高温再热器SA-213TP347H钢管裂纹原因分析

基于一个典型的超临界锅炉再热器出口管道在长期运行过程中出现裂纹的案例,对其采用的SA-213TP347H钢管材料进行宏观检查、成分分析及显微结构检查,揭示了裂纹产生的根本原因。分析结果表明,裂纹的形成与材料在高温、高压环境下经历的力学疲劳及环境诱导腐蚀有关。根据分析结果,提出了材料的合理选用和设备维护建议,以期提高设备可靠性和安全性。

高温再热器SA-213TP321H钢悬吊管开裂失效分析

针对某循环流化床锅炉高温再热器SA-213TP321H钢悬吊管弯头开裂问题,采用宏观观察、化学成分测试、金相检验、硬度检测、扫描电镜与能谱等对其开裂原因进行了分析。结果表明悬吊管弯头的硬度偏高,显微组织存在明显的滑移线,且开裂处晶界存在腐蚀。这表明悬吊管未进行有效的固溶处理,碳化物在晶界析出弱化了晶界,在悬吊弯管拉应力以及残余应力、蒸汽应力等共同作用下,导致弯头出现晶间应力腐蚀开裂。

T22/TP304H异种钢焊接接头性能分析与剩余寿命评估

异种钢焊接在亚临界锅炉中被广泛运用,其焊接接头性能会直接影响锅炉的运行安全和服役寿命。针对已服役20万小时以上的锅炉中带垫板T22/TP304H异种钢焊接接头,采用微观组织观察、常温与高温拉伸试验以及高温持久试验等方法,全面评估了焊接接头的组织形态、力学性能和耐久性。结果表明,TP304H母材及焊缝中有析出物聚集现象,易诱发焊接区域萌生裂纹;长期服役的接头拉伸强度低于ASME标准要求的最低值,力学性能出现较大程度的衰退;通过温度曲线推算法估算,焊接接头的剩余寿命为29 745 h,但其运行可靠性已显著降低,应对接头部位进行检修并加强后期巡检工作。该研究可为T22/TP304H异种钢焊接头的组织与性能研究和设备后续的安全运行提供理论参考。

T22/TP304H带垫板异种钢焊接接头显微组织与力学性能分析

异种钢焊接接头在火电厂锅炉结构中被广泛应用,对存在裂纹的现服役接头进行分析是评价异种钢焊接接头安全问题的基础。借助金相显微镜和扫描电镜对某含裂纹的T22/TP304H带垫板异种钢焊接接头进行了组织形貌分析,焊接材料为镍基合金,并利用显微硬度计和万能拉伸试验机分别对接头进行了显微硬度测试及拉伸性能测试。结果表明:焊缝的显微组织主要为奥氏体、Nb(C,N)析出相和M23C6碳化物;T22侧熔合区存在明显的细晶强化作用,该区域硬度增大,TP304H侧熔合区奥氏体晶粒粗化现象不明显;接头的常温和高温拉伸性能存在明显的劣化情况。

高温再热器SA-213TP347H钢管破裂分析

采用化学分析、金相分析、晶间腐蚀试验分析对某电厂3号炉高温再热器SA-213TP347H钢管破裂原因进行分析。分析结果表明,所取弯管化学成份及晶粒度符合ASMESA-213TP347H标准的要求,该段弯管晶间腐蚀试验后未发现晶间腐蚀倾向。该弯管爆管属于个别问题,背弯面上的裂纹在原材料管供货时就存在,应是钢管生产厂家漏检的个别不合格钢管。

SA-210A1与SA-213TP304H的异种金属焊接性能研究

利用GTAW焊工艺并选用ERNiCr-3焊丝对SA-213TP304H与SA-210A1异种金属进行焊接试验研究,采用Olympus金相显微镜观察接头的显微组织结构特征,并对焊接接头进行了显微硬度和力学性能测试。试验结果表明:焊接接头外观质量和气密性良好,硬度分布较均匀,没有出现脆化相,组织稳定、性能良好,焊接产品质量达到ISO5817 B级标准。

SA-213 TP347H过热器管对接焊接工艺研究

本文分析了SA-213TP347H和12Cr1MoV钢的特性及焊接性,通过焊接工艺评定试验,对SA-213TP347H和12Cr1MoVG管对接进行了焊接性分析和焊接工艺研究,总结出了合理的焊接工艺参数及必要的焊接要点。

高温再热器SA-213TP347H钢管裂纹原因分析

通过结构分析、断口检查、硬度测试、抗拉试验、显微组织观察及能谱分析,对电厂高温再热器SA-213TP347H钢管进行裂纹原因分析。结果表明:高温再热器在运行中容易晃动,裂纹处于管夹挤压的凹坑;裂纹处管材的拉伸性能、硬度均符合ASME A213/A213M对SA-213TP347H钢的要求;显微组织为奥氏体和沿晶界分布的含Cr碳化物,裂纹是沿晶裂纹,由管外壁向管内扩展;裂纹处腐蚀产物均含有O、S等非金属元素。分析表明:产生裂纹的原因是由于管夹挤压管道,同时管道结构易晃动,增加了挤压变形处的应力,促进了含Cr碳化物沿晶界析出,形成贫Cr区而导致晶界弱化,并在腐蚀性介质的作用下,导致晶间应力腐蚀开裂。

喷丸对TP304H钢高温水蒸气氧化行为的作用

研究了表面喷丸形变处理对TP304H钢在610～770℃水蒸气中的氧化行为的影响,采用SEM、EDX和EPMA分析了不同喷丸强度对合金水蒸气氧化65h的氧化膜形貌、结构和表面合金元素的影响.结果表明:表面喷丸形变可有效减缓氧化动力学速度,在0 5MPa喷丸强度和730℃条件下提高抗氧化性能的效果最好,表面氧化膜颗粒得到细化,膜中Cr相对浓度明显提高,氧化膜物相构成由纯Fe和Fe、Cr混合氧化物转变为Cr2O3.分析认为:表面喷丸形变处理增加了合金表层区域的位错、空位等缺陷浓度,提高了氧化初期的形核密度,为Cr提供了大量短路扩散通道,降低了Cr选择氧化的临界浓度;基体表层Cr的短路扩散保证了Cr2O3膜稳定生长的扩散通量,从而抑制了Fe氧化物的形成.

Super304H钢和TP304H钢晶间腐蚀敏感性研究

利用电化学动电位再活化法(EPR)测试了Super304H钢和TP304H钢的晶间腐蚀敏感性。结果表明,Super304H钢和TP304H钢的再活化率在同一个数量级上。Super304H钢和TP304H钢组织中都没有明显的Cr23C6析出相,所以未出现明显的基体贫铬现象,因此二者具有优良的耐晶间腐蚀性能。

长期服役后TP304H/T22型异种钢焊缝失效原因分析

某电厂进口亚临界锅炉在检修中,发现高温过热器出口管段TP304H/T22型异种钢焊缝从内壁开裂。通过对失效异种钢管样的宏观形貌、规格尺寸、化学成分、显微硬度、显微组织等方面的分析,得出结论:裂纹从内壁的焊接内衬环与母材的未熔合位置起裂,并向焊缝内部扩展;焊缝及两侧母材的规格尺寸、化学成分、显微硬度和显微组织均符合要求;焊接衬环与母材的未熔合界面具有应力集中效应,是异种钢焊缝在设计寿命前开裂的主因。检测试验发现,射线检测和超声相控阵检测均无法有效检出此类裂纹。

喷丸与沉积稀土薄膜对TP304H钢在SO_2-O_2气氛中高温腐蚀的影响

采用喷丸与电泳沉积稀土薄膜复合处理工艺对TP304H钢表面进行处理,在管式高温腐蚀试验装置中,以650℃通入1％SO_2+14％O_2+85％Ar混合气体腐蚀150h评价其抗腐蚀性能。结果表明,虽然单一沉积稀土氧化物薄膜和喷丸均能不同程度地提高抗腐蚀性能,但以复合处理效果最好。该处理方法可使试验周期内腐蚀增重量减少近50％,生成的腐蚀产物膜连续致密。X-ray衍射分析证明复合处理改变了腐蚀产物的物相构成,主要相成分由未处理样品的Fe_2O_3/Fe_(1_x)S/Ni_(1-x)S转变为Cr_2O_3/FeCr_2S_4/Ni_(3-x)S_2。最后讨论了喷丸与电泳沉积稀土薄膜复合处理提高抗腐蚀性能的机理,认为复合处理效果在于喷丸处理有效促进表层附近区域合金元素Cr向表层富集,稀土氧化物则促进了Cr的选择性氧化。

TP304H钢鳍片管再热器焊接裂纹分析

某厂循环流化床锅炉的高温再热器为TP30 4 H钢鳍片管 ,现场组装焊接时 ,在鳍片与管子的角焊缝处出现多处裂纹。通过进行金相试验、断口分析及能谱微区成分分析 ,认为焊接热裂纹是造成开裂的主要原因。提出了提高焊接质量 。

TP304H/12Cr2MoWVTiB异种钢管的双温瞬时液相扩散焊工艺

采用传统的和双温瞬时液相扩散(TLP)焊接工艺对TP304H/12Cr2MoWVTiB异种钢管进行了焊接,研究了不同焊接工艺对接头组织与性能的影响。结果表明:采用双温TLP焊接工艺所获得的焊接接头的组织和性能优于传统TLP焊接工艺的;采用1 240℃加热30 s1、200℃加热3 min的双温焊接工艺所获得的接头抗拉强度为570 MPa,弯曲角达180°时不断裂。

12Cr2MoV/TP304H异种钢管瞬时液相扩散焊工艺研究

采用氩气保护,用Fe基和BNi2合金箔作为中间层,进行了12Cr2MoV贝氏体耐热钢和TP304H奥氏体不锈钢管的瞬时液相扩散连接,分析了接头的力学性能、显微组织和断口特征,确定出了合适的连接工艺参数。研究表明,在合适的工艺参数下,用Fe基-BNi2-Fe基三层中间层连接的接头室温下的拉伸强度和弯曲强度等于或超过基体。

TP304H+12Cr1MoV异种钢焊接接头的界面蠕变损伤行为

通过高温持久性能试验和扫描电子显微镜分析,研究了焊态和热处理态TP304H+12Cr1MoV异种钢焊接接头的界面蠕变损伤及破坏特征。研究结果表明,焊后不进行热处理条件下,接头的高温持久性能优异;随着持久试验应力的降低,试样的断裂塑性下降,断裂部位由12Cr1MoV侧母材逐渐转移至热影响区、熔合线;接头经高温长期试验,12Cr1MoV侧熔合线附近会析出链状Ⅰ型碳化物,接头的低塑性开裂在该Ⅰ型碳化物处形核,进而通过蠕变孔洞的长大和连接的方式导致异种钢接头的早期脆性失效。

SA-213M TP347H不锈钢管冷弯后性能变化及热处理方案比较

随着锅炉燃烧介质种类不断丰富,SA-213MTP347H应用越来越广泛.本文主要通过对SA-213M TP347H奥氏体不锈钢钢管在不同应变条件、不同热处理状态下进行的工艺试验,重点检测试件样本弯头处的硬度、金相及微观晶粒度等,并对获得的数据进行对比分析,从而找到一种经济可行的SA-213MTP347H奥氏体不锈钢弯头弯后热处理方法,确保SA-213M TP347H奥氏体不锈钢管弯后的机械性能及抗腐蚀性能.

锅炉用TP304H钢高温老化浅析

对不同老化程度的TP30 4H管材进行了理化分析及机械性能试验。认为管材高温老化主要是由于碳化物的析出 ,晶界附近的固溶体中合金元素减少 ,使钢材易形成晶间腐蚀 。

12Cr1MoV与TP304H异种钢管的瞬态液相连接

采用铁基非晶中间层合金,在1220℃、3min、8MPa的工艺条件下进行了12Cr1MoV与TP304H异种钢管的瞬态液相连接,以扫描电镜(SEM)、能谱(EDX)分析了接头区组织与成分分布,并与氩弧焊接头进行了比较。结果表明,与氩弧焊接头不同,瞬态液相连接接头焊缝界面不明显,晶粒跨界面连续生长,基体元素沿焊缝区连续分布,无成分突变。瞬态液相连接接头拉伸时断在12Cr1MoV母材侧,弯曲180°未断,接头性能合格。

600MW超临界机组SA-213TP347H高温再热器频繁爆管原因探究

通过宏观检查、化学成分、力学性能、显微组织及扫描电镜与能谱分析,结合设计、制造、安装等阶段存在的隐患分析,深入研究了某电厂SA213-TP347H高温再热器管频繁爆管原因。结果表明:高温再热器管子在弯管处存在不同程度的机械损伤缺陷。爆管管样化学成分、硬度、拉伸性能符合ASTM A213/A213M的规定;爆口处显微组织为奥氏体,晶界处存在含Cr和Nb成分析出物。备品备件硬度偏高,显微组织有明显的孪晶和较多滑移线,加速了敏化,晶界急剧贫Cr化。综上分析,高再频繁爆管的原因既有设计上的因素,也有制造质量的影响,而弯管未进行固溶处理,加速了贫Cr区的形成从而导致晶界抗腐蚀性能降低,导致晶间腐蚀所引起。