Super304H钢TIG焊接头性能研究

论文摘要

Super304H钢是一种新的、经济型的18-8奥氏体不锈钢,该钢在国外已有10余年的使用历史,但国内将其应用于超（超）临界机组锅炉的过热器、再热器尚属起步。因此,研究该钢的焊接性、焊接工艺、焊接材料匹配和接头性能,对我国超（超）临界锅炉的建造及现有火电锅炉的维修和改造具有十分重要的意义。本文经过理论分析,制定了Super304H钢的TIG焊焊接规范,并分别采用ERNiCrMo-3、ERNiCr-3和YT304H三种焊丝焊制了Super304H钢焊接接头。通过力学性能试验、晶间腐蚀试验、应力腐蚀试验和显微组织观察,对三种接头的力学性能、耐蚀性能和微观组织进行了对比分析。试验研究表明,采用ERNiCrMo-3、ERNiCr-3焊丝焊制的Super304H焊接接头常温力学性能符合相关技术条件要求,且与匹配的进口焊丝YT304H焊接接头性能相当。采用ERNiCrMo-3焊丝焊制的接头抗晶间腐蚀性能和应力腐蚀性能优于匹配的进口焊丝YT304H焊接的接头,而用焊丝ERNiCr-3焊丝焊制的接头耐晶间腐蚀性能较差,其抗应力腐蚀性能也低于YT304H焊接的接头。三种焊缝组织均由奥氏体和一些弥散相组成。经过对比分析,用镍基焊丝ERNiCrMo-3替代进口焊接材料YT304H是可行的,而用焊丝ERNiCr-3焊制的接头耐腐蚀性能较YT304H焊丝差。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 我国电力行业发展现状
• 1.2 超超临界锅炉的意义及其发展
• 1.3 超超临界锅炉用钢
• 1.3.1 超超临界锅炉对材料的要求
• 1.3.2 新型铁素体锅炉用钢
• 1.3.3 新型奥氏体锅炉用钢
• 1.4 新型奥氏体不锈钢Super304H
• 1.4.1 Super304H钢简介
• 1.4.2 Super304H钢的一些基本性能
• 1.4.3 Super304H钢的焊接性及焊接接头性能
• 1.4.4 Super304H钢焊后可能出现的问题
• 1.5 晶间腐蚀和应力腐蚀常用的检测方法
• 1.5.1 晶间腐蚀常用的检测方法
• 1.5.2 应力腐蚀破裂的研究方法
• 1.6 课题的意义及目的
• 1.7 课题主要研究内容
• 2 试验材料、方法及设备
• 2.1 试验材料化学成分
• 2.2 接头制备
• 2.2.1 焊接工艺
• 2.2.2 接头外观检查和无损检测
• 2.3 试样的切取
• 2.4 试验方法及设备
• 2.4.1 力学性能试样的制备及其试验方法
• 2.4.2 晶间腐蚀试验方法
• 2.4.3 应力腐蚀试验方法及试样的制备
• 2.4.4 金相组织分析
• 3 焊接工艺评定结果及分析
• 3.1 拉伸试验结果
• 3.2 弯曲试验结果
• 3.3 硬度试验结果
• 3.4 冲击试验结果
• 3.5 断口微观形貌
• 3.6 本章小结
• 4 晶间腐蚀试验
• 4.1 热酸浸泡法试验结果及分析
• 4.2 电化学方法试验结果及分析
• 4.3 金属的钝化
• 4.4 本章小结
• 5 应力腐蚀试验
• 5.1 试验结果
• 5.2 裂纹形貌观察
• 5.2.1 裂纹宏观形貌
• 5.2.2 裂纹微观形貌
• 5.3 腐蚀机理及影响因素
• 5.4 本章小结
• 6 微观组织观察
• 6.1 组织观察分析
• 6.2 本章小结
• 7 结论
• 致谢
• 参考文献