临氢设备用12Cr2Mo1R厚钢板临界厚度研究

通过12Cr2Mo1R厚钢板空冷过程的埋偶试验和ABAQUS软件计算机模拟对比,确认ABAQUS软件可以模拟12Cr2Mo1R厚钢板的空冷过程。在此基础上,使用该软件模拟不同厚度下12Cr2Mo1R厚钢板芯部的冷却速度,结合其CCT曲线和工业生产工艺条件,确定临氢设备用12Cr2Mo1R厚钢板在正火后空冷条件下,使芯部能实现以贝氏体组织为主的厚钢板临界厚度为50mm。通过工业生产的50mm厚12Cr2Mo1R钢板组织和性能验证,证明所确定的临界厚度是安全的。

12Cr2Mo1R钢焊接接头显微组织及显微硬度分析

采用MIG焊对12Cr2Mo1R耐热钢进行焊接,然后进行回火处理,用光学显微镜、硬度计对焊态和回火态焊接接头的显微组织和显微硬度进行了对比分析。结果表明,用MIG焊焊接12Cr2Mo1R耐热钢能获得冶金结合良好的焊接接头,回火态的焊接接头的显微组织晶粒更细小,分布更均匀;回火态焊接接头各区域的显微硬度比焊态低,热影响区存在一定的硬化现象。

12Cr2Mo1R钢持久试验后的组织与性能

对模拟焊后热处理态12Cr2Mo1R钢在500℃条件下进行了持久试验,研究了试验前后钢的组织和硬度的变化。结果表明,试验前后钢的组织均以贝氏体为主,碳化物同由M3C、M2C、M7C3和M23C6组成,随着持久断裂时间的增加,试样中碳化物数量出现了波动,但均高于试验前,碳化物颗粒的平均尺寸先减小后升高。在持久断裂时间为2272 h时,试样中碳化物含量最高,颗粒平均尺寸最小。断后试样的硬度则先略微降低,后升高,并在持久断裂时间为2272 h时达到最高值,然后再次降低。与夹持段相比,试样的工作段在试验过程中因变形而析出更多的碳化物,试验结束后硬度的下降也较明显,且随持久断裂时间的增加,两段的碳化物含量、尺寸大小和硬度的变化规律基本一致。

12Cr2Mo1R耐热钢MIG焊焊接接头显微组织分析

采用MIG焊对12Cr2Mo1R耐热钢进行了焊接及回火处理,并对比分析了焊态和回火态焊接接头焊缝、熔合区和热影响区金属的显微组织。结果表明,12Cr2Mo1R耐热钢具有较高的淬硬和冷裂倾向,焊前需要进行200~250℃预热,焊后应该进行回火处理,用MIG焊能获得冶金结合良好的焊接接头,但回火态的焊接接头金属显微组织晶粒更细小,分布更均匀。

压力容器用12Cr2Mo1R钢150mm超厚板热处理对组织和性能的影响

试验用12Cr2Mo1R钢(/%:0.08C,0.07Si,0.45Mn,2.16Cr,0.95Mo,0.18Ni,0.14Cu,0.015A1,0.015Sn)经电弧炉-300 mm×2 000 mm电渣重熔扁坯轧制成150 mm厚板(开轧1 145℃,终轧850℃)。通过热模拟试验和温度场的有限元仿真得出12Cr2Mo1R钢的静态连续冷却转变(CCT)曲线和超厚板表面、厚度1/4处和1/2处(心部)的冷却温度曲线。热轧板经916℃226 min正火,698℃240 min回火后,钢板1/4厚度处为贝氏体+少量铁素体,1/2厚度处为贝氏体+铁素体,其力学性能-屈服强度464 MPa,抗拉强度585 MPa,伸长率22%,符合供货要求。

12Cr2Mo1R厚板探伤不合格原因的试验分析及对策

利用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪对探伤不合格12Cr2Mo1R厚板的化学成分、微观组织、夹杂物等进行研究和分析。结果表明,板厚1/2处70μm以上呈串状的Al2O3夹杂物是造成超声波探伤不合格的主要原因。分析了12Cr2Mo1R厚板中Al2O3夹杂物的主要来源。同时提出解决探伤不合格的方案:严格控制转炉冶炼时钢水中的溶解氧含量,减少脱氧Al的用量;采用合理的二次精炼制度,尤其是合理的吹氩制度,促进夹杂物的上浮分离;采用合理的浇注工艺,防止保护渣卷入。

12Cr2Mo1R钢焊条电弧焊焊接接头的性能

采用焊条电弧焊工艺用奥氏体A302焊条对12Cr2Mo1R钢进行焊接,焊后对焊接接头进行425℃保温370h的热处理;对焊接接头进行了显微组织观察、能谱分析、物相测定和高温拉伸、冲击试验。结果表明:焊缝区组织为奥氏体、δ铁素体和少量碳化物;焊接接头高温拉伸屈服强度比母材的大,焊缝区的冲击功比母材的低;在焊缝区产生了少量脆性碳化物(M23C6型)和铁-铬新相,造成焊缝区的脆性比母材的增大。

热处理工艺对12Cr2Mo1R钢的组织和性能影响

探讨了不同热处理工艺对12Cr2Mo1R耐热钢板性能和组织的影响，结果表明：随正火温度的升高贝氏体增加，强度提高，975℃正火后，显微组织为100％贝氏体和（Fe，Cr）3C型渗碳体；随回火温度的提高及回火时间的延长，强度降低，600℃回火时析出的纳米强化相不断长大成针状，同时，（Fe，Cr）3C型渗碳体不断球化，逐渐向（Fe，Cr）7C3型转化；正火处理后再经650℃回火处理，负蠕变现象消失。生产中12Cr2Mo1R钢宜采用正火＋回火处理，正火温度920～950℃，保温时间1．5～3．0min/mm；回火温度720～750℃，保温时间2．0～4．0min／mm。

国产加氢设备用12Cr2Mo1R(H)厚钢板的研制及开发

加氢工艺技术在炼油行业得到越来越广泛的应用,加氢设备用材料的国产化要求日益重要。文章从加氢设备用12Cr2Mo1R(H)厚钢板国产化技术开发、材料研制及其生产工艺方案、质量评定试验结果以及产品应用等几个方面综合介绍了加氢设备用厚钢板的研制及开发情况,并对其技术经济性进行了分析,证明该开发课题具有很好的经济效益和社会效益。

12Cr2Mo1R钢相变规律研究

采用热膨胀法并结合金相组织分析及硬度变化来测定12Cr2Mo1R钢变形奥氏体的连续冷却转变温度,研究了钢的相变规律,结果表明,12Cr2Mo1R钢未变形奥氏体连续冷却转变,冷却速度<0.27 ℃/s时,组织为贝氏体+铁素体+珠光体;在0.27～8.4 ℃/s之间时,组织为贝氏体;>8.4 ℃/s时,组织为马氏体+贝氏体。变形奥氏体连续冷却转变,冷却速度<5 ℃/s时,组织为铁素体+珠光体+贝氏体;在5～20 ℃/s之间时,主要为贝氏体组织;>20 ℃/s时,得到的组织为马氏体+贝氏体。形变加速了奥氏体连续相变,使连续冷却相变温度提高。钢中Cr、Mo等合金元素,提高了过冷奥氏体的稳定性,使连续转变过程中出现了亚稳奥氏体区,提高了贝氏体的淬透性。

耐热钢12Cr2Mo1R的焊接

某硫酸装置转化工段中的转化器 ,壳体材料选用了 1 2 Cr2 Mo1 R耐热钢板 ,耐热钢部分直径φ85 90 mm,总高 740 0 mm。文章针对此材料的焊接工艺特点进行了分析 ,并对拟订的焊接工艺进行了试验研究 ,保证了焊接质量及焊接施工的顺利进行。

济钢锅炉压力容器用12Cr2Mo1R钢板的开发与研究

介绍济钢采用转炉冶炼、炉外精炼、控制轧制、正火+回火工艺开发生产锅炉压力容器用12Cr2Mo1R钢板的实践。一系列分析结果表明,济钢研制的12Cr2Mo1R钢板质量稳定,满足了用户制造耐高温结构件的要求。

热处理对12Cr2Mo1R耐热钢断裂韧度的影响

本文对12Cr2Mo1R耐热钢板进行了正火+回火处理(NT),然后再进行模拟焊后热处理(SPWHT),研究了这两种状态钢板在不同温度下的J-Δa阻力曲线,并对断裂韧度J0.2BL值进行了分析。研究结果表明,这两种热处理态组织均以贝氏体为主,所含碳化物都由M3C、M2C、M7C3和M23C6组成,其中M代表合金元素Cr、Mo、Mn和Fe或者它们的组合;在相同热处理的状态下,温度越高,断裂韧度值越高;相同温度情况下,正火+回火态12Cr2Mo1R耐热钢表现出较高的断裂韧度,因为其碳化物含量较小,碳化物之间的间距相对较大。

12Cr2Mo1R钢的变形抗力研究

通过热模拟试验,研究了变形温度、变形速率、变形程度对12Cr2Mo1R钢变形抗力的影响,结果表明,在较低的温度和较高的变形速率下,12Cr2Mo1R钢变形抗力增加显著;在同一下变形程度下,随温度的升高,变形抗力降低。变形温度为800℃、变形速率为15 s-1时,变形抗力最大值为290 MPa;变形温度为1 050℃、变形速率为1 s-1,变形抗力最小值为110 MPa。

TC2/12Cr2Mo1R爆炸复合板的研究

运用爆炸焊接制造TC2/12Cr2Mo1R复合板是可行的,其复合板界面结合良好,为波形结合,结合强度为400MPa。

钒微合金化对12Cr2Mo1R厚板组织和性能的影响

为了研究钒微合金化对12Cr2Mo1R组织和性能的影响及钒改进型12Cr2Mo1R厚板产品的强化和韧化机制,在50 mm厚12Cr2Mo1R钢中添加不同含量的钒,通过光学显微镜、扫描电镜、室温及500℃高温拉伸试验、-60℃低温冲击试验、维氏硬度试验等手段,研究了钒微合金化对12Cr2Mo1R厚板的微观组织、析出相以及强度和韧性的影响。研究表明,钒微合金化后,主要通过碳化物析出强化机制提高了12Cr2Mo1R厚板的强度和韧性;同时,添加V后,钢板的晶粒细化对提高钢板的强度和韧性也有一定贡献;合适的钒添加量为0. 30%。

70mm厚12Cr2Mo1R钢板焊接接头力学性能试验

对厚度为70mm的12Cr2Mo1R(正火+回火)钢板的双U形对接焊接接头进行了力学性能试验。结果表明,焊接接头的拉伸及冲击性能均优于母材,各个区域内伸长率一致,塑性良好,脆性转变温度为-55.3℃。

临氢化工用200 mm特厚12Cr2Mo1R钢板的研制及应用

根据临氢化工用200 mm特厚12Cr2Mo1R钢板的要求,即P≤0.007%,Si≤0.1%,回火脆化系数J≤100,X≤10×10^-6,采用120 t BOF-LF-VD-连铸-电渣重熔技术及300 mm厚板淬火机热处理工艺控制,成功开发出了厚度200 mm的特厚12Cr2Mo1R钢板,钢板具有良好综合力学性能及内部质量,完全满足设计技术条件要求。

12Cr2Mo1R耐热钢/304不锈钢异种钢焊接

采用AA-TIG焊打底埋弧焊填充盖面的方法,进行了12Cr2Mo1R耐热钢和304不锈钢两种大厚板的对接焊研究。通过对焊接接头微观组织及元素分布的观察及对接头硬度、拉伸性能、冲击韧性和弯曲性能的测试,分析了接头的组织和力学性能。结果表明,不锈钢热影响区为奥氏体基体和少量带状铁素体;耐热钢热影响区为贝氏体和马氏体;焊缝为奥氏体和铁素体。线扫描分析发现不锈钢侧熔合区Fe,Ni元素变化较大,而耐热钢侧Fe,Ni,Cr元素明显变化;显微硬度结果显示,焊缝硬度在220 HV左右,耐热钢热影响区出现明显的硬化现象;接头的抗拉强度最高达到678 MPa,-30℃条件下焊缝及不锈钢和耐热钢热影响区的冲击吸收能量为132 J,124 J,241 J。

我国高压换热器管板(12Cr2Mo1R)堆焊技术发展现状

首先介绍了高压换热器的结构,以及高压换热器管板材料12Cr2Mo1R的焊接性。其次,介绍了高压换热器管板(12Cr2Mo1R)常用的一些堆焊方法,包括带极堆焊、焊条电弧焊堆焊(SMAW)、实芯焊丝自动钨极氩弧焊堆焊(Auto TIG)、药芯焊丝CO2气体保护堆焊(FCAW)等。最后介绍了高压换热器管板(12Cr2Mo1R)常用的堆焊材料,如不锈钢(奥氏体不锈钢和双相不锈钢)、镍基合金等。