Review of research developments of 12Cr1MoVG heat resistant steel in China

In this paper, we review the evolution of 12CrlMoV steel standards at home and abroad, analyze the effects of various elements and determine their optimal contents in steel. The influence of heat treatment and microstructure on the creep strength of 12CrlMoV steel is investigated. Statistical results from conventional mechanical properties, ductile-brittle transition temperature, high temperature oxidation resistance, aging, instant high temperature properties, and creep are introduced. The results show that the chemical composition and heat treatment process of 12CrlMoVG steel identified in the GB 5310 - 2008 standard is appropriate, resulting in a steel with higher creep strength and good comprehensive properties.

精密铸造锅炉管件用耐热奥氏体钢的研究

为了优化耐热奥氏体钢在锅炉管件精密铸造中的工艺,选取典型焊接接头进行分析,预热温度≥5℃,电压13~14V,焊层数3层,电流190~200 A,层间温度50~230℃。结果显示,600~1200℃温度环境下,AFA25-15为单相奥氏体基体,析出相为NiAl、σ相、M_(23)C_(6)、MC碳化物。通过适当冷变形处理之后,强度明显提升,AFA-50%与AFA-20%抗拉强度均有所降低,断后伸长率变动差异表现不明显。材料氧化腐蚀程度与温度呈正比关系,S31042材料抗氧化腐蚀能力最强,S31035与C-HRA-5材料抗氧化腐蚀能力基本相当。通过本文的研究与探讨,有利于改善锅炉管件用耐热奥氏体钢的综合性能,提升拉伸性能。

12Cr1MoV大口径高压锅炉钢管冲击韧性的质量控制

采用示波冲击韧性试验研究了热处理对12Cr1MoV 钢冲击韧性的影响。试验结果表明,提高正火温度及成品管出现混晶组织增大了回火脆化倾向。1000℃正火+740℃回火并保证充分的回火时间是使大口径钢管的强韧性匹配满足 GB 5310要求的必要条件。基体α相中时效析出细小碳化物质点对位错的强钉扎作用是导致回火脆化的主要原因。

我国火电锅炉和电站用钢管的现状与发展

介绍了我国火电锅炉和电站用钢管的现状，以及国内外发展趋势。

电站锅炉用耐热钢管焊接接头再热裂纹研究进展

从再热裂纹的特征、形成机理和预防措施等方面综述了火力发电机组电站锅炉用耐热钢管焊接接头中再热裂纹的研究进展。目前关于再热裂纹的研究和应用还不十分深入,认识也不统一,对部分材料发生再热裂纹现象的解释还不充分,甚至存在相互矛盾之处。今后对电站锅炉用耐热钢管焊接接头再热裂纹的研究应集中在材料成分与性能的优化、沉淀析出、失效模型和高分辨率组织等方面,同时应建立再热裂纹评价系统以实现再热裂纹的预测与评价。

12Cr1MoVG锅炉管冲击值偏低的原因分析

研究分析了12Cr1MoVG厚壁高压锅炉管冲击值降低的原因。通过试验研究测得该锅炉管中的O、H气体含量偏高,基体上弥散分布着大量的细小B类夹杂物;经能谱分析,该夹杂物的成分主要为氧化硅、氧化铝等复合氧化物。由于O、H气体含量偏高,以及氧化物夹杂的存在,导致12Cr1MoVG钢的脆性转变温度升高,常温下冲击值降低,出现脆性断裂。

电站锅炉用SA-335 P91无缝钢管的研制

SA-335 P91是应用在超临界、超超临界电站锅炉集箱和主蒸汽管道上的关键材料,国内锅炉和电力行业迫切希望宝钢能在SA-213 T91研制的基础上开发这一产品。随着烟台宝钢钢管有限责任公司460PQF连轧管机组的投产,宝钢具备了开发SA-335 P91大口径管的能力。主要介绍宝钢SA-335 P91研制过程,以及材料性能的评定与试验,试验数据表明,宝钢产SA-335 P91性能满足ASME和GB 5310—2008标准要求,可替代进口产品,用于超临界、超超临界电站锅炉的制造。

P91高压锅炉管的开发

以Φ508 mm×75 mm钢管为例,介绍了江苏诚德钢管股份有限公司开发P91高温高压锅炉管的情况。重点介绍了此种钢管的生产工艺及性能试验结果。通过一系列试验研究及用户使用评价表明:该公司生产的P91高温高压锅炉管工艺合理,常温及高温力学性能均符合ASME SA335和GB 5310-1995标准要求。采用最小二乘法推导出该产品在600℃、100 000 h下的持久强度为89.2 MPa,满足热电厂超临界机组的使用要求,可替代进口产品。

厚壁12Cr1MoVG高压锅炉管热处理工艺优化研究

通过对现有经热处理工艺热处理后的12Cr1MoVG高压锅炉管的力学性能不合格情况进行统计分析,指出热处理生产的难点,提出一种"间歇式淬火+回火"热处理工艺。分析认为:控制正火后的冷却速度,使厚壁12Cr1MoVG高压锅炉管的组织以铁素体+贝氏体为主,是保证其具有良好综合力学性能的关键。大生产应用结果表明,采用"间歇式淬火+回火"热处理工艺,完全能生产出满足GB/T 5310-2017标准和用户要求的12Cr1MoVG高压锅炉管。

新版GB/T 5310《高压锅炉用无缝钢管》国家标准解析

简要介绍新版GB/T 5310《高压锅炉用无缝钢管》修订的背景,重点解析修改的主要技术内容,对比分析国内外相关标准主要技术指标,并提出实施新版标准的建议。分析认为:新版GB/T 5310在标准的适用范围、钢管的尺寸外形偏差、钢牌号的数量、钢的化学成分、钢管的力学性能、钢管的检验项目及指标要求等方面均与国外先进标准相当;在钢管的检验项目及指标要求方面,新版GB/T 5310比国外先进标准规定项目多,部分指标要求严。

锅炉管道用9-12%Cr钢Larson-Miller公式C参数确定

采用数据统计和分析的方法,对火电高温锅炉管道用的9-12%Cr钢Larson-Miller公式中C参数进行了优化。给出了T91/P91、T92/P92和T122/P122的Larson-Miller公式中的最佳C参数值,并分析了它们的持久性能数据的可靠性。

微合金化15MnNbRE钢的热强性能研究

研究了１５ＭｎＮｂＲＥ钢持久强度与材料热处理状态的关系，以及高温抗氧化性能和长时期组织稳定性。结果表明，该钢的高温持久强度比锅炉用低碳钢２０Ｇ提高约２０％。

国产超临界锅炉受压件用钢探讨

介绍了超临界锅炉受压件用钢情况,并对目前锅炉用钢的运行可靠性和国产化问题等进行了分析。分析认为P91大口径钢管具有足够的强度和良好的焊接性能,是制造超临界锅炉高温集箱、高温管道和减温器的适用材料。通过2台900MW超临界锅炉的设计制造,表明我国已基本掌握了超临界锅炉材料的理化性能、工艺性能及制造技术。超临界锅炉应全部选用美国ASME钢号的小口径钢管和大口径钢管,同时应加大超超临界锅炉用TP347HFG、超级304H和HR3C等新钢种的性能研究。

从电力行业发展解析我国耐热高强钢管的研发方向

简述了我国电力工业的发展概况,指出我国电力行业中以火电为主的电源结构在较长的时期内还会占据主导地位。介绍了我国发电设备制造业的现状及发展方向,火电用钢管品种材料及其国产化与标准化情况;我国发电技术发展目标和耐热高强钢管的研发方向。

锅炉受热面冷拔钢管内壁线性缺陷分析

大型电站锅炉受热面用无缝钢管常在热轧和冷拔过程中产生沿钢管内壁纵向分布的线性缺陷。该缺陷对锅炉设备具有一定危害性,在安装锅炉和在役锅炉中均发现受热面钢管内壁线性缺陷,并且导致部分机组受热面运行中发生介质泄漏或爆管失效。锅炉受热面运行工况极其复杂,钢管内壁线性缺陷对锅炉设备的危害性无法定量评估,可通过金相检测、压扁试验、水压试验、无损检测等多种手段进行风险综合评估。不断提高钢管热轧、冷拔成型工艺才是消除线性缺陷危害性的有效措施和途径。

余热锅炉不锈钢烟管开裂原因分析

某炭黑企业YG-1.1-165Q型余热锅炉不锈钢烟管在使用中发生开裂。通过宏观分析、化学成分分析、金相检验等方法对烟管开裂的原因进行了分析。结果表明:烟管选材不合适、锅炉水质差及底部排污不当等问题导致烟管发生了应力腐蚀开裂。最后针对烟管开裂原因提出了预防措施。

电站锅炉无缝冷拔钢管内壁线性缺陷检测方法分析

分别采用“金相+压扁”联合检测方法和超声导波检测方法对某超临界锅炉末级过热器T91钢管内壁线性缺陷进行了检测,并对两种检测方法的优缺点进行了对比。结果表明,采用“金相+压扁”联合方法检测锅炉受热面钢管内壁线性缺陷,结果准确,利于排除深度浅但危害性大的线性缺陷;其缺点是需割管取样检测,检测效率低、检测周期长。采用超声导波能够实现对锅炉受热面钢管内壁线性缺陷的检测,检测速度快、检测前打磨工作量小,但是受限于线性缺陷特征,其检出率较低。

电站锅炉SA335-P91高温高压蒸汽钢管焊接工艺

SA335P91钢属改良型9Cr-1Mo高强度马氏体耐热钢,与传统的Cr-Mo耐热钢相比,具有高温强度高、抗蠕变性能和抗氧化性能好等优点。SA335P91钢焊接性的主要问题是冷裂纹敏感性较强以及冲击韧性下降。针对上述问题进行焊接工艺评定试验,选择GTAW+SMAW焊接方法,制定了合理的焊接工艺:氩弧焊封底时其预热温度为100℃～150℃,焊条电弧焊的焊前预热温度为200℃～300℃;焊条电弧焊层间温度应为200℃～300℃;焊接线能量在25～30 kJ/cm以下,GTAW在12～15 kJ/cm;焊后热处理温度750℃～770℃,保温4～6 h,升降温速度小于150℃/h。根据现场环境条件,采取有效的工艺控制措施,获得了较好的焊接质量,综合性能良好。

SA-178A余热锅炉换热器管失效分析

通过化学成分分析、金相分析、宏观和微观腐蚀形貌观察、腐蚀产物分析以及相关的理论计算后认为,SA-178A低碳钢余热锅炉换热器管道爆裂的主要原因是硫酸盐低温热腐蚀引起的管壁外部严重减薄导致的,蠕变以及管内压力的综合作用加速了管道爆裂过程.

火力和原子能发电锅炉用9～13Cr钢无缝管的发展现状

综述了国外火力和原子能发电生产技术的发展。由于发电设备向高温、高压和大容量化发展,近年来国外一直致力于研制9～13Cr高铬钢管取代锅炉现用的18—8系不锈钢管。较详细地介绍了提高9～13Cr钢高温蠕变强度的措施。