320 MW电站锅炉高压旁路管道接头硬度异常分析

某电站锅炉高压旁路管道焊接接头硬度偏高。对硬度异常的焊接接头进行了化学成分分析、硬度检测和金相检验。结果表明:硬度异常区位于弯头侧热影响区,组织为回火索氏体和马氏体,而母材组织为铁素体和贝氏体;此外还发现进行过补焊。正是不正常的显微组织和补焊导致高压旁路管道焊接接头硬度异常。

某600 MW对冲燃烧锅炉SCR脱硝系统喷氨优化调整

为解决某600 MW对冲燃烧锅炉选择性催化还原(SCR)脱硝系统喷氨支管阀门调整对负荷适应性不强的问题,提出了一种负荷兼顾调整的策略。结果表明:喷氨支管阀门经过负荷兼顾调整后,脱硝系统两侧出口氮氧化物(NOx)质量浓度相对标准偏差平均值分别下降18.52百分点、25.87百分点,喷氨体积流量平均值分别下降20.7 m^(3)/h、27.0 m^(3)/h,脱硝系统的运行得到明显改善。

X60、X70管线钢及其焊接接头氢脆敏感性的对比研究

目的开展电解渗氢管线钢及其焊接接头显微组织和力学性能研究,为掺氢天然气管线服役安全可靠性评估提供支持。方法X60、X70管线钢及其焊接接头试样在100mA/cm^(2)下进行24h电解渗氢后,开展有、无渗氢情况下相关试样的显微组织结构、氢热脱附、拉伸力学性能与断口形貌测试分析,揭示渗氢对X60、X702种管线钢及其焊接接头氢脆敏感性的影响规律。结果X60及X70管线钢以细小多边形铁素体为主,其焊缝和热影响区以粗大的粒状或板条贝氏体为主。相对于X70管线钢,其焊接接头具有更高的氢渗透性和稳定性。渗氢导致X60、X70管线钢及其焊接接头试样的强度与塑性降低,渗氢X70焊接接头力学性能衰减最为明显,拉伸断口呈准解理断裂特征。结论X70管线钢的氢脆敏感性高于X60管线钢,管线钢焊接接头的氢脆敏感性高于母材。

300MW电站锅炉包墙过热器管泄漏分析

对发生泄漏的锅炉尾部烟道侧墙的包墙过热器管进行了宏观检查、金相组织检验和硬度检查。结果表明:漏点附件过热器管的组织、硬度正常,导致泄漏的裂纹起源于鳍片。泄漏的直接原因在于吹灰时吹灰器枪管内冷凝水被吹出并附着在正下方的过热器管鳍片上,使鳍片产生交变温差应力,在应力作用下产生裂纹并扩展延伸到过热器管上,导致过热器管发生泄漏。选用合适的吹灰器类型,控制好吹灰器喷口至过热器管表面的安装尺寸并加强吹灰器的安全维护是避免此类问题的关键。分析结果对火力发电厂电站锅炉的安全运行具有重要的指导意义。

某火电厂锅炉末级再热器T23/TP347H异种钢接头异常组织分析

某火电厂锅炉末级再热器异种钢接头(T23/TP347H)在割管检验中发现TP347H侧内壁坡口位置存在长约1.1 mm、宽0.5 mm的异常组织区域。对该接头进行了金相组织分析、扫描电镜分析、能谱分析、机械性能试验和当量温度计算。根据试验结果分析得出:该异常组织区域应为在打底焊时选用错误焊丝,发现选用错误焊丝后未能将打底焊焊丝金属清除干净,然后选用TP347H正常焊丝在此基础上继续焊接,从而在焊缝根部残留错误焊丝组织。根据试验结果给出相应的改进建议。

电站锅炉管道焊缝开裂原因分析

某600MW超临界机组P91钢管道与F91钢管道的焊缝出现开裂,采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、硬度测试、断口微观形貌分析等方法对焊缝开裂的原因进行了分析。结果表明:长期高温运行使管道焊缝细晶区产生大量蠕变孔洞,孔洞聚集成孔洞链,形成微裂纹,最终造成管道焊缝发生Ⅳ型蠕变开裂。

燃气-蒸汽联合循环机组余热锅炉中压蒸发器鳍片管泄漏原因

某燃气-蒸汽联合循环机组余热锅炉中压蒸发器鳍片管在运行期间发生泄漏,采用宏观形貌和显微组织观察、扫描电镜及能谱分析、物相分析及实验室溶垢试验等方法对其失效原因进行了分析。结果表明:泄漏管漏点位置及附近腐蚀产物层下组织均无异常;个别鳍片管局部区域在原始制造时已发生严重腐蚀,形成了鼓疱状腐蚀产物,其无法通过化学酸洗溶解去除而遗留下来,在机组运行期间,该位置进一步遭受氧腐蚀而发生减薄,最终导致泄漏;建议加强中压蒸发器鳍片管的入场验收管理,重点关注鼓疱状腐蚀、划伤等原始缺陷,以防止此类泄漏事故再次发生。

300MW火电机组锅炉水冷壁内螺纹管泄漏原因分析

通过宏观检验、显微组织分析、EDS能谱分析以及硬度检验,对1台300 WM火电机组锅炉水冷壁内螺纹管泄露原因进行分析,结果表明:发生泄漏的水冷壁管内壁存在异常的层片状垢层,垢下内壁附近晶界普遍存在微裂纹,裂纹扩展最终导致管子开裂。导致垢层形成的主要原因是停炉期间发生的溶氧腐蚀,且由于内螺纹管的结构原因和机组频繁启停,加速了层片状垢层的形成,氯离子在垢下浓缩产生酸性腐蚀生成氢气,氢损伤导致内壁附近沿晶开裂。

P91钢在高温蠕变过程中的组织及硬度演化

进行了P91钢在650℃/70 MPa下的加速蠕变试验,利用布氏硬度计、SEM、TEM和EDS表征了其在蠕变过程中的组织及硬度变化,分析了组织演化对硬度降低的影响。结果表明:P91钢硬度在蠕变前期(小于40%蠕变寿命)下降较为缓慢,在蠕变中后期的下降幅度明显增大,蠕变2935 h后的硬度由222 HB下降至175 HB。蠕变过程中的组织退化机制为位错密度显著降低,晶粒尺寸明显增加,M23C6聚集长大,逐渐丧失马氏体板条形貌。位错强化的降低是P91钢硬度下降的主要原因。

奥氏体不锈钢管窄间隙焊接残余应力分布及径厚比影响研究

采用轮廓法试验测试和有限元数值模拟研究φ273 mm×28 mm的316L奥氏体不锈钢管窄间隙多道焊接残余应力的分布特征,并基于数值模拟研究了不同径厚比对管环焊缝残余应力的影响规律。结果表明:计算得到的环向应力和轮廓法测试结果在焊缝内部的分布趋势相近;焊缝区环向应力和轴向应力沿厚度方向呈现“弯曲型”分布特征,即内壁附近的焊缝及邻近区域为压缩应力,外壁区域为拉伸应力。厚度不变的情况下,随着径厚比R/t增大,焊缝区域的环向拉伸应力区略增大,压缩应力区减小;而内壁附近的轴向压应力值减小,外壁附近的轴向拉应力值也减小,沿厚度方向的轴向应力向“自平衡”应力状态转变。

脉冲电弧焊P92钢接头的组织和力学性能研究

采用脉冲电弧焊对P92钢进行对接焊。检测了焊接接头的显微组织、硬度和力学性能,并在650℃以100 MPa的应力进行了持久试验。结果表明:脉冲电弧焊的P92钢焊接接头焊缝和热影响区组织细小,热影响区无明显的过热粗晶区,邻近熔合线的区域存在过热区;接头的室温和高温拉伸性能与母材相近,高温蠕变断裂强度较采用氩弧焊工艺焊接的P92钢接头提高了约11%。

超临界机组小汽轮机轴封回汽管道断裂原因

某超临界机组小汽轮机轴封回汽管道运行8.1×10^(4)h时发生断裂。采用宏观形貌观察、金相检验、硬度检测、力学性能试验等方法分析了该回汽管道断裂的原因。结果表明:回汽管道所用TP304H奥氏体不锈钢的抗晶间腐蚀能力差,且在冷弯后未进行固溶处理,造成弯头处位错密度和残余应力增加,从而加速了含铬化合物的析出,形成了晶间贫铬区;在腐蚀环境及残余应力等因素综合作用下,管道内外表面萌生晶间腐蚀裂纹,裂纹沿贫铬区被弱化的晶界不断扩展,最终导致回汽管道发生晶间腐蚀断裂。

汽轮机转轴表面CMT修复层微观组织及力学性能对比研究

目的针对汽轮机Cr12NiWMoV转轴在高温环境下的磨损失效问题,对失效部位进行堆焊修复。方法选用Inconel625合金和316L不锈钢2种材料,利用冷金属过渡(CMT)技术在汽轮机转轴表面进行堆焊修复再制造。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、维氏硬度计和万能试验机等手段,对2种堆焊修复材料和母材的结合情况进行测试和分析,探究其微观组织和力学性能的差异。结果光学显微镜结果表明,Inconel625合金和316L不锈钢的熔覆层与基体具有良好的冶金结合,修复试样无缺陷。316L不锈钢修复层组织为奥氏体+δ-铁素体,而δ-铁素体的形成会导致修复层硬度降低、塑性下降;Inconel 625合金修复层的微观组织以奥氏体为基体,具有典型的柱状晶结构,且在枝晶间区域观察到Nb、Mo元素的大量偏聚,这会导致不规则形状的Laves相和细小的MC碳化物在枝晶间区域大量析出。Laves相为脆性相,在室温拉伸过程中易成为裂纹的主要形核点,造成裂纹的产生与扩展,使修复层的延伸率降低。结论与316L不锈钢相比,Inconel625合金修复层具有更高的强度和硬度,更适合成为汽轮机转轴表面的堆焊修复材料。

发电机内冷水滤芯异常诊断

为解决内冷水过滤器滤芯表面出现异常附着物的问题,对附着物进行灼烧、扫描电镜、能谱、热裂解-气相色谱-质谱联用和红外光谱检测。结果表明,内冷水滤芯表面附着物材为滤芯纤维老化产物,有少量铜氧化物附着,导致颜色呈浅绿色。文章分析了滤芯纤维老化产物可能产生的原因和对策,为水处理设备的维护和采购提供一定的指导意义。

发电机护环内壁超声检测技术研究进展

发电机护环组织为粗大奥氏体,其声学特性各向不同,导致超声检测信噪比低及定位定量精度不足。详细介绍了对发电机护环内壁进行在役超声检测的特点及超声衍射时差法、超声波脉冲反射法和超声相控阵检测法等超声检测技术的工作原理和应用。

1000 MW超超临界发电机组过热器管T91/HR3C钢焊接接头开裂原因分析

某1000 MW超超临界发电机组运行了约7万小时后其过热器管T91/HR3C钢焊接接头开裂。对开裂的过热器管进行了宏观分析、硬度检验、金相检验和力学性能试验。结果表明:过热器管异种钢焊接时焊缝金属溢流至T91钢侧母材形成扇形异常区,且未焊后热处理,导致接头T91钢侧熔合线部位组织和性能极不均匀,长时间高温运行过程中产生氧化缺口。在内应力、交变应力和拘束应力等的共同作用下,氧化缺口根部产生裂纹,裂纹沿熔合线扩展导致接头开裂。

AlCrN/VN多层涂层力学性能及其热稳定性

目的制备高硬度自润滑AlCrN/VN纳米多层复合涂层,提升刀具耐磨性,增加刀具寿命。方法采用多弧离子镀技术在单晶硅(100)、不锈钢以及硬质合金基底上沉积不同调制周期的Al Cr N/VN纳米多层涂层,系统研究涂层力学性能、滑动摩擦性能及高温稳定性。涂层制备采用Al_(70)Cr_(30)合金和单质V靶材,EDS结果显示涂层Al/Cr比例接近靶材成分,V元素原子比约为30%。利用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)以及X射线衍射技术(XRD)表征涂层显微结构,采用显微硬度仪以及滑动摩擦试验研究涂层硬度以及摩擦性能随调制周期的变化。最后对调制周期为24nm的涂层进行氧化实验,并测试其硬度与摩擦系数。结果沉积涂层厚度以及相组成几乎不受调制周期的影响。沉积涂层硬度与调制周期紧密关联,摩擦系数随着调制周期的减小而逐渐降低。当调制周期为24 nm时,涂层获得最大硬度,为3970HV_(0.05),此时涂层表面最为光滑(Ra=33.6 nm)。对调制周期为24 nm的多层涂层进行不同温度下空气氧化并测定其硬度与摩擦系数,结果表明硬度随着氧化温度升高到400、500、700℃而下降至1474、1248、370HV_(0.05),摩擦系数随之大幅度升高。结论 VN涂层的加入使得AlCrN涂层硬度降低,摩擦系数降低,且其硬度以及摩擦系数受到调制周期的显著影响,涂层经400℃氧化后,硬度值大幅度降低,热稳定性不好。

超声冲击处理对不同强度等级钢焊接残余应力的影响

采用超声冲击处理Q390B和EQ70两种强度等级的多道焊试板,通过小孔法和X射线衍射法测试试板表面残余应力,采用轮廓法测试试板内部残余应力,对比试板焊态应力及超声冲击处理态应力。研究发现:超声冲击处理使两种强度等级试板焊缝表面残余应力由焊态拉伸应力全部转变为压缩应力,纵向应力下降幅度为800MPa左右,横向应力下降幅值约为400MPa~600MPa;超声冲击处理造成的表面压应力深度达2mm~3mm,对焊接应力的影响深度可以达到5mm~8mm;超声冲击处理对两种材料的表面应力有明显的调控作用,都可以使表面应力幅值出现大幅下降;超声冲击处理对超过5mm~8mm深度的焊接应力影响不大。

超声冲击处理对P265GH厚板焊接残余应力的影响

为研究超声冲击(UIT)对P265GH钢厚板焊接接头残余应力的影响,制备50 mm厚对接焊试样,采用X射线衍射法(XRD)测试焊接接头经超声冲击前后的表层及沿深度残余应力分布。结果表明:经过超声冲击后,冲击区的表面拉伸焊态残余应力全部转变为压缩应力,其峰值达到熔敷金属的室温屈服强度;超声冲击对横向、纵向残余应力深度和幅值的结果基本一致,对冲击区外的原始残余应力影响不显著;超声冲击后的纵向压应力深度达到(1.9~2.5)mm,横向约为3.3 mm,且横向和纵向压缩应力峰值达到熔敷金属的屈服强度,在距表面约为0.8 mm处。

汽动给水泵汽轮机叶片失效分析

长204 mm、材料为2Cr12MoV钢的汽动给水泵汽轮机末级叶片在使用中断裂。为了揭示叶片断裂的原因,对断裂的叶片进行了宏观检查、化学成分分析、硬度检测、显微组织检验、断口分析和能谱分析。检验结果表明,叶片的化学成分和硬度符合标准要求;叶片出汽侧存在含有易形成可溶性盐的0. 32%～4. 6%K、0. 4%～1. 45%Ca、0. 51%～1. 63%Na和1. 55%～2. 67%Cl等元素的污垢,机组停运期间可溶性盐溶解使叶片电化学腐蚀,并在叶片的出汽侧形成点蚀坑,机组运行时,在激振力作用下在点蚀坑处萌生微裂纹,最终导致叶片疲劳断裂。