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。

SA-387Gr11Cl2钢板(δ=88mm)厚压裂原因分析

针对某厂气化炉用SA-387 Gr11Cl2钢板压制时发生了开裂,钢板厚度为88mm。本文对SA-387 Gr11Cl2钢板进行了化学成分、力学性能和金相组织试验,找出了造成开裂的原因是在钢板的下表面有较深的重划痕,重划痕在冷压时产生应力集中导致开裂。

气化炉SA-387GR11CL2钢板的焊接及热处理

因气化炉工作条件及使用性能的需要,对其承压主壳体常用ASME规范材料SA-387GR11CL2钢板有明确的中温力学性能要求。某气化炉项目要求承压主壳体SA-387GR11CL2钢板材料及焊接接头427℃中温抗拉强度不低于450 MPa,经过系列焊接及热处理加工后,板材及焊接接头各项性能是否仍能满足相关技术要求是该产品的主要制造难点。通过系列焊接及热处理工艺试验并采用回火参数进行分析,研究焊接工艺及热处理制度对SA-387GR11CL2钢板材料及焊接接头性能的影响,并进行封头热处理工艺试验,制定出合理的气化炉燃烧室、激冷室筒体及封头焊接及热处理工艺。

一体模钢锭轧制特厚SA387Gr11CL2钢板生产实践

以33.2 t一体模钢锭轧制的(120×1 720×13 570) mm规格SA387Gr11CL2钢板为对象,重点研究帽口端表面、内部质量、化学成分及力学性能。结果表明:轧制钢板帽口对应位置的表面质量良好,探伤结果达到NB/T 47013.3—2015标准及第1号修改单TⅠ级。距帽口线700 mm以内试样成分无明显偏析,满足标准要求,拉伸、冲击等力学性能良好。与传统钢锭相比,采用一体模钢锭轧制上述规格钢板,成材率可以提高3.29%。

SA387Gr11CL2钢平面应变断裂韧度K_(IC)的测定

从某钢厂生产的150 mm厚SA387Gr11CL2钢板上制取标准型试样,进行平面应变断裂韧度试验,测定该类钢交货状态平面应变断裂韧度K_(IC)值。结果表明:此钢板平面应变断裂韧度K_(IC)值为305 MPam 1/2。试验结果不仅丰富了SA387Gr11CL2钢的性能指标,为钢厂积累经验数据,也为设计院、制造厂提供了参考、设计依据。

SA387Gr11CL2钢SAW焊接接头显微组织分析

通过对SA387Gr11CL2耐热钢SAW焊接接头的显微组织分析,得到SA387Gr11CL2焊缝、热影响区的显微组织的变化规律。其中焊缝区为回火索氏体+细粒状碳化物;过热区为保持板条状马氏体位相的回火索氏体组织;重结晶区为细小的回火索氏体+铁素体的组织;部分相变区为晶粒较粗大的回火索氏体+铁素体组织。

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。

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。

气化炉SA387Gr11Cl2与316L异种钢的焊接工艺研究

以气化炉的就地液位计与下段洗涤冷却室壳体焊接为例,分别对SA387Gr11Cl2与316L的焊接性能进行了分析,同时对两种材料焊接特点作了简要描述,通过采用不同的焊条进行工艺试验,对接头的显微组织及力学性能进行对比分析,摸索出最佳的焊接工艺参数,确定了合适的焊接材料,攻克了SA387Gr11Cl2与316L异种钢焊接弯曲性能差的难题,并成功应用于产品焊接,最终完成了气化炉的制造。

SA387GR.11CL.12钢单面焊对接接头的疲劳裂纹扩展性能评定

就ASME锅炉压力容器规范的SA387GR.11CL.12钢的单面焊对接接头进行了疲劳裂纹扩展试验,得到在用含缺陷压力容器的安全评定用的da/dN与ΔK的关系式为:da/dN=15.0×10^(-9)ΔK^(3.34),它与GB/T 19624-2004推荐的公式相比,在相同的ΔK下,扩展速率要比推荐值大。因此对其进行安全评定时不建议采用GB 19624-2004推荐的公式。

压力容器用钢板ASTM A 387M Gr.11 CL2的生产实践

介绍了重庆钢铁股份有限公司生产压力容器用ASTM A 387M Gr.11 CL2 24 mm钢板的生产工艺及实物性能。试验钢(/%:0.13C,0.56Si,0.56Mn,0.036Alt,0.005P,0.001S,1.02Cr,0.50Mo)300 mm×2010 mm铸坯粗轧开轧> 1 000℃,中间坯厚度72 mm,精轧开轧880~940℃,精轧终轧850~870℃,层流冷却后690~710℃,空冷至室温后890~910℃正火,空冷至室温后650~670℃回火。实践表明,研发的该钢板各项性能指标均符合技术要求,且具有良好的低温冲击韧性,试验钢-40℃冲击功149~172 J。

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。

费托反应器SA387 Gr11 Cl2特厚板筒体立焊施工技术

全面分析了费托反应器SA387 Gr11 Cl2筒体特厚板的焊接性,针对立焊过程中易产生的冷裂纹、再热裂纹及不易成型等问题,制定了详细的焊接工艺并施焊,通过对产品焊接试件化学成分、力学性能等的检测、分析,对焊接工艺的适用性进行了评判。结果表明,采用PHOENIX CHROMO 1焊条,双U形坡口,焊前预热,小电流、短弧多层多道施焊,焊后立即消氢和消应力热处理等多种工艺措施,可以有效避免冷裂纹、再热裂纹的产生,得到高质量的焊接接头,满足费托反应器的制造质量要求。

A387Gr11CL2钢板焊接性研究

采用埋弧焊工艺,对成分优化的A387Gr11CL2钢板在较低预热温度下的焊接性进行了研究,并利用金相显微镜、硬度计、万能试验机及冲击试验机,分析了焊接接头的组织、硬度、拉伸性能、冲击性能和冷弯性能。结果表明,焊接板经过60℃预热,并采用线能量为38~41 kJ/cm的埋弧焊进行焊接,再经715℃×360 min的焊后热处理工艺,可获得性能合格的焊接接头。焊接区和热影响区虽然晶粒粗大,硬度均高于母材,但是经过焊后热处理后冷裂纹倾向不大;强度和延伸率相对于母材有小幅度下降,但仍满足标准要求,冷弯性能亦合格;焊接接头各位置-30℃冲击功均在80 J以上,远高于标准要求的47 J。

焊后热处理时间对SA-508Gr.3Cl.2钢焊缝力学性能影响的研究

在三代非能动压水堆核电设备上,大量地使用到了SA-508Gr.3Cl.2钢,该材料具有较高的强度和低温冲击韧性。由于核电部件材料厚度大,SA-508Gr.3Cl.2钢焊接完成后需要进行较长时间的热处理,以消除残余应力。针对SA-508Gr.3Cl.2焊缝,选取了国内外不同牌号的四种埋弧焊焊丝焊剂进行焊接试验,并分别进行了不同焊后热处理保温时间下的焊缝金属拉伸和冲击试验。通过对试验结果的分析表明:焊后热处理后,SA-508 Gr.3Cl.2钢焊缝拉伸性能有较大程度的降低,随着焊后热处理时间的增长,焊缝强度降低的趋势逐渐减缓;焊后热处理对SA-508Gr.3Cl.2钢焊缝冲击性能影响无明显规律;随着焊后热处理时间的延长,焊缝基体组织未发生显著变化,晶间析出物有所增加并长大。焊缝的性能,特别是其低温冲击性能,更大程度取决于焊接参数,尤其是焊接热输入量。为获取理想的焊缝力学性能,需采用合适的焊接参数,控制热输入量。

SA387Gr11CL2钢无塑性转变温度的测定

从90 mm厚SA387Gr11CL2钢板制备P-2型试样,进行无塑性转变温度落锤试验,测定该类钢交货状态下的无塑性转变温度(NDTT)。结果表明:钢板表面无塑性转变温度为-55℃,板厚1/2处无塑性转变温度为-45℃。试验不仅为钢厂积累了经验数据,也为设计院和制造厂提供了参考数据和设计依据。

SA387Gr11CL2钢淬火工艺试验

绍SA387Gr11CL2钢板淬火工艺试验,保证其强度符号要求。

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。

大型化工装备用A387Gr11CL2特厚钢板的研制

采用转炉冶炼、LF精炼、RH真空脱气处理、连铸、热轧和热处理工艺,研制开发150 mm厚度A387Gr11CL2钢板。通过Gleeble热模拟试验得到A387Gr11CL2钢板的相变点和静态连续冷却转变曲线。在钢板经过(940±5)℃淬火、(710±5)℃回火、(690±14)℃×24 h高温长时间模拟焊后热处理后,分别检验淬火+回火态和淬火+回火+模焊态性能。结果表明:两种状态钢板1/4和1/2厚度处的组织均为贝氏体+铁素体,晶粒细小均匀,综合力学性能优异,完全能够满足大型化工装备的使用技术要求。

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。