P91钢焊接热处理工艺研究

P91钢属于马氏体耐热钢,与其它钢种相比具有很大的优越性,但其焊接性能较差,自P91钢被使用以来,各个国家对这种材料的焊接工艺都比较重视,都做了大量的工艺评定,经过不断的摸索、试验、使用,我们国内P91焊接热处理工艺参数已经逐渐趋于统一,并在国内广泛推广使用。然而在印度某火电厂2＆#215;600MW机组焊接工艺制定过程中,业主、监理以及分包商与我们产生了分歧,焊接工艺存在较大差异,部分内容甚至与国内规程要求不一致。为满足业主对工艺提出的要求,我们组织人员对P91工艺进行再分析研究,以找出更加合理的焊接工艺,满足各方需求,保证焊接工作的正常推进。     

P91厚壁钢管混晶组织分析

P91厚壁钢管经金相检验时出现混晶现象,导致钢管的高温性能降低.对钢管热处理工艺、坯料种类和热轧过程中组织变化进行分析,结果表明:P91锻坯和连铸坯的种类不同并不会导致组织差异;钢管热轧后出现明显的混晶组织,仅通过传统正火+回火热处理工艺不能得到最优组织形态.将钢管的非平衡组织先转变为平衡组织,然后进行合理的热处理可有效优化组织均匀性;在同样的热轧工艺参数下,毛管中未出现混晶,而荒管中晶粒却发生了异常长大,则皮尔格轧制阶段为混晶的萌生阶段和改善组织均匀性的重要阶段.     

SA335P91钢的焊接工艺研究

SA335P91钢属改良型9Cr-1Mo高强度马氏体耐热钢,与传统的Cr-Mo耐热钢相比,具有高温强度高、抗蠕变性能和抗氧化性能好等优点。通过分析SA335P91钢的焊接性,论述了焊缝产生冷裂纹的机理,指出了SA335P91钢焊接性能差的主要原因在于钢种本身对冷裂纹具有组织上的敏感性,容易导致焊缝发生开裂。根据SA335P91钢焊接的特点,通过大量的试验研究,提出了采用TIG SMAW的焊接方法、进行焊前预热及层间保温、控制焊接线能量以及采取焊后热处理等工艺措施,成功地解决了SA335P91钢的焊接难题。     

P91/T91钢的现场焊接和热处理工艺

对新型耐热钢材P91/T91焊接和热处理工艺进行了探讨,根据材质的特点制定了焊前和焊后热处理方案,实际应用表明该方法焊缝合格率达到100%.     

淬火介质与淬火加热保温时间对45钢硬度及组织的影响

对45钢热处理试样进行不同淬火介质和不同淬火加热温度的热处理,测试其硬度并采用金相显微镜分析其金相组织．实验结果表明,水淬后试样硬度值较高,淬火效果好;淬火加热保温时间10rain热处理后晶粒较小,淬火加热保温时间30min淬透性较高．     

CDM模型对P91钢在600℃短时蠕变行为模拟的改进

在600℃等温条件下通过对P91钢进行不同应力的蠕变持久试验,已获得其完整蠕变曲线。在分析给定条件下蠕变机制的基础上,通过耦合位错损伤项,提出了改进的连续介质蠕变损伤力学模型。此外,相关数值计算结果表明,改进模型预测结果与已有蠕变数据吻合较好,从而为进一步预测P91钢在600℃不同应力条件下的蠕变行为提供了有效途径。     

热处理工艺对T8钢显微组织及硬度的影响

T8钢由于含碳量高,过剩碳化物极多,塑性和韧性差,若热处理工艺不合适,使材料在服役早期出现开裂和破碎的现象。通过SEM,OPM及XRD等试验方法,研究了T8钢组织和性能随球化退火时间、淬火温度及回火温度的变化。结果表明：T8钢在600℃球化退火2 h后,原始组织中的碳化物即可获得充分球化,以粒状形式细小均匀地分布在基体中,延长退火时间不显著改变碳化物的球化效果;试样经（770±10）℃保温,6 min油淬后,获得的隐晶马氏体组织硬度最高;试样经180~210℃回火1 h空冷后,消除了淬火过程中产生的残余应力,最终获得有球状碳化物均匀分布的隐晶马氏体组织,回火试样硬度较淬火态略有下降。     

热挤压AZ91D镁合金的组织与力学性能

对直径φ50mm铸态AZ91D合金棒材在603K下进行单次热挤压，获得了直径φ14mm的棒材。用OM、SEM和TEM分析热挤压前后组织的变化，研究热挤压对其组织与性能的影响规律。结果表明，热挤压变形可以细化其微观组织，显著提高AZ91D合金的抗拉强度（σb、σ0.2）、伸长率（δ）及硬度（HB）。在此过程中合金α-Mg相有足够的独立滑移系可以启动，棱面滑移和基面滑移共同作用发生局部大变形，α-Mg沿挤压方向呈细条带状，β—Mg12，Al12相分布于α-Mg条带间。然而，经单次挤压不可能得到均匀的变形组织，从边缘到中心，组织渐变，边缘组织细小，心部组织粗大。     

电厂用P92钢焊接工艺及其组织性能分析

马氏体高合金耐热钢P92钢以其良好的高温热强性和抗氧化性能,在超超临界发电机组的高温、高压管道上得以广泛应用。P92钢应用过程中的主要问题是焊接冷裂纹及焊缝的韧性低。研究发现通过采取合理的焊接及热处理工艺,并经冲击、拉伸和硬度试验检测其焊接性能,结果表明,P92钢焊接接头可以获得良好的韧性和强度。本文主要介绍了P92钢的焊接工艺,研究了其焊后组织的性能,为P92钢的焊接工艺制定提供依据。     

粉末冶金法制备AZ91镁合金的组织及热性能

采用粉末冶金方法制备了AZ91镁合金,研究了烧结温度对合金的致密度和热导率的影响规律,并对烧结样品的物相和显微组织进行了分析. 研究发现,AZ91镁合金的最佳烧结温度为610℃,致密度可以达到97.4%,实验条件下所获得的最高热导率可达到63.1W·m-1·K-1. X射线衍射和扫描电子显微镜结果分析表明,烧结合金组织主要由α-Mg固溶体和β-Mg17Al12相两相组成,其中β-Mg17Al12相表现出离异共晶β相和非连续析出β相两种主要存在形态.     

喷射沉积H13钢的组织和硬度

用传统铸造和喷射成形工艺制备了H13钢,然后再进行锻造加工,利用光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)等分析方法及硬度测试对不同工艺制备的H13钢的显微组织和硬度进行分析.研究结果表明,喷射成形及其锻造加工的H13钢的组织及硬度明显的优于传统工艺制备的H13钢.     

基于P91钢的蠕变损伤模型比较

利用P91钢在853K、893K温度条件下的单轴蠕变拉伸试验数据,结合KachanovRabotnov蠕变损伤模型、Liu and Murakami蠕变损伤模型和双曲正弦损伤蠕变模型对其进行蠕变损伤行为和蠕变寿命分析。结果表明,在853,893K温度下对P91钢的蠕变损伤行为及蠕变寿命进行评估和预测时,双曲正弦蠕变模型与试验结果吻合程度最好,Liu and Murakami蠕变模型次之,Kachanov-Rabotnov模型精度一般。     

预处理组织对低碳钢IQ&P工艺下组织及性能影响

采用γ单相区和γ+α双相区轧制并淬火工艺以及双相区再加热-淬火-碳配分( IQ&P)工艺,研究预处理组织对低碳钢室温状态多相组织特征及力学性能的影响规律. 实验用低碳钢经两种工艺轧制并淬火处理,获得马氏体和马氏体+铁素体的预处理组织,再经双相区IQ&P工艺处理后均获得多相组织. 马氏体预处理钢的室温组织由板条状亚温铁素体、块状回火马氏体以及一定比例的针状未回火马氏体和8. 2%的针状残余奥氏体组成;马氏体+铁素体预处理钢由板条状亚温铁素体、块状和针状未回火马氏体以及14. 3%的短针状或块状残余奥氏体组成. 在相同的双相区IQ&P工艺参数下,预处理组织为马氏体的钢抗拉强度为770 MPa,伸长率为28%,其强塑积为21560 MPa·%;而预处理组织为马氏体+铁素体的钢抗拉强度为834 MPa,伸长率增大到36. 2%,强塑积达到30190 MPa·%,获得强度与塑性的优良结合.     

C—Si—Mn系热轧双相钢显微组织与力学性能之间的关系

通过对热轧试样的组织性能测试,研究了热轧双相钢显微组织与力学性能之间的关系。研究发现,铁素体和马氏体强度是影响力学性能的主要因素。建立了C-Si-Mn系热轧双相钢力学性能的数学模型,可以作为热轧双相钢基本力学性能参数预测的理论依据。     

一种超高强度钢组织性能的研究

通过力学测试、金相、扫描电镜观察等方法研究了不同淬火温度下一种淬火 低温回火超高强度钢的组织性能,系统的探讨了未溶相与淬火温度的关系。结果表明：钢采用低于950℃的淬火温度,组织中存在大量未溶碳化物,当温度高于1010℃时,未溶碳化物基本溶解,马氏体板条束明显粗化,对钢的力学性能有害,适宜的淬火温度为1010℃。     

连续退火的无Si TRIP钢的组织和力学性能

在实验室用Gleeble3500热模拟试验机制备了一种无Si TRIP钢.利用拉伸试验机、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射以及热膨胀仪对其力学性能、微观组织和相变规律进行研究,在此基础上分析了贝氏体相变温度和时间对力学性能和残余奥氏体的影响.无Si TRIP钢呈现出良好的整体力学性能,抗拉强度分布在740～810 MPa,延伸率均在25%以上,最高可达32%以上;贝氏体等温温度为420℃时能获得最佳的综合力学性能,抗拉强度随贝氏体相变时间增加而下降,延伸率随之上升,而屈服强度没有显著变化.无Si TRIP制的铁素体晶粒大小约为3～4μm,比含Si TRIP钢铁素体晶粒细小;残余奥氏体的体积分数在8%～10%,比含Si TRIP钢低约3%;420℃保温300 s后贝氏体相变基本结束,而碳的扩散仍然在进行;无Si TRIP钢贝氏体相变速率比含Si TRIP钢快,贝氏体相变总量也更多.     

中国低活化马氏体钢组织性能及强化机理

通过光学显微镜、透射电镜和化学相分析等方法研究了中国低活化马氏体(CLAM)钢的组织特征、析出行为及其与性能的关系.结果表明:CLAM钢淬火态组织为马氏体,760℃回火后组织转变为细小均匀的索氏体.其室温下的抗拉强度为697MPa,屈服强度为652MPa,延伸率为24.4%;600℃时抗拉强度为453MPa,屈服强度为452MPa,延伸率为23%.韧脆转变温度为-60℃.CLAM钢中的析出物主要为30～70 nm的M23C6和Ta(C,N),这些主要分布在晶界且少量弥散分布于晶内的析出物是强化CLAM钢的主要方式之一.     

激光焊接速度对焊缝组织和硬度分布的影响

利用激光焊接工艺焊接核级不锈钢,通过改变激光焊接速度得到不同的焊接接头。采用金相显微镜、扫描电子显微镜等手段研究了熔深比、δ/γ比、组织形貌以及焊缝中各相的成分。通过显微硬度测试了焊缝接头上硬度分布。随着焊接速度的增加,焊缝熔深比线性增加,焊缝中啄-铁素体含量增加,岛状组织增多,板条状组织增多,蠕虫状组织减少,焊缝区的平均硬度值增加。