TP310H/T22異種鋼焊接接頭組織與性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-03 16:46
近年來(lái)隨著能源短缺和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng),國(guó)內(nèi)對(duì)電站鍋爐技術(shù)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)、更嚴(yán)的要求。過(guò)熱器是電站鍋爐中的重要部件,由于受熱面各區(qū)域蒸汽溫度不同,需要分別使用不同化學(xué)成分和組織性能的鋼材,因此從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),尤其按ASME規(guī)范設(shè)計(jì)制造時(shí),國(guó)內(nèi)外電站鍋爐的過(guò)熱器、再熱器出口過(guò)渡段出現(xiàn)了大量的TP310H/T22異種鋼的焊接。由于TP310H鋼和T22鋼的的物理性能和化學(xué)成分相差較大,故焊接接頭的組織和性能的變化很復(fù)雜,但當(dāng)前對(duì)TP310H/T22異種鋼焊接接頭的組織與性能的研究還很少。因此研究TP310H/T22異種鋼焊接接頭在不同填充材料下的顯微結(jié)構(gòu)和性能不僅可以制定出合理的焊接工藝,為獲得綜合性能良好的焊接接頭提供關(guān)鍵的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論依據(jù),而且能夠?qū)Υ_保鍋爐的安全運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。針對(duì)TP310H奧氏體不銹鋼與T22鐵素體耐熱鋼異種金屬的焊接特性,文中采用鎢極氬弧焊,選用ER309L、ER309LMo、ER310三種奧氏體不銹鋼焊絲及ERNiCr-3、ERNiCrMo-3兩種鎳基焊絲作為填充材料進(jìn)行異種金屬的焊接。在大量焊接模擬試驗(yàn)基礎(chǔ)上,優(yōu)化了焊接工藝參數(shù)。焊后綜合應(yīng)用金相...
【文章來(lái)源】:安徽工程大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1電站鍋爐過(guò)熱器管屏??Fig.?1-1?power?Station?boiler?superheabr??
后者供貨狀態(tài)為固溶酸洗,二者均為美國(guó)ASTM材料T22鋼屬于??低合金鐵素體耐熱鋼,相當(dāng)于國(guó)內(nèi)牌號(hào)12Cr2MoGt48l,其微觀組織是鐵素體+珠??光體+粒狀貝氏體,組織均勻,如圖2-1(a)所示。T22鋼因具有較高的熱強(qiáng)性和??抗氧化性,對(duì)熱處理不敏感,而被用于鍋爐過(guò)熱器、聯(lián)箱和主蒸汽管道等WWW。??TP310H鋼屬于奧氏體耐熱鋼,其微觀組織為奧氏體+非金屬夾雜物+細(xì)小的碳化??物,如圖2-l(b)所示。TP310H鋼具有足夠的蠕變斷裂強(qiáng)度和很好的耐氧化、耐??腐蝕和耐高溫性能,常用在腐蝕性強(qiáng)、溫度條件高的管道、閥體等零部件??黎鷄擎副5^??圖2-1母材微觀組織形貌(a)T22,(b)TP310H??Fig.2-1?Microstructure?of?base?metals?(a)T22,?(b)TP310H??T22、TP310H鋼的化學(xué)成分見(jiàn)表2-1?(實(shí)測(cè)值采用德國(guó)SPECTORLAB定量??光譜化測(cè)量),力學(xué)性能見(jiàn)表2-2?(實(shí)測(cè)值采用WE-600型萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)測(cè)試)。??表2-1母材的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)
2.2.1焊接準(zhǔn)備??將T22和TP310H鋼管用帶銀切割成150mm的管段,然后再用車床加工坡口,??接頭坡口型式如圖2-2所示,其坡口角度為70°,純邊0.5 ̄1.0?mm,對(duì)口間隙??2.5 ̄3.0?mm。裝配前將試管的坡口及坡口內(nèi)外側(cè)20?30?mm范圍內(nèi)油、鎊、污、??垢、表面氧化皮等其它污物清除干凈,使之露出金屬光澤。定位焊長(zhǎng)度控制在??10?15mm,錯(cuò)邊量應(yīng)苗mm,W防止焊接變形。定位焊采用的焊接工藝應(yīng)和打底??層相同。??r//厶?^?I?/vXwxxxxxxSA?|?WWm??\?/?wof//////?窄??圖2-2接頭形式示意圖?圖2-3?WSM-400型氨弧焊機(jī)??Fi呂.2-2?Schematic?location?of?welded?joint?form?Fig.2-3?WSM-400?3巧〇口?arc?welding?machine??采用WSM-400型直流氣弧焊機(jī),見(jiàn)圖2-3。氨氣純度為99.99%,鶴極直徑??為2.5mm,在使用前將鶴極端部磨成圓錐形。焊前檢查焊機(jī)各處的接線是否正確、??牢固、可靠,W防擦傷管件表面。同時(shí)分別對(duì)氣弧焊系統(tǒng)中的水路、氣路、電路??工作與否進(jìn)行檢查,而后進(jìn)行試焊調(diào)試焊接工藝參數(shù)。??2.2.2焊接工藝方案??本課題采用手工鶴極氨弧焊(GTAW)水平固定位置焊接TP310H/T22異種鋼??管管對(duì)接接頭,焊接H層。焊接時(shí)將試管內(nèi)進(jìn)行充氨保護(hù),這不僅有利于防止背??面焊縫氧化
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]焊接工藝對(duì)T92/S30432異種鋼接頭δ鐵素體的影響[J]. 趙雷,楊超,喬漢文,梁軍,鐘群鵬,徐連勇,肖德銘. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2014(11)
[2]T22/TP310H異種鋼焊接接頭的顯微組織分析[J]. 王德偉,胡從榮,付志偉,陶鋒. 熱加工工藝. 2014(15)
[3]310不銹鋼焊接接頭組織及性能研究[J]. 張艷,楊志彬,張健,張靜. 熱加工工藝. 2014(15)
[4]間歇式電源并網(wǎng)環(huán)境下電能質(zhì)量問(wèn)題研究[J]. 董偉杰,白曉民,朱寧輝,周子冠,李慧玲. 電網(wǎng)技術(shù). 2013(05)
[5]T92/Super304H異種鋼焊接接頭的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能[J]. 張祺,王家慶,陳國(guó)宏,劉俊建,化建,余新海,張濤,張建華,湯文明. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]TP347H與P22異種鋼焊接工藝的選擇及應(yīng)用[J]. 陳國(guó)喜,李永贊. 焊接技術(shù). 2012(05)
[7]Influence of Heat Input on Martensite Formation and Impact Property of Ferritic-Austenitic Dissimilar Weld Metals[J]. M. Mukherjee,T.K. Pal. Journal of Materials Science & Technology. 2012(04)
[8]T92/HR3C異種鋼焊接接頭高溫拉伸變形及斷裂行為[J]. 宋有明,陳國(guó)宏,余新海,劉俊建,王家慶,化建,張濤,張建華,湯文明. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(02)
[9]T92/Super304H異種鋼焊接接頭的性能研究[J]. 李新梅,張忠文,鄒勇,杜寶帥,鄒增大. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(18)
[10]T92/HR3C異種鋼焊接接頭的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能[J]. 劉俊建,陳國(guó)宏,余新海,王家慶,化建,宋有明,張濤,湯文明. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2011(02)
碩士論文
[1]鐵素體/奧氏體不銹鋼異種鋼焊接接頭的組織及性能研究[D]. 石青.太原理工大學(xué) 2014
[2]T92/Super304H異種鋼焊接接頭組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的研究[D]. 張祺.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[3]T92/HR3C、T92/TP347H異種鋼焊接接頭的髙溫組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的研究[D]. 宋有明.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[4]奧氏體不銹鋼擴(kuò)散連接晶間腐蝕性能研究[D]. 李雷.蘭州理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3061590
【文章來(lái)源】:安徽工程大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1電站鍋爐過(guò)熱器管屏??Fig.?1-1?power?Station?boiler?superheabr??
后者供貨狀態(tài)為固溶酸洗,二者均為美國(guó)ASTM材料T22鋼屬于??低合金鐵素體耐熱鋼,相當(dāng)于國(guó)內(nèi)牌號(hào)12Cr2MoGt48l,其微觀組織是鐵素體+珠??光體+粒狀貝氏體,組織均勻,如圖2-1(a)所示。T22鋼因具有較高的熱強(qiáng)性和??抗氧化性,對(duì)熱處理不敏感,而被用于鍋爐過(guò)熱器、聯(lián)箱和主蒸汽管道等WWW。??TP310H鋼屬于奧氏體耐熱鋼,其微觀組織為奧氏體+非金屬夾雜物+細(xì)小的碳化??物,如圖2-l(b)所示。TP310H鋼具有足夠的蠕變斷裂強(qiáng)度和很好的耐氧化、耐??腐蝕和耐高溫性能,常用在腐蝕性強(qiáng)、溫度條件高的管道、閥體等零部件??黎鷄擎副5^??圖2-1母材微觀組織形貌(a)T22,(b)TP310H??Fig.2-1?Microstructure?of?base?metals?(a)T22,?(b)TP310H??T22、TP310H鋼的化學(xué)成分見(jiàn)表2-1?(實(shí)測(cè)值采用德國(guó)SPECTORLAB定量??光譜化測(cè)量),力學(xué)性能見(jiàn)表2-2?(實(shí)測(cè)值采用WE-600型萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)測(cè)試)。??表2-1母材的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)
2.2.1焊接準(zhǔn)備??將T22和TP310H鋼管用帶銀切割成150mm的管段,然后再用車床加工坡口,??接頭坡口型式如圖2-2所示,其坡口角度為70°,純邊0.5 ̄1.0?mm,對(duì)口間隙??2.5 ̄3.0?mm。裝配前將試管的坡口及坡口內(nèi)外側(cè)20?30?mm范圍內(nèi)油、鎊、污、??垢、表面氧化皮等其它污物清除干凈,使之露出金屬光澤。定位焊長(zhǎng)度控制在??10?15mm,錯(cuò)邊量應(yīng)苗mm,W防止焊接變形。定位焊采用的焊接工藝應(yīng)和打底??層相同。??r//厶?^?I?/vXwxxxxxxSA?|?WWm??\?/?wof//////?窄??圖2-2接頭形式示意圖?圖2-3?WSM-400型氨弧焊機(jī)??Fi呂.2-2?Schematic?location?of?welded?joint?form?Fig.2-3?WSM-400?3巧〇口?arc?welding?machine??采用WSM-400型直流氣弧焊機(jī),見(jiàn)圖2-3。氨氣純度為99.99%,鶴極直徑??為2.5mm,在使用前將鶴極端部磨成圓錐形。焊前檢查焊機(jī)各處的接線是否正確、??牢固、可靠,W防擦傷管件表面。同時(shí)分別對(duì)氣弧焊系統(tǒng)中的水路、氣路、電路??工作與否進(jìn)行檢查,而后進(jìn)行試焊調(diào)試焊接工藝參數(shù)。??2.2.2焊接工藝方案??本課題采用手工鶴極氨弧焊(GTAW)水平固定位置焊接TP310H/T22異種鋼??管管對(duì)接接頭,焊接H層。焊接時(shí)將試管內(nèi)進(jìn)行充氨保護(hù),這不僅有利于防止背??面焊縫氧化
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]焊接工藝對(duì)T92/S30432異種鋼接頭δ鐵素體的影響[J]. 趙雷,楊超,喬漢文,梁軍,鐘群鵬,徐連勇,肖德銘. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2014(11)
[2]T22/TP310H異種鋼焊接接頭的顯微組織分析[J]. 王德偉,胡從榮,付志偉,陶鋒. 熱加工工藝. 2014(15)
[3]310不銹鋼焊接接頭組織及性能研究[J]. 張艷,楊志彬,張健,張靜. 熱加工工藝. 2014(15)
[4]間歇式電源并網(wǎng)環(huán)境下電能質(zhì)量問(wèn)題研究[J]. 董偉杰,白曉民,朱寧輝,周子冠,李慧玲. 電網(wǎng)技術(shù). 2013(05)
[5]T92/Super304H異種鋼焊接接頭的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能[J]. 張祺,王家慶,陳國(guó)宏,劉俊建,化建,余新海,張濤,張建華,湯文明. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]TP347H與P22異種鋼焊接工藝的選擇及應(yīng)用[J]. 陳國(guó)喜,李永贊. 焊接技術(shù). 2012(05)
[7]Influence of Heat Input on Martensite Formation and Impact Property of Ferritic-Austenitic Dissimilar Weld Metals[J]. M. Mukherjee,T.K. Pal. Journal of Materials Science & Technology. 2012(04)
[8]T92/HR3C異種鋼焊接接頭高溫拉伸變形及斷裂行為[J]. 宋有明,陳國(guó)宏,余新海,劉俊建,王家慶,化建,張濤,張建華,湯文明. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(02)
[9]T92/Super304H異種鋼焊接接頭的性能研究[J]. 李新梅,張忠文,鄒勇,杜寶帥,鄒增大. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(18)
[10]T92/HR3C異種鋼焊接接頭的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能[J]. 劉俊建,陳國(guó)宏,余新海,王家慶,化建,宋有明,張濤,湯文明. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2011(02)
碩士論文
[1]鐵素體/奧氏體不銹鋼異種鋼焊接接頭的組織及性能研究[D]. 石青.太原理工大學(xué) 2014
[2]T92/Super304H異種鋼焊接接頭組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的研究[D]. 張祺.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[3]T92/HR3C、T92/TP347H異種鋼焊接接頭的髙溫組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的研究[D]. 宋有明.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[4]奧氏體不銹鋼擴(kuò)散連接晶間腐蝕性能研究[D]. 李雷.蘭州理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3061590
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