空能力、延长真空保持时间、优化保护浇注等控制措施,并开展了生产实践。结果表明,与传统双真空钢锭生产的转子锻件相比,采用大气下注的工艺方式生产能够满足技术要求,且生产效率提高,生产成本降低。

10Cr9Mo1VNb与12Cr1MoVG异种钢焊接及热处理工艺探讨

锅炉及蒸汽管道检修改造过程中经常遇到厚壁管异种钢的焊接,为了保证焊接质量,根据标准规范选用合适的焊接材料、采用合适的焊接及热处理工艺,获得了优良的焊接接头,保证管线的安全可靠运行,希望能为以后类似管道焊接及热处理工艺的确定提供一些参考。

热处理对1Cr15Ni4Mo3N不锈钢组织与力学性能的影响

对1Cr15Ni4Mo3N试验钢进行1050℃×1.5 h固溶、-73℃×2 h冷处理后,再进行不同温度、保温3 h的时效处理,采用扫描电镜、透射电镜、万能试验机、冲击试验机等检测方法研究了时效温度对试验钢组织与力学性能的影响。结果表明:试验钢固溶、冷处理后,经460℃×3 h时效,其抗拉强度、屈服强度及伸长率均达到峰值,经580℃×3 h时效的试验钢冲击功达到峰值。460℃×3 h时效的试验钢组织为含有高密度位错的板条马氏体和残余奥氏体,540℃×3 h时效试验钢的马氏体板条特征有所减弱,620℃×3 h时效试验钢中逆转变奥氏体含量明显增加。

ZG15Cr1Mo1V铸钢高压联合主汽门裂纹缺陷修复

结合300 MW机组高压联合主汽门裂纹的修复实例,详细介绍采用ENiCrMo-3镍基焊材对ZG15Cr1Mo1V铸钢裂纹缺陷修复的的处理方案及工艺过程,为同类型问题的解决提供借鉴。

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。

30Cr15Mo1N高氮不锈轴承钢组织结构表征与旋弯疲劳机制

高氮不锈轴承钢凭借高强度、高硬度、长寿命和优良的耐腐蚀性成为新型轴承材料研发热点。采用旋转弯曲疲劳试验等方法研究了热处理工艺对30Cr15Mo1N高氮不锈轴承钢疲劳性能和裂纹萌生机制的影响。结果表明,试验钢1050℃淬火+180℃回火热处理工艺的抗拉强度为1985.3 MPa、硬度为60.5HRC、疲劳强度为867 MPa,500℃回火后硬度与180℃相当,抗拉强度为2257.6 MPa、疲劳强度为1020 MPa;引起180℃回火试样疲劳裂纹萌生的裂纹源主要为基体和夹杂物两类,而引起500℃回火试样疲劳裂纹萌生的裂纹源通常为边部缺陷。高温回火对基体组织内部应力集中的降低是其裂纹源类型转变和疲劳性能提高的主要原因。通过对高氮不锈轴承钢疲劳行为与裂纹萌生现象的深入研究,为高氮不锈轴承钢热处理工艺制定及抗疲劳机制研究提供试验与理论基础。

NiCrFe合金补焊15Cr2Mo1耐热钢焊缝组织与力学性能

针对15Cr2Mo1耐热钢焊缝服役过程中易出现表面裂纹的问题,采用与该钢种使用场景相似的NiCrFe合金对预制不同坡口深度来模拟裂纹深度的焊缝进行补焊。通过补焊焊缝组织及性能表征,验证补焊修复工艺的适用性。结果表明:不同深度裂纹补焊后均成型良好且无明显缺陷,焊缝金属均由奥氏体胞状树枝晶及第二相析出物组成,熔合区附近存在少量共晶铁素体,但Ⅱ型边界与熔化边界间的白亮条带中不存在铁素体。补焊填充量的增加主要使接头的屈服强度降低,尤其坡口深度由6.5 mm增加至13 mm时,室温及高温屈服强度均大幅度降低15%左右,此后降低趋势减缓。填充量增加使熔合线及熔合线外2 mm区域冲击韧性提高,而全焊缝硬度随填充量增大呈现先减小后增大的特点,这与补焊缝所受的拘束作用、合金元素偏析形成析出相增多有关。

Cr12Mo1V1冷作模具钢CCT曲线及球化组织退火工艺

Cr12Mo1V1冷作模具钢合金含量高、导热性较差,对其轧制坯设定合理的退火工艺尤为重要。利用Gleeble热模拟试验机测定了Cr12Mo1V1冷作模具钢的相变膨胀曲线,结合金相组织和硬度检测获得了该钢的CCT曲线,同时研究了不同退火工艺对组织的影响规律。结果表明,Cr12Mo1V1冷作模具钢中珠光体组织的转变相区在600~827℃,贝氏体组织的转变相区在300~500℃,马氏体组织转变的临界冷速为0.5℃/s;随着冷速的增加,硬度逐渐增大,在冷速0.5℃/s时达到最大值并趋于稳定;当退火工艺中奥氏体化温度为890~920℃时,碳化物球化效果不佳,且部分碳化物沿晶界析出;当退火工艺中奥氏体化温度为850~860℃时,组织由细小粒状珠光体和少量未转变的残余奥氏体构成;随球化保温时间延长,碳化物的球化效果越好。结合CCT曲线可确定,退火工艺中的奥氏体化温度宜接近Ac1相变点,但不能超过该温度。

15CrMo钢和12Cr1MoV钢的快速金相制样方法

对15CrMo钢和12Cr1MoV钢的快速金相制样方法进行了探索,确定了一种磨抛光侵蚀剂法。结果表明:采用由25mL蒸馏水、30mL双氧水、2mL氢氟酸和2g草酸配置的磨抛光侵蚀剂,在室温下侵蚀试样约60s,能够清晰地显示出15CrMo钢和12Cr1MoV钢的显微组织;该方法具有操作简单、耗时少、不受部件位置和形状限制等优点,可极大地提高现场金相制样的效率。