火力发电厂蒸汽管道ZG15Cr1Mo1V铸造水压堵阀裂纹缺陷成因分析

铸造水压堵阀裂纹缺陷已是火电金属监督检验典型问题之一,为探究裂纹缺陷成因,指导现场检验和缺陷处理,本文以ZG15Cr1Mo1V主汽和再热热段堵阀大规模裂纹缺陷为研究对象,从材料特性、水压堵阀结构特征、制造工艺、服役特点等方面展开分析。结果表明:堵阀制造阶段已存在微小原始缺陷,运行服役后扩展形成裂纹缺陷;材料特性和制造工艺决定其存在原始缺陷的倾向较大;分型铸造方式导致阀体两侧缺陷差异明显;水压试验时堵阀仅前侧受力的状况造成阀体前后侧裂纹缺陷差异;相贯线过渡区域、口环连接区域易形成缩松、微裂纹等缺陷,且过渡区域多为应力集中区,导致裂纹缺陷易在此富集与扩展;制造热处理和运行服役阶段温度、压力的作用,促使裂纹缺陷的生成与扩展。

ZG15Cr1Mo1V铸钢高压联合主汽门裂纹缺陷修复

结合300 MW机组高压联合主汽门裂纹的修复实例,详细介绍采用ENiCrMo-3镍基焊材对ZG15Cr1Mo1V铸钢裂纹缺陷修复的的处理方案及工艺过程,为同类型问题的解决提供借鉴。

NiCrFe合金补焊15Cr2Mo1耐热钢焊缝组织与力学性能

针对15Cr2Mo1耐热钢焊缝服役过程中易出现表面裂纹的问题,采用与该钢种使用场景相似的NiCrFe合金对预制不同坡口深度来模拟裂纹深度的焊缝进行补焊。通过补焊焊缝组织及性能表征,验证补焊修复工艺的适用性。结果表明:不同深度裂纹补焊后均成型良好且无明显缺陷,焊缝金属均由奥氏体胞状树枝晶及第二相析出物组成,熔合区附近存在少量共晶铁素体,但Ⅱ型边界与熔化边界间的白亮条带中不存在铁素体。补焊填充量的增加主要使接头的屈服强度降低,尤其坡口深度由6.5 mm增加至13 mm时,室温及高温屈服强度均大幅度降低15%左右,此后降低趋势减缓。填充量增加使熔合线及熔合线外2 mm区域冲击韧性提高,而全焊缝硬度随填充量增大呈现先减小后增大的特点,这与补焊缝所受的拘束作用、合金元素偏析形成析出相增多有关。

ZG15Cr2Mo1中压主汽门的补焊

对中压主汽门的裂纹及ZG15Cr2Mo1的焊接性进行了分析,并对不同的补焊工艺进行了分析比较,补焊获得成功。

ZG15Cr1Mo1V汽轮机汽门内壁裂纹焊接修复技术

对某电厂#4机组高、中压主汽门、调速汽门进行裂纹检测及焊接修复,硬度检测和现场覆膜金相分析表明,机组经长期运行导致材料老化,部件的力学性能和承载能力降低,导致裂纹产生。针对高压主汽联合阀的内、外璧采用焊条电弧焊、焊前预热及焊后热处理的热焊工艺,对难以热处理的所有中压主汽门采用钨极氩弧焊打底及焊条电弧焊的冷焊工艺。结果表明,焊缝性能良好,与修补前平均硬度HB128相差在HB10以内。

高压蒸汽室铸钢件砂型铸造工艺模拟研究

基于高压蒸汽室铸钢件的结构特点和铸造工艺要求,设计了该铸钢件的砂型铸造初步方案,并采用ProCAST软件进行了充型和凝固收缩数值模拟研究。结果表明:充型过程平稳,未出现浇不足现象,但在蒸汽室底座厚大部位、蒸汽室顶部凸台处出现了大体积缩孔,同时铸件中产生了分散的缩松缺陷。结合模拟结果,对缺陷部位增加了冒口和冷铁,改进后的模拟结果良好,没有缩孔缺陷。

P91与ZG15Cr2Mo1异种钢焊接工艺

将P91和ZG15Cr2Mo1异种钢焊接工艺应用于新型 30 0MW火力发电机组重要部件中 ,针对两种钢的特点 ,确定了合适的焊接材料和具体可行的焊接工艺 。

ZG15Cr2Mo1钢力学性能差异较大的原因分析

ZG15Cr2Mo1钢在力学性能检测时结果差异较大,通过室温和高温力学性能试验、化学成分分析、金相检验等方法对两组力学性能差异较大的试样进行了分析,并确定了合理的热处理工艺。结果表明:热处理工艺不稳定导致的显微组织差异是该钢力学性能差异较大的主要原因;在920~970℃保温8~12h正火和720~760℃保温8~12h回火,可使该钢组织均匀,获得较好的综合力学性能。

ZG15Cr2Mo1钢的热处理工艺研究

为了确保含017%C、1.93%Cr、0.97%Mo、0.43%Si和0.68%Mn(质量分数)的ZG15Cr2Mo1钢的室温和高温力学性能满足要求,对其进行了不同温度和冷却方式的正火及不同温度的回火工艺试验。经不同工艺热处理的钢的室温和高温力学性能确定的ZG15Cr2Mo1钢的最佳热处理工艺为:920~970℃保温8~12h空冷正火,随后720~760℃回火8~12h。

超超临界汽轮机用ZG13Cr9Mo2Co1VNbNB钢的组织与性能研究

介绍了1000MW等级超超临界汽轮机组大型铸件用材ZG13Cr9Mo2Co1VNbNB钢。通过相图计算、模拟焊后热处理,对比了材料的组织性能变化。试验结果表明:ZG13Cr9Mo2Co1VNbNB钢正火+高温回火后为典型的板条马氏体组织;材料中未形成Laves相;模拟焊后热处理降低了材料的屈服强度和韧性,塑性有所提高。

ZG15Cr1Mo1V汽轮机高压内缸裂纹的焊接修复

分析了某汽轮机高压内缸裂纹产生的原因,介绍了消缺方案和焊前坡口面处理措施,制定了合理的补焊工艺方案和控制变形措施,最终裂纹一次返修合格。

热处理温度对15Cr2Mo1钢显微组织和硬度的影响

研究不同的热处理温度对15Cr2Mo1钢的显微组织和力学性能的影响,结果表明,随着热处理温度的升高,其硬度值先升高后降低,这归因于15Cr2Mo1钢中的层片状组织和奥氏体体积分数。

ZG15Cr1Mo1V低周疲劳曲线

综述了国内外最新的应变疲劳寿命估算模型,选用经实验证明估算精度较高的几种模型,与实验得出的转子钢30Cr2MoV低周疲劳寿命进行比较,证明修正的通用斜率法具有更为理想的预测精度,并用该法得出了汽轮机汽缸和阀壳用得较多的材料ZG15Cr1Mo1V的Δε-Nf方程,以用于阀壳及汽缸的疲劳设计和寿命估算。

一次正火与两次正火对ZG15Cr1Mo1V材料性能和组织的影响

通过对ZG15Cr1Mo1V材料进行两次正火+回火与一次正火+回火的热处理,了解两种热处理方式对该材料室温力学性能和组织的影响。

ZG15Cr1Mo1V钢热补焊接头组织与力学性能研究

超临界机组的高中压汽缸材料在使用过程中易出现裂纹,因此,对汽缸材料的焊接修复工艺及修复后材料性能的研究具有重要的意义。对ZG15Cr1Mo1V材质的汽轮机汽缸补焊修复后焊接接头的性能进行了研究。利用光学显微镜研究了接头的微观组织,通过显微硬度测试、室温及高温拉伸性能测试及冲击试验等研究了接头的力学性能。结果表明：焊缝金属的显微组织为索氏体＋贝氏体＋柱状铁素体组织,晶粒尺寸细小;焊缝区整体硬度为206-221 HV。焊缝金属室温和高温抗拉强度均优于母材。母材、熔敷金属、热影响区的韧脆转变温度分别为72、-32、33℃,焊缝具有更低的韧脆转变温度。

ZG15Cr1Mo1V铸件热补焊技术

确定了ZG15Cr1Mo1V铸件的开裂位置为联合阀体R角位置。对缺陷周围的母材成分、组织和性能情况进行了检测,该铸件具备焊接修复条件。对ZG15Cr1Mo1V钢的焊接性及焊接修复要点进行了分析,采用同材质热补焊的工艺方法及整体热处理方式,成功对某电厂中压再热联合调阀ZG15Cr1Mo1V铸件进行了焊接修复,已安全稳定运行4年。

ZG25Cr2Mo1V高强度离心铸造钢卷筒热处理工艺研究

通过对热处理工艺的摸索,改进热处理工艺的方法和工艺参数,研究了热处理工艺方法和热处理工艺参数对ZG25Cr2Mo1V高强度离心铸造钢卷筒性能的影响。对热处理后的样块取样检测其机械性能和微观组织,并进行了工业性的验证试验,结果表明,ZG25Cr2Mo1V离心铸造钢卷筒通过调整热处理工艺方法和参数,其性能可以得到有效提高,完全能够满足用户在常温和高温环境下的使用要求。

汽轮机ZG15Cr1Mo1V钢铸件的热裂纹及预防措施

根据钢液凝固理论,采用计算机数值模拟技术分析了蒸汽轮机ZG15Cr1Mo1V钢外缸铸件壁厚变化较大部位产生热裂纹的原因.在铸造工艺上提出了一系列改进措施,最终达到了提高铸件质量、降低生产成本的目的.

热处理工艺对ZG15Cr1Mo1钢组织和性能的影响

通过力学性能测试和显微组织观察,研究了热处理工艺对ZG15Cr1Mo1钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:ZG15Cr1Mo1钢经过多次热处理后其金相组织和力学性能达到既定热处理目标;热处理中冷速过慢会先共析F,造成F超标,且力学性能偏低;正火工艺相同则所得组织皆为贝氏体;且回火温度不同,贝氏体组织中碳化物分解的程度不一样。

淬火温度对15Cr2Mo1钢组织和性能的影响

为了研究淬火温度对15Cr2Mo1钢显微组织和力学性能的影响,对尺寸为φ490mm×230mm试件在850~870℃进行亚温淬火,随后回火处理,检测了试验用钢的显微组织和力学性能,并与970℃调质试样进行对比。结果表明:850~870℃调质处理后,得到的组织为回火索氏体及部分残留奥氏体,而970℃调质后得到的组织为回火索氏体;淬火温度在850~970℃升高过程中,试件的强度及硬度升高,冲击韧度降低。