鎳基和奧氏體的 不鏽管異種鋼焊接接頭的高溫機(jī)能研究
時間:2022-06-21
在我國(guó)石油化工、化工、發電等過程工業中,異種不鏽鋼管焊接接頭在高溫情況下(xià)利用十分普遍。利用經驗表(biǎo)白(bái)A302焊接(jiē)的 不鏽(xiù)管異種鋼焊接接(jiē)頭因為母材和焊材之間(jiān)碳化物形成元素(如Cr,Mo等)含量相差較年夜,在服役過程中呈現碳遷徙,易在焊縫側形成增碳層,母(mǔ)材(cái)側(cè)熱影響區中呈(chéng)現脫碳層。因為脫碳(tàn)層的低硬度,導致(zhì)其高(gāo)溫力學機能(néng)的下降,在服役中呈現早期掉效,影響高溫裝配長周期平(píng)安靠得住地運(yùn)行(háng)。 為了改(gǎi)善 不鏽管異種鋼焊接接頭高溫服役機能,本文在國度天然科學基金《含裂紋不均質界麵材料的高溫斷裂理論的(de)研究》(項目編號10172046)的幫助下,從微不雅組織和力學機能方麵,研究了鎳(niè)基(jī)Incone182焊接的 不鏽管異種鋼焊接接頭的高溫機能,並與A302焊接的 不(bú)鏽管異種鋼焊接(jiē)接頭進行比力,為鎳基Cr5Mo異(yì)種鋼焊(hàn)接接頭在高溫下長時平安服役供給科學依據。 本文經由過(guò)程時效方式,連係微不雅(yǎ)組織和掃描電鏡(SEM)闡發以及微不雅硬度測量,研(yán)究了A302和Incone182焊接的 不鏽管異種鋼焊接接頭的碳遷徙問題(tí)。研究表白A302/Cr5Mo異種鋼焊接顛末時效處(chù)置發生較著的碳遷徙,熔合(hé)線四周呈現增碳層和脫碳層,而Incone182/Cr5Mo異種鋼焊接接頭根基上沒有碳遷徙發生,表白Ni元素能提高碳原子的(de)活性,降低碳化物的不變性,有用按捺碳遷徙(xǐ)的發(fā)生。 本文采用(yòng)長時高溫局部變形測量方式,初次對異種鋼焊接接頭焊縫四周局部區域的蠕變變形進行測量,研究了熔合線四周的蠕變行為。對於A302/Cr5Mo異種鋼焊接接頭,因(yīn)為碳遷徙(xǐ)形成的脫碳層部(bù)位具有較高的蠕變應(yīng)變速度,抗高溫蠕變斷裂機能降低,成為高溫斷裂的虧弱(ruò)部位。對於Incone182/ 不鏽管異種鋼(gāng)焊接接頭,因為有用地按捺碳遷徙的發生,熔合線四周沒(méi)有呈現較高的蠕變應變速度,不易於在熔合線四周發生高溫斷裂。 從高溫(wēn)強度試驗成果可知,Incone182/Cr5Mo和A302/Cr5Mo異種鋼焊接接頭(tóu)的高溫(wēn)短時拉伸強度根(gēn)基不異,用鎳基焊條焊(hàn)接的 不鏽管異種鋼焊接接頭高溫抗拉強度知足要求。在低應力的持久試(shì)驗中,A302/Cr5Mo和Incone182/Cr5Mo異種鋼焊接接頭的斷裂時候有較(jiào)著差別,前者蠕變斷(duàn)裂在熔合線的脫碳層部位,後者則斷在母材部位。奧氏體不鏽鋼焊接(jiē)的Cr5Mo異種(zhǒng)鋼接(jiē)頭的蠕變壽命僅為鎳(niè)基焊(hàn)條焊接(jiē)的Cr5Mo異種鋼焊接接頭(tóu)的40~50%。綜(zōng)合(hé)而言,碳(tàn)遷徙降低了異種鋼焊接接頭(tóu)的高溫蠕 摘要 變強度,鎳基 不鏽管異種鋼焊接接頭具有傑出的抗高溫斷裂機能。http://www.jinhai-zy.com