气化炉用SA-387Gr11CL2钢国产焊材试验研究

针对煤化工设备中气化炉主壳体用SA-387Gr11CL2钢,进行了不同厂家相应国产焊接材料力学性能的试验研究,并与日本神户制钢同等级焊接材料进行对比分析,发现通过与焊材厂家合作改变焊材配方,添加对机械性能有益的合金元素,能够使国产焊材满足生产要求,并展望了国产焊材未来的研究方向和应用前景。

SA387Gr11CL2钢的焊接

2009年,本公司为某集团合成氨装置生产的水煤气加热器,由于容器在运行过程中不断经受冷热疲劳,产生轴向和纵向温差,引起局部的塑性变形,长期使用易造成筒体鼓胀。而SA387Gr11 CL2钢在小于600℃温度下有较好的热强度及抗氧化抗氢、硫腐蚀性能。此容器筒体采用的材质为SA387Gr11 CL2,是适用于高温压力容器用的铬-钼钢。冷裂纹和再热裂纹是SA387Gr11 CL2钢焊接时经常出现的问题。在焊接水煤气加热器的过程中,对SA387Gr11 CL2钢板进行焊接工艺研究,制定出合理的焊接工艺,通过合理选用焊接材料,确定焊前预热温度,严格控制焊接工艺参数、焊后消氢和焊后消应力热处理等控制措施,有效地防止了焊接冷裂纹和再热裂纹的产生,并使焊接接头性能满足了设计的要求。

SA387Cr11.CL2钢拼焊大型封头热处理工艺试验

通过对SA387Cr11.CL2钢大型封头焊接试板的热处理工艺,进行多次试验,找出了合适的热处理工艺;并通过合理的工装,有效控制了封头的变形。

SA387Gr11CL2钢耐蚀带极埋弧堆焊工艺研究及过程控制

通过对SA387Gr11CL2钢进行耐蚀带极埋弧堆焊工艺评定试验,确定堆焊焊接工艺规范,并成功应用于产品的耐蚀堆焊,为耐蚀带极埋弧堆焊工艺操作提供参考。

SA387Gr22CL2钢制甲烷化炉进出口换热器的制造

介绍了SA387Gr22CL2钢制甲烷化炉进出口换热器制造中材料技术指标、复验、焊接工艺控制及检验。通过选取适当的焊接及热处理工艺,较好的保证了产品质量,产品各项性能指标均达到设计技术要求,为使用该类钢材设备的国产化提供了经验。

SA387Gr11CL2钢的现场补焊

SA387Gr11CL2钢是典型的珠光体耐热钢,该钢具有防止氢脆、氢腐蚀、氢剥离、抗硫化物腐蚀等性能,广泛用于制造化肥、石油化工设备。某气化炉主体材质为SA387Gr11CL2钢,该设备现场安装验收时发现气化炉燃烧室内壁有凹坑,补焊后24h出现延迟裂纹。针对该问题,经试验制定出专门现场补焊工艺,将缺陷去除后重新进行补焊、热处理,补焊后各项性能符合要求。

ASME SA-387M GR22CL2管线钢药芯焊丝打底焊接工艺

0引言炼油厂内管线工作环境恶劣，管道中介质压力高、管壁厚、多种口径，从而对管道焊接提出了越来越高的要求。在管道焊接过程中，由于焊接热作用和冶金作用改变了焊接区域的母材力学性能．使得焊接接头及热影响区成为管道运行的薄弱环节。ASMESA-387MGR22CL2是适合于恶劣服役条件的管线用钢，该钢是本质细晶粒镇静钢，为低合金珠光体型耐热钢，具有优良的加工工艺性能，耐持久性能好。抗高温氧化、抗高温腐蚀性能均优于一般的低合金耐热钢。但因该钢碳当量较高，并含有一定量的Cr和Mo，会使焊缝和热影响区具有淬硬倾向，焊后空冷时易产生硬而脆的马氏体，不仅影响焊接接头的力学性能，且会产生很大的内应力．加之较高的扩散氢浓度，使焊缝和热影响区有冷裂倾向。如果工艺条件及施工方法选择不当．很容易在焊接接头产生焊接冷裂纹或在焊缝金属中产生回火脆化。炼油厂管线焊接大多是在室外施工．施工条件差，对焊接方法和工艺要求苛刻。目前。

SA-537 CL2碳锰硅钢埋弧焊工艺研究

为了提高SA-537 CL2碳锰硅钢的焊接质量,在对SA-537 CL2钢的化学成分及焊接性进行分析的基础上,采用埋弧焊焊接方法,选择力学性能匹配的埋弧焊丝/焊剂进行了焊接工艺评定试验。考虑到设备壁厚以及大直径封头拼缝热成型情况,焊接工艺评定试板分别进行了焊后热处理和淬火+回火+焊后热处理,并对焊接接头进行了理化性能试验。试验结果显示,经淬火+回火+焊后热处理的焊接接头抗拉强度、冲击功、硬度等性能下降。微观组织分析表明,组织中有大的块状铁素体析出,也是导致接头性能下降的主要原因。针对实际焊接过程中出现的热影响区冲击功波动的情况,在后期项目板材采购时,通过提高SA-537 CL2钢的镍含量,可保证焊接接头冲击性能的稳定性得到改善。

核电SA-508 Gr.3 Cl.2钢用埋弧焊烧结焊剂的研制

研制的核电SA—508 Gr.3 Cl.2钢用埋弧焊烧结焊剂CHF113HRF,渣系为氟碱型CaF_2-MgO-Al_2O_3-Ca O-SiO_2,碱度为2.8。该焊剂匹配专用焊丝CHW-SEM2HRF在SA—508 Gr.3 Cl.2钢上焊接,结果表明,该焊丝焊剂组合焊接工艺性能优良,在焊态和焊后热处理条件下,熔敷金属理化性能优良,完全适合核电工程SA—508 Gr.3 Cl.2钢的焊接。

SA-537 CL.2钢焊接工艺研究与应用

本文通过SA-537CL.2材料焊接性试验和焊接工艺评定的制作,结合产品的焊接施工,详细阐述了SA-537CL.2材料的焊接工艺要点。同时对产品焊接中裂纹产生的原因进行了分析并提出了合理的解决方案。为后续同类材料的焊接提供借鉴。

核电用SA-508Gr.3Cl.2钢配套埋弧焊焊接材料的研制

针对核电蒸汽发生器、稳压器等设备用SA-508Gr.3Cl.2钢配套埋弧焊焊接材料大部分依赖进口的现状,进行了SA-508Gr.3Cl.2钢配套埋弧焊焊丝、焊剂的研制工作。通过对有害杂质元素的有效控制,使得研制焊材的抗拉强度、冲击韧性等性能有了显著的提升,从而获得了优良的力学性能。结果表明,研制的低合金钢埋弧焊焊接材料具有良好的焊接工艺性能,电弧稳定性好,焊道成形美观,脱渣容易,且各项力学性能均满足产品要求。

A508-3 Cl.2锻件配套氩弧焊焊丝研制

针对核电产品蒸汽发生器、稳压器用A508-3 Cl.2钢母材,开展A508-3 Cl.2钢配套的焊接材料和焊接工艺的研究工作。研制的焊丝通过调整合金元素比例,对S,P,Co等有害元素进行有效地控制,抗拉强度和冲击韧性均有明显提升。焊缝金相组织未见硬脆相,组织柱状晶消失并转化为等轴晶,组织细化,单位面积晶界比例明显上升,使得位错扩展受到阻碍,宏观表现韧性提高。研究结果表明,研制的HS09MnNiMoHR低合金钢氩弧焊丝具有良好的焊接工艺性能,力学性能满足项目要求。

特厚临氢设备用SA387Gr.22Cl.2钢板的组织控制

对特厚临氢设备用SA387Gr.22Cl.2钢板的CCT曲线进行测定,模拟计算不同厚度下SA387Gr.22Cl.2钢板厚度1/2处的冷却速度,确定形成贝氏体组织最小冷却速率(临界冷却速度)。结果表明,形成贝氏体组织最小冷却速率为1℃/s及正火空冷临界厚度为50 mm,板厚超过200 mm时临界冷却强度急剧增加,心部会出现铁素体且含量2%内多边形铁素体,对力学性能没有显著的影响。

50mm厚SA508Gr.3Cl.2钢超窄间隙激光填丝焊接头组织与性能

采用超窄间隙坡口和光纤激光填丝多层焊工艺,焊接了50mm厚的SA508Gr.3Cl.2核电用钢,测试并分析了接头的微观组织和性能。结果表明,焊接接头无宏观缺陷;热处理后接头中部焊缝中心组织主要为上贝氏体和针状下贝氏体,母材侧热影响区的粗晶区组织为高温回火马氏体,硬度为280HV。焊接接头拉伸试样的拉伸断裂位置均位于母材,接头抗拉性能良好。接头上、中、下部位的焊缝冲击韧性均小于母材的,但焊缝冲击试样的断口形貌仍具有一定的韧性断裂特征。

SA508M.Gr.3CL.2钢锭冶炼生产实践

SA508M.Gr.3CL.2钢主要用于生产制造核电装备的锻件钢锭,其对P、H元素和w(N)/w(Al)比值等要求严格。上海电气上重铸锻有限公司根据此钢种的成分要求,制定了冶炼生产工艺,通过采取严格控制配料、脱磷、脱硫、偏析以及真空脱气等工艺措施,成功生产了460t超大型SA508-3钢钢锭。锻件成品中w(P)≤0.004%、w(S)≤0.002%、w(H)≤0.8×10-6、w(O)<5.0×10^(-6),w(N)/w(Al)比值在0.6~0.9之间,C、Mn、Mo元素偏析控制较好,满足了此钢种的内控成分要求。

蒸汽发生器下封头力学性能的均匀性分析

通过对小型模块反应堆蒸汽发生器下封头的解剖实验,分析了不同部位试料的力学性能的均匀性。不同试料的成分分析表明,C含量在0.20%～0.21%(质量分数)范围内,S和P含量分别在0.004%(质量分数)和0.001%(质量分数)以内,其他合金元素含量仅在一个非常小的范围内波动。受到整体锻造工艺大变形和复杂应力的影响,下封头球体内外表面、管嘴和其与球体链接处的硬度有所波动,但处在217HB～232HB一个较窄的范围内。从调质态和模拟态试料的周向、径向力学性能来看,室温和高温强度均在正常范围波动,相对而言,冲击韧性波动较大,但相应的最小冲击功仍远大于最低要求。下封头锻件整体成型后可以达到力学性能均匀化的目的,证实了整体锻造工艺和后续性能热处理工艺的合理性和可行性。

反应堆压力容器整体顶盖锻件锻造质量控制研究

目前针对反应堆压力容器顶盖锻件的成型工艺研究中,国内外均将整体成型作为主要的锻造工艺方案,在锻造方案中涉及针对钢锭(坯)加热、塑性成型、锻后热处理三个过程主要工艺参数的控制,以及这些参数对锻件质量的影响因素,分析如何加强锻造过程控制,实现顶盖锻件的整体锻造。

小型反应堆用A508-3钢管板锻件(国产)的显微组织和力学性能均匀性研究

通过对小型模块反应堆蒸汽发生器管板的解剖试验,分析不同部位试料的化学成分、力学性能和显微组织的均匀性。试料A^F化学成分均匀,C的质量分数控制在0.18%~0.19%范围内,S和P的质量分数分别控制在0.002%和0.005%以内,其他合金元素质量分数仅在一个非常小的范围内波动。从调质态试料的周向力学性能来看,室温和高温强度均在正常范围波动,相对而言,冲击韧性波动较大。试料E在-10℃低温平均冲击功仅为76 J(最低47 J),基本满足最低标准要求。均匀分布的短棒状或近球形的碳化物+回火马氏体的显微组织具有良好的强韧性。因淬透性不足而发生贝氏体相变产生的长棒状或不规则形状的晶界碳化物是导致韧性降低的主要原因。管板锻件整体成形后基本可以达到力学性能均匀化的目的,但整体锻造工艺和后续性能热处理工艺具有进一步优化的空间。