關(guān)于奧氏體不銹鋼堆焊層氫剝離的原因分析及研究,小編從以下四點(diǎn)和大家進(jìn)行分析:
第一:研究了大量國內(nèi)外有關(guān)加氫反應(yīng)器的資料,了解加氫工藝流程,理解加氫反,應(yīng)器選材設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),跟蹤加氫反應(yīng)器的制造過程,重點(diǎn)了解2.25Cr-1Mo鋼的各種使用性能、焊接工藝和熱處理工藝等。選擇2.25Cr- 1Mo鋼材作為堆焊試板,制定合理預(yù)熱溫度、層間溫度、堆焊規(guī)范和焊后熱處理規(guī)范等具體工藝參數(shù),從而了解和掌握加氫反應(yīng)器的制造特性。
第二:先對(duì)堆焊試板進(jìn)行了著色和超聲波無損檢驗(yàn),保證焊接質(zhì)量,然后解剖試板,對(duì)堆焊層進(jìn)行化學(xué)成分分析,金相觀察,鐵素體含量測(cè)定(鐵素體按Schaffler圖計(jì)算要求3%~10%,用鐵素體測(cè)定儀測(cè)量在焊態(tài)下其值為3%~13%),力學(xué)性能等試驗(yàn),檢驗(yàn)堆焊層的堆焊質(zhì)量。
第三:為了掌握氫對(duì)2.25Cr-1Mo鋼與奧氏體不銹鋼堆焊接頭腐蝕作用,了解氫對(duì)堆焊層的剝離性能的影響,模擬加氫反應(yīng)器條件,對(duì)試板進(jìn)行氫剝離試驗(yàn),確定其抗剝離能力。并對(duì)氫剝離試驗(yàn)后的試件進(jìn)行了組織觀察和性能檢驗(yàn)。
第四:對(duì)焊態(tài)下和氫剝離試驗(yàn)后試件的組織和性能進(jìn)行了對(duì)比,從熔合區(qū)的組織、應(yīng)力狀態(tài)及碳和氫的分布等方面綜合考慮,分析了剝離的原因及形成過程。針對(duì)此問題,從制造和運(yùn)行上提出了預(yù)防和控制措施。本文研究了奧氏體不銹鋼堆焊層的抗氫剝離性,對(duì)2.25Cr-1Mo 鋼的推廣做出貢獻(xiàn),為加氫反應(yīng)器的大面積堆焊提供了最佳的堆焊工藝,為加氫反應(yīng)器的安全運(yùn)行和操作條件提供依據(jù),提高了加氫反應(yīng)器的制造質(zhì)量和使用壽命,促進(jìn)了加氫設(shè)備的國產(chǎn)化,為國家節(jié)省外匯。
氫剝離試驗(yàn)
氫剝離試驗(yàn)就是把試件放入高壓釜中,在一定的壓力下,加熱到一定溫度,然后保溫一定時(shí)間,給以不同的降溫速度,進(jìn)行循環(huán)充氫,用此來模擬氫對(duì)加氫反應(yīng)器的損傷。氫剝離試驗(yàn)時(shí),容器中的壓強(qiáng)、溫度、時(shí)間等參數(shù)的不同,對(duì)試件的充氫效果均有影響。通常根據(jù)壓力容器的設(shè)計(jì)參數(shù)來選擇氫剝離試驗(yàn)參數(shù)。本試驗(yàn)選擇16MPa壓力450'C溫度,是因?yàn)橥ǔ<託浞磻?yīng)器的運(yùn)行條件都近視于這個(gè)壓力和溫度但不會(huì)高于這個(gè)條件,氫剝離試驗(yàn)比平常反應(yīng)器的工作運(yùn)行情況較苛刻,這樣能更好的避免事故的發(fā)生。一般進(jìn)行4次循環(huán),每次循環(huán)后再進(jìn)行UT和PT檢驗(yàn),看是否發(fā)生剝離。
檢驗(yàn)結(jié)果
取出經(jīng)過氫剝離的試樣,對(duì)試樣進(jìn)行超聲波檢測(cè)和著色檢測(cè)檢查是否有裂紋產(chǎn)生。
經(jīng)著色檢測(cè)表面完好,沒有任何缺陷,達(dá)到I級(jí)標(biāo)準(zhǔn),堆焊層表面沒有發(fā)生開裂,說明堆焊層耐蝕性良好。本試驗(yàn)選用CTS-22型號(hào)的超聲波探傷儀,用機(jī)油做耦合劑,選用2.5P20-D直 探頭04mm的靈敏度對(duì)堆焊試樣進(jìn)行超聲波檢測(cè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):當(dāng)分別以50°C/h、100℃/h、 150°C/h速率降溫時(shí)堆焊試樣沒有裂紋產(chǎn)生,最后當(dāng)以200°C/h速率冷卻后,經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)剝離裂紋。發(fā)現(xiàn)經(jīng)過氫剝離試驗(yàn)后堆焊試樣有兩個(gè)位置發(fā)生剝離,其他試樣沒有發(fā)生剝離,未見異常。
焊態(tài)的堆焊試板經(jīng)過無損檢測(cè),完全符合標(biāo)準(zhǔn)沒有任何缺陷,但是在經(jīng)過氫剝離試驗(yàn)后冷卻到常溫時(shí)產(chǎn)生了裂紋。也就是說裂紋是當(dāng)試樣停止運(yùn)行,溫.度降到常溫,經(jīng)過一段潛伏時(shí)間后才產(chǎn)生的,是一種延遲裂紋。為了尋找產(chǎn)生裂紋的原因,本文選用線切割解剖試樣,對(duì)裂紋以及周圍的情況進(jìn)行觀察。
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