16MnD钢与0Cr18 Ni10Ti钢的焊接

16MnD与 0Cr18Ni10Ti异种钢焊接时 ,焊接接头热影响区中可能在晶界上析出Cr的碳化物及由焊接残余应力而引起的焊接接头晶间腐蚀 ,同时在焊缝冷却过程中 ,容易出现裂纹和较大的焊接残余应力。为避免这些情况的发生 ,经过焊接性分析和焊接工艺评定 ,确定了合理的焊接工艺参数和工艺措施 ,实际焊接中获得了优良的焊接接头。

焊后热处理对核反应堆压力容器用16MND5钢组织和性能的影响

采用光学显微镜、透射电子显微镜,通过拉伸、冲击和落锤试验等方法研究了焊后热处理温度和保温时间对16MND5钢的组织和力学性能的影响。结果表明:经模拟焊后热处理后16MND5钢的室温和350℃抗拉强度和屈服强度都呈下降趋势,且下降幅度随焊后热处理温度的升高和保温时间的延长而增大;焊后热处理时间的延长导致钢的冲击性能小幅度下降,焊后热处理温度对冲击性能的影响并不明显;焊后热处理后的钢基体中弥散分布的细小第二相粒子数量减少、尺寸增大,导致钢的强度降低。

核电压力容器用16MND5钢筒形件的锻造

根据16MND5钢材料性能要求,制定合理的锻造工艺。通过DEFORM模拟,证明了在此锻造工艺条件下操作能够改善锻件心部组织缺陷,生产出质量合格的16MND5钢锻件。

焊后热处理对16MND5钢焊接组织结构与残余应力的影响

16MND5钢广泛应用于核岛承压容器构件,其焊接接头不可避免地会引入高的残余应力,而焊后热处理可有效消减焊接残余应力以克服应力腐蚀裂纹的影响。本工作利用轮廓法和中子衍射技术研究了焊后热处理对16MND5钢焊接残余应力的影响。结果表明,轮廓法与中子衍射测试结果在趋势和数值上取得了较好的一致性,焊后热处理使焊接态的残余应力峰值从约420 MPa降低至约210 MPa。同时,利用金相法和SEM研究了焊后热处理对焊缝区域组织结构的影响。结果表明,焊后热处理主要表现为贝氏体和少量自回火马氏体的焊缝中心组织转变为回火贝氏体和回火马氏体,热处理后的焊缝区晶粒明显长大。

核电站稳压器设备16MND5钢窄间隙焊接技术

稳压器设备为核电站核岛主设备之一,其主体环焊缝16MND5钢的窄间隙埋弧焊又是制造加工的工艺难点。对稳压器设备主体用材料16MND5进行了简介,结合焊接评定试验,对焊接坡口的设计、焊接材料的选择和窄间隙焊接的工艺参数进行了试验研究,并将试验结果应用到工程实际中。

消应力热处理温度对16MND5钢焊接接头组织和性能的影响

对16MND5钢焊接接头进行不同温度的消应力热处理,并进行组织观察、拉伸及冲击试验。结果表明,经过620℃消应力热处理,16MND5焊接接头的相组成为块状先共析铁素体、黑色珠光体及少量针状铁素体和细小片状珠光体,随着消应力温度的升高,焊接接头的组织发生生长和粗化,且焊接接头的拉伸及冲击性能呈现先升高后降低的趋势,经过620℃,保温180min消应力热处理后,焊接接头具有最佳的综合力学性能,其室温抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为630MPa、543MPa和24.8%,冲击功、高温抗拉强度和屈服强度为176J、569MPa和401MPa。

LNG汽车发动机稳压器用钢的热处理及性能优化

采用不同的正火温度和时间对LNG汽车发动机稳压器用16MnD5钢进行了热处理,并进行了耐磨损性能和冲击性能测试。结果表明：随正火温度从850℃升高至970℃（正火时间50 min）或正火时间从30 min增加至70 min（正火温度940℃）,试样的室温耐磨损性能、高温耐磨损性能和冲击性能均呈现先提高后下降的变化趋势。LNG汽车发动机稳压器用钢的最佳热处理工艺参数为：940℃正火温度和50 min正火时间。

电熔增材制造反应堆压力容器用16MND5钢的组织与力学性能

采用电熔增材制造技术打印了反应堆压力容器16MND5钢环件,并对其周向不同位置处的组织和性能进行了分析。结果表明:电熔增材制造反应堆压力容器16MND5钢环件的力学性能都满足RCC-M核电规范要求,强度和塑性均匀,没有明显尺寸效应,位错强化和弥散强化的综合作用使得材料的整体强度很高。周向3个位置的-20℃、0℃和20℃平均冲击吸收能量方差计算结果表明,在0℃时的平均冲击吸收能量没有明显的尺寸效应,而在-20℃和20℃时的平均冲击吸收能量有明显的尺寸效应,这与大尺寸铁素体或多边形状铁素体的存在,易成为裂纹扩展的通道有关。大量细小均匀分布的碳化物存在对冲击韧性有益,细晶强化作用显著提高材料的韧性,消除混晶则在现有的基础上进一步提升材料的冲击韧性。

核电压力容器锻件用16MND5钢的热处理工艺

研究了淬火温度和淬火保温时间对核反应堆压力容器锻件用16MND5钢的晶粒度和力学性能的影响。结果表明,随淬火温度的降低,奥氏体晶粒被明显的细化,而淬火保温时间在一定范围内对晶粒度级别没有影响;在RCC-M规范规定的淬火温度范围内,随淬火温度的升高,周向和轴向低温冲击功均单调增加,TK50%和VTr50降低明显,而硬度及拉伸性能几乎没有变化。

反应堆压力容器用锻件不同规范取样位置的差异性

为提高核电设计、工艺、制造、质量管理等人员对ASME规范和RCC-M规范在压力容器大型锻件取样位置差异性的理解,通过分析其在反应堆压力容器锻件中不同取样位置和热处理厚度要求方面的差异,得出ASME规范是通过限制最大热处理厚度及加工余量来控制锻件热处理厚度,而RCC-M规范是通过锻件评定的方法来证明大型锻件的内部质量。不管采用哪种规范,取样位置必须具有代表性,其测定值能真正代表产品的性能,满足适用标准的要求。

核岛压力容器厚壁直角弯管锻件的制造

通过优化和控制冶炼、锻造、热处理等热加工工艺,成功制造厚壁直角弯管锻件。锻件水、冒口侧取样位置及内、外拐角解剖取样位置的性能检验结果均满足技术条件要求,性能均匀且具有较大富余量。

焊后局部热处理区域布置对厚壁圆筒环缝残余应力的影响

采用粘弹塑性有限元方法,研究了16MND5钢厚壁圆筒在不同局部热处理标准(B31.1、B31.3、ASME section NB、BS2633和AWS D10.10)加热条件下焊接残余等效应力、环向应力及轴向应力的变化及分布情况。综合分析了焊缝中心及其附近区域的焊接残余应力、加热区边缘附加热处理应力,并讨论了加热宽度、保温宽度对焊后局部热处理效果的影响。结果表明,局部热处理后,加热区边缘不均匀加热引起一定的应力上升,保温区的存在可以缓解温度梯度,从而使加热区边缘的附加应力降低。对厚壁圆筒来说按AWS D10.10标准局部热处理时,焊缝中心可达到与整体热处理相当的效果,焊接残余应力消除效果最好。