T91钢瞬时液相扩散连接工艺及组织
发布时间:2012-12-04 06:07
作者:互联网
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现代
发电机组对
耐热钢的组织性能提出了很苛刻的要求,材料科学
工作者为此开发了多种适应电站运行
需要的耐
热钢。目前耐热钢主要采用氩弧焊进行连接,而氩弧焊的主要问题是对
工人技术
水平要求高,需要开坡口,热影响区容易产生
焊接裂纹。瞬时液相
扩散焊(简称TLP)接头
强度高,没有明显的
界面和焊接物残留。采用TLP替代
焊条电弧焊对
管道进行连接,具有
生产率高、焊接时间短等优点,生产效率是传统焊接方法的10倍以上。尤为适于条件较差的施工环境,大大节省了人力、物力和能源。在大气条件下惰性气体保护的TLP不用
真空炉,节约了设备
投资,也适合在野外施工的场合。T91/
P91钢具有优良的常温和610℃以下高温力学性能,而且有着良好的加工性能,在电站高温
过热器、高温再热器乃至主蒸汽管道上得到了越来越广泛的应用,但其
焊接性较差,焊接时容易出现裂纹等问题。近年来,人们对耐热钢的TLP进行了一些研究,取得了可喜的成果。本文对T91钢的TLP接头进行了研究,分析了其界面脆性相的形成和降熔元素原子的扩散,以供人们在研究和应用中参考。实验材料为电站
锅炉用
T91钢管(Φ63.5mm×4.6mm),室温抗拉强度585MPa,其化学成分(质量分数,%)为:0.09C,0.4Si,0.35Mn,9Cr,1.05Mo,0.2V,0.1Nb,Ni≤0.4,P≤0.02,S≤0.01。实验用中间层材料成分见表1。试样连接端面精车,用95%酒精清洁连接端面和中间层。TLP试验在开放式TLP机上进行,采用中频感应加热,用氩气保护,压力设定为6MPa。加热速率:900℃以下45℃/s,900以上30℃/s。焊后降温
冷却,当接头温度降到100~150℃时重新加热
回火,回火
工艺为(800±5)℃保温8min,通过回火处理
改善接头组织和性能。
材料 | Si | Ni | Cr | B | Fe |
FeNiCrSiB | 5~6 | 40~45 | 5~7 | 6~8 | 其余 |
Fe78Si9B13 | 9 | - | - | 13 | 其余 |
BNi2 | 4~5 | 其余 | 6~8 | 2.75~3.5 | - |
结果显示,在温度和时间一定的条件下,中间层中降熔元素的含量高时容易形成脆性相。等温温度提高对促进中间层原子流动与扩散有利,对元素的均匀化有促进作用。等温时间不足造成等温凝固不能完成,会形成类似
钎焊的组织,形成大量脆性相。(榕霖)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。