A312 TP347H稳定化热处理工艺改进-5页精选文档

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热处理对TP347H钢组织结构及力学性能的影响

热处理对TP347H钢组织结构及力学性能的影响

1 4 H属于 1 —8型铬镍奥氏体不锈钢耐热钢 ,相 当于我 1 7 8
析 TP 4 H钢拉伸 断 口形 貌 ,微 区元 素成 分分 析采用 I 37 N— C A能谱仪 ( DS E )进行 ;热处理前后 T 3 7 钢样 品的硬 P 4H 度测试在 HV1 0 —1A型维 氏硬度计上 进行 ,载荷 为 4 9N,
火电机组在我国不 断涌现 。然而高参数锅炉运行条件极其恶 劣 ,尤其是锅炉过热器 和再 热器管 ,均在 锅炉烟温较高 的部 位 ,对钢管的高温蠕变强度及抗蒸汽氧化J I 生等提出了更高的要 求_ 。一般地 ,超临界机组锅炉受热面温度超过 5o 1 ] 8 ̄ c的材料
大多选用蠕变强度和抗氧化性能较高 的奥氏体不锈钢 。S 23 A 1
较为均匀,直径 1 左右 ( 3。正是因为这些析 出相抑制了 图 )
高温热处理过程中基体晶粒的长大,使其具有高的热稳定性。
F g 2 Op ia a e o h s s p l d TP 4 H te i. t li g f t e a — u p i 3 7 s e l c m e
90 ,5 5 0℃ . h高温 热 处理 后 ,T 3 7 钢 中析 出相 颗 P 4H 粒 的分布状态较 8 0 ,5h热处理 试样没 有明显 的变化 , 0℃ 8 但析 出相颗粒 明显 长大 。同时 ,由于基体 晶界 碳化物 的析 出 ,晶界宽化 ,必然导致界面结合 强度 降低 。
整 ,韧 窝细而浅 ,且沿基体 晶界有二 次裂纹扩展 。上述组织结构的变化导致热处理过程 中 T 3 7 钢的强度持 续降低 ,而 P 4H
塑 性 先 增 加 ,后 降低 。
关键词 :TP 4 H钢 ;热 处理 ;组 织结构 ;力学性能 37

TP347H焊接无损检测技术的研究

TP347H焊接无损检测技术的研究

TP347H焊接无损检测技术的研究【摘要】现阶段,TP347H是一种新型材料,但此种材料极易产生大量的裂纹,若检测施工工艺不科学,那么甚至会漏检裂纹现象,进而埋下更多安全隐患。

本文作者结合自身多年实践经验,重点对此种材质的焊缝检测施工工艺加以探究与分析。

希望可以为读者提供更多价值的参考。

【关键词】焊缝;无损检测技术;探究0.前言TP347H材料为一种新型进口材料,主要的进口国家包含法国、日本。

然而,此种材质主要应用到应用到锅炉锅炉或是炼油装置当中。

但是,在实践应用过程中,此种材料极易产生裂纹。

同时,所产生的裂纹偏小,裂纹横纵交错分布。

通常利用普通检测技术很难被发现;若使用PT检测技术也只可以检测到表面的裂纹,难以发现内部的裂纹。

结合此问题,作者结合自身所掌握的理论知识与工作经验,对TP347H材质焊缝检测技术予以总结和分析。

1.关于TP347H材质的论述TP347H材料本质是由铬镊奥氏体热强钢。

因此,材料当中的铬、镊含量都是非常高的,这直接决定了此种材料有很强的热强性与抗腐蚀特性,同时抗氧化性能也较好。

通常将其应用到温度超过650摄氏度的热器管、再热器以及石油化工热交换器的零部件当中。

通过大量实践表明,钢焊接性较好,在进行焊接时,并不需要提前进行预热,而且在完成焊接之后,不需进行热处理,因此,可选择的焊接方法有很多种。

2.产生焊缝热裂纹的机理分析一般来说,产生热裂纹的时时段在焊缝金属凝固的末期,而敏感温度区间大多数都在固相线周围的高温区。

通常,热裂纹区都是结晶裂纹,产生的根本原因是由于当焊缝金属处于凝固阶段时,结晶偏析导致杂质出现的低熔点共晶物主要集中到晶界,因而形成了一种“液态薄膜”,在焊缝凝固过程之后,受拉应力的影响,结果导致开裂出现了裂纹。

然而,对于结晶裂纹来说,都是沿着焊缝的中心长度方向裂开的,因此,都是纵向裂纹,在某些情况下产生的则是横向裂纹,出现在焊缝两个柱状晶体间。

3.关于TP347H焊缝的无损检测技术探究对含有TP347H炉管进行焊缝无损检测时,通过Ir192与KodakMX125胶片进行检测时,出现的裂纹影响不是非常明显。

SA―213TP347H不锈钢焊接5页word

SA―213TP347H不锈钢焊接5页word

SA―213TP347H不锈钢焊接随着电力工业的发展和全球对环境问题的日益关注,发展高效、节能、环保的大容量电站锅炉已引起国内外的高度重视,因此提高火电机组的蒸汽温度和压力已势在必行,这对钢材的热强性、工艺性及经济性提出了更高的要求。

SA-213TP347H钢具有以下特点:表面美观以及使用可能性多样化;耐腐蚀性能好,比普通钢长久耐用;耐腐蚀性好;强度高,因而薄板使用的可能性大;耐高温氧化及强度高,因此能够抗火灾;常温加工,即容易塑性加工;因为不必表面处理,所以简便、维护简单;清洁,光洁度高;焊接性能好。

也因为它具有如此的特点,在目前或是将来它的应用也必将得到很大的提高。

一、化学成分SA-213TP347H钢管的化学成分为:钢号 C Si Mn P S Ni CrSA213-TP304 0.04~0.10 ≤0.75 ≤2.00 ≤0.040 ≤0.030 9.00~13.00 17.00~20.00二、焊接工艺SA-213TP347H奥氏体不锈钢管在焊接过程中有热裂纹的倾向,需要控制焊接热输入及层间温度,焊接时采用小电流、快速焊等控制焊接线能量。

(1)焊接材料SA-213TP347H的焊接经过多年的焊接经验与其化学成分的含量,我们采用了ER347焊丝来进行焊接焊接工艺评定及试验,试验结果证明,采用ER347焊丝可满足使用要求。

ER347焊丝的化学成分:钢号 Ni C Mn P S Si Cr CuER347 9.00~11.0 MAX0.08 1.0~2.5 MAX0.03 MAX0.03 0.03~0.65 19..0~21.5 MAX0.75(2)坡口要求在焊接实践中发现熔焊金属的流动性很差,造成焊口根部容易产生未熔合现象。

它的液体金属的流动性不如一般钢铁材料,焊接工艺不合适很容易发生未熔合现象,而且对于SA-213TP347H奥氏体不锈钢的焊接为了防止热裂纹的产生应采用小的焊接电流,想通过增加电流来提高合金熔池金属的流动性是不可能的。

TP347H原材料检验及焊后稳定化热处理研究-束润涛

TP347H原材料检验及焊后稳定化热处理研究-束润涛
作者简介:赵岩,男,1964 出生,教授级高级工程师,硕士,中海石油炼化有限责任公司惠州炼
化分公司总经理兼惠州炼化二期项目组总经理, 邮编 516086,E-mail:zhaoyan3@ 本次试验研究采用 TP347H 的两种大口径无缝钢管,规格分别为ø273.1×14 和ø558.8×36。焊
实际工程项目中存在的问题,并加以深入的研究和分析。由于原材料是工程项目中确保质量和安全
要素的第一环节,故对原材料进行重新检验是非常必要的。
2.1 原材料检验
2.1.1 TP347H 实测化学成分结果(见表 1)
表 1 TP347H 实测化学成分结果(%)
管材规格(mm) C
Si Mn
Cr
Ni Nb
ø273.1×14 0.055 0.38 1.27 17.34 9.7 0.48
176
Φ273.1×14
常温
180,191,190
187
Y003 Y004
常温
88,116,110
104
Φ558.8×36
常温
102,98,108
103
从冲击试验的结果看,Φ558.8×36 大口径钢管的冲击韧性明显低于Φ273.1×14 的小口径钢管,
结合前面硬度测试值超标(不合格)及背弯断裂的情况来看,Φ558.8×36 厚壁钢管具有明显的脆性
3,侧弯试样见图 4,试验结果见表 5.
图 3 拉伸试样
图 4 侧弯试样
试件 编号 H001 H002 H003 H004
表 5 焊接接头拉伸和侧弯试验结果
管材规格 焊接方法 热处理状态
Rm
(mm)
(MPa)
Φ273.1×14
GTAW +SMAW

sa213-tp347hfg钢焊接过程质量控制

sa213-tp347hfg钢焊接过程质量控制

92YAN JIU
JIAN SHE
SA213-TP347HFG钢焊接过程质量控制SA213- TP347HFG gang han jie guo cheng zhi liang kong zhi 侯亚博SA213-TP347HFG 钢材在超临界锅炉的高温再热器、屏式过热器管屏中应用较多,其焊接质量是锅炉安全稳定运行的关键。

本文对SA213-TP347HFG 钢的主要特点进行了说明,并对该类钢材的主要的焊接工艺及常见缺陷进行了说明,提出了预防措施,可为该类材料的焊接提供参考。

SA213-TP347HFG 钢是基于TP347H 通过利用细微的铌碳化物溶解和沉淀,采用较高温度软化处理+稍低温度固溶处理,最终得到更细晶粒度等级组织的铬镍铌奥氏体不锈钢,新钢材具有较好的耐高温及抗氧化性能等,在锅炉安装中具有广泛的用途。

超临界火力发电机组的锅炉中,其被作为锅炉受热面管子的高温部分而被广泛使用,主要用在高温再热器、屏式过热器管屏中。

因此SA213-TP347HFG 钢良好的焊接质量,对锅炉安全运行显得较为重要。

本文对SA213-TP347HFG 钢的焊接及相关情况进行了说明,具体如下:一、关于SA213-TP347HFG 钢特点分析及焊接难点确认关于SA213-TP347HFG 钢是日本住友公司基于TP347H 钢通过热处理工艺研发的新型钢材,该钢材为18-8型奥氏体不锈钢,化学成分中含有C、Mn、Si、Cr、Ni、S、P、Nb 等,其在焊接过程中易现热裂纹,该钢材的热膨胀系数大,而导热系数相对较小,容易在。

TP347不锈钢焊后稳定化热处理工艺

TP347不锈钢焊后稳定化热处理工艺

TP347不锈钢焊后稳定化热处理工艺王庆晖;田波清【摘要】为防止TP347材料焊缝晶界贫铬现象发生,要求对焊接接头进行稳定化热处理.在相同焊接工艺条件下,对TP347不锈钢管材焊接接头采用不同的稳定化热处理工艺,并取样进行力学性能试验和晶间腐蚀性能试验.对比分析实验结果,探讨不同工艺条件下各项试验指标的优劣,对适用于TP347不锈钢焊后稳定化热处理工艺提出指导性建议.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2016(046)004【总页数】3页(P118-120)【关键词】TP347;不锈钢;稳定化热处理【作者】王庆晖;田波清【作者单位】中国石油天然气第一建设公司,河南洛阳471023;中国石油天然气第一建设公司,河南洛阳471023【正文语种】中文【中图分类】TG441.8TP347材料具有良好的高温耐氧化、耐磨、耐蚀和热稳定性,而被广泛应用于电力、石化等行业。

为防止晶界贫铬,保证焊接接头具有良好的抗腐蚀,降低焊缝残余焊接应力水平,施工规范和设计文件常要求对焊接接头进行稳定化热处理。

施工工作中通常涉及的稳定化热处理工艺要求有以下三种:(1)热处理加热温度在300℃以下,不控制加热速度;300℃以上时,不得超过5 000℃/T(T为母材厚度),且不大于220℃/h,不低于50℃/h,温度升至850℃~900℃,根据管道壁厚恒温1~4h,然后空冷[1]。

(2)设计文件规定,热处理加热温度在300℃以下时,适当控制升温速度;加热温度在300℃以上时,以100~200℃/h升温速度升至900℃±25℃,恒温时间不少于1 h,再以100~200℃/h的冷却速度降至300℃,300℃以下自然冷却。

(3)设计文件规定,管道设计温度350℃以上含有稳定化元素的不锈钢TP347、TP321等焊后需要进行稳定化热处理,稳定化温度875℃~900℃,25~50 mm壁厚保温2 h以上,空冷。

但是,施工过程中TP347材质管道焊缝经过稳定化热处理后,部分焊缝出现裂纹,且随着壁厚的增加,裂纹程度越严重。

A312 TP347H稳定化热处理工艺改进

A312 TP347H稳定化热处理工艺改进
整, 使得在打磨的过程 中释放部分残 余应 力。 2 ) 控制层间温度 , 采用滑动 装置以利于焊缝 的自由收缩 。 3 ) 稳 定化热处 理参数 设置的过 程中, 考虑到热 处理过 程中的温 差
R: 丛
R. +R
÷ " 一 o . 2 5 1 Q
R . 一 —原地网接地 电阻 , 4 . 5 5 DI
应力 、 组织应 力及 壁厚因素 , 将升温 速度定为5 0 X 2 、 通过 延后升温使温 差减少在8 0 ℃以内。 由以 上 计 算 可 知 , 变 电 站 综 合 接 地 网 的 接 地 电 阻 理 论 计 算 为 4 ) 升温 时的 控温温 度从0 " C 开始 , 降温 时, 根据实验 数据 中空冷 时 O . 2 5 l Q, 与C D E G S 软件仿真 的0 . 2 8 3 f / 基本相 符。 工程竣 工后 , 最后 经 温差 大小 , 设 置降温 到7 0 0 X 2 以下后 , 再进行空冷。 8 9 0 X 2 - 7 0 0 X 2 范 围内
R 一 一离子接地体并联后 的接地电阻, 0; n 一 一 垂直 接地极的 数目, 5 0 i n 一一 垂直接地体 屏蔽 系数 , O . 8 , P 一一 土壤电阻率 , 6 0 0 n. m, l —— 垂直接 地极的等效长度 , 9 m, d 一 一接地 极的等效 直径 , 0 , 1 5 m,
” 一 —屏蔽 系数 , 0 . 8 I
R 1 l 一一 改造新 增地网接地电阻, O . 2 1 Dl
异 频大 电流接地 电阻测试 , 验 收接地 电阻为0 . 2 7 0 ( / , 符 合接地 电阻要 缓冷, 利 于在 这个区间的降温 速度 , 尽可能减 小温 差应 力、 组织 应力、 求。 残余应 力消除 。 5 . 3 跨 步电压验算 : 5 ) 热 电偶 应点 焊 在待 测温 处 , 预 制期 间管 道 内焊缝 两侧 尽量 靠 按 照D I / T 6 2 1 规 范, 跨 步电压 要求为: 近焊 缝 进行 保温 封 堵 , 有条件 时每 侧离 焊缝 中心距 离应控 制在 3 0 0 -

浅谈SA213-TP347H焊接工艺控制

浅谈SA213-TP347H焊接工艺控制

Chenmical Intermediate当代化工研究2017·0166工艺与设备浅谈SA213-TP347H焊接工艺控制*林文桃(九江检安石化工程有限公司 江西 332004)摘要:本文介绍红海湾发电厂一期2×600MW超临界机组锅炉屏式过热器不锈钢SA213-TP347H焊接过程和焊接工艺。

严格控制焊接工艺参数,采取小电流、小参数、快速度焊接的方法,控制好焊缝层间温度在150℃内,解决焊缝容易出现热裂纹问题。

采取有利的技术措施控制奥氏体不锈钢的热膨胀系数大而导热系数小,容易出现焊接变形焊接变形问题。

关键词:SA213-TP347H;屏式过热器;不锈钢;焊接工艺中图分类号:T 文献标识码:ADiscussion of SA213-TP347H Welding Technology ControlLin Wentao(Jiujiang Detection and installation petrochemical engineering Co., ltd, Jiangxi, 332004)Abstract :This paper has introduced the welding process and welding technology of the screen type of superheater stainless steel SA213-TP347H for the phase-1 2×600MW supercritical unit boiler of Honghai Bay power station. Strictly control the welding technology parameters, adopt small degree of electric current, small parameter and high speed of welding technology method, keep a good control of the welding temperature in 150℃ and solve the hot crack problem appeared in weld joint. Adopt favorable technical measures to control the problem of austenitic stainless steel’s thermal expansion coefficient in a high number and heat conductivity coefficient in a small number and the problem of welding deformation.Key words :SA213-TP347H ;screen type of superheater ;stainless steel ;welding technology1.前言汕尾红海湾发电厂一期2×600MW超临界机组,由东方锅炉有限公司负责设计制造的,型号:DG1950-25.4/Ⅱ型超临界参数变压直流炉,屏式过热器部分管排为部分管子采用特殊材料SA213-TP347H不锈钢,管子相对较厚,焊接施工工艺复杂,质量要求高。

浅谈锅炉TP347炉管材质存在的问题及应对措施

浅谈锅炉TP347炉管材质存在的问题及应对措施

科技论坛2016年10期︱403︱浅谈锅炉TP347炉管材质存在的问题及应对措施王 阳浙江华业电力工程股份有限公司,浙江 金华 321100摘要:兰溪电厂#3机组4台锅炉中间过热器(简称中过)、末级过热器(简称末过)、高温再热器(简称高再)TP347H 炉管氧化皮大量脱落问题比较突出,已累计造成机组非计划停运4次,过热器爆管2次,给电厂造成较大的经济损失,严重影响电厂机组安全和经济运行指标。

氧化皮清理检修周期长(一般10天左右),这也给电厂及时响应电网调度造成被动。

在对炉过热器、再热器TP347H 炉管全部更换后,预期效果能彻底解决锅炉氧化皮问题,可避免因氧化皮堆积造成爆管事故,提高锅炉设备安全可靠性,满足机组长期安全稳定运行。

同时可避免因大量割管清理氧化皮可能产生的如割伤管子、管排变形出列、焊口焊接缺陷等检修质量问题,减少检修炉管泄漏隐患。

关键词:锅炉中过;末过炉管;材质问题;应对措施中图分类号:TK22 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2016)10-0403-02浙能兰溪发电厂4×600MW 超临界机组锅炉为北京巴威公司按美国B&W 公司SWUP 系列锅炉技术标准,锅炉为超临界参数、螺旋炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、露天布置的 型锅炉。

其中末级过热器36组72屏,中级过热器共36屏,其中末级过热器奇数屏更换第1~3根TP347H 管子,偶数屏更换1~3根、18~20根TP347H 管子,中级过热器更换第1~3根TP347H 管子。

1 管材及材质问题末级过热器36组72屏,中级过热器共36屏,其中末级过热器奇数屏更换第1~3根TP347管子,偶数屏更换1~3根、18~20根TP347H 管子,中级过热器更换第1~3根TP347H 管子,共计换管432根。

未级过热器规格为φ42×6.5,材质TP347H ,需更换成规格为φ42×6.5,材质Super304H;中级过热器规格为Φ51×8,材质TP347H,更换成规格为Φ51×8,材质Super304H。

管式加热炉用TP347H_与P5_炉管异种钢GTAW_焊接工艺研究

管式加热炉用TP347H_与P5_炉管异种钢GTAW_焊接工艺研究

第3期刘松,等:整体侧墙结构的A型城铁车辆车体挠度预制研究前反变形的意义。

侧墙单部件的挠度预制可有效保证车体总组成焊接时底架与侧墙的焊缝一致,不产生多余的焊接变形,不影响总组成挠度回弹。

通过第3、4、5组试验可以看出,在保持总组成工装支撑分布在门口两侧,以及侧墙单部件预制挠度相同的条件下,总组成预制挠度值越大,焊后车体的最终挠度值越大,挠度回弹量为3.5~4.5 mm。

由此可以证明车体总组成工装支撑的分布位置与侧墙单部件的挠度预制对于整车焊后的挠度值影响最为关键。

一是由于门口区域在无焊接热作用的条件下,仅靠工装对底架边梁造成的弹性变形在焊后极易产生较大回弹。

故即使在门口中心区域做一个相对较大的挠度数值通常也会在焊后获得一个相对较小的最终挠度值。

二是由于在车体总组成焊接时,未制作挠度的侧墙与通过工装制作出挠度的底架无法形成匹配的弧形关系,在焊缝插接口处形成严重不均匀的焊缝间隙,挠度最高点处插接贴合的条件下,两侧焊缝间隙极大,焊缝间隙过大会导致严重的焊接收缩变形,而收缩变形的方向与挠度方向相反。

故侧墙单件的挠度制作至关重要,并且通过试验可以看出在侧墙单件挠度预制的条件下,总组成挠度预制最高值无需过大,就可以获得较小的挠度回弹量与一个较大的焊后车体最终挠度。

而在实际制造过程中,挠度预制数值越高产生的作业难度越大,对车体各个尺寸的影响也越大,故在保证车体总组成焊后挠度满足设计理论需求的基础上,挠度预制值越小作业难度系数越低,对尺寸影响越小。

因本文选取车辆的设计理论挠度需求数值为12~15 mm,第5组试验的挠度预制方案为最优。

3 结论(1)具有整体侧墙结构的铝合金A型城铁车辆车体最终挠度数值与车体总组成组焊工装支撑的分布位置有关,支撑分布在门口中心,焊后挠度回弹量13 mm,支撑分布在门口两侧焊后难度回弹量下降至11 mm。

(2)侧墙单部件的挠度预制可有效降低车体总组成焊后挠度回弹量,与侧墙单件未进行挠度预制的车辆相比,挠度回弹量从11 mm下降至4.5 mm。

浅谈SA312 TP347H炉管焊接及热处理工艺 王志东

浅谈SA312 TP347H炉管焊接及热处理工艺 王志东

浅谈SA312 TP347H炉管焊接及热处理工艺王志东摘要:随着国家经济高速发展,石油、化工等领域快速适应市场需求。

且大型炼油化工装置不断发展,对材料性能高标准要求不断提高,因此在施工生产中将会遇到各种高性能材料,SA312 TP347H材料就是其中一种。

本文根据重整装置中该种材料的焊接要求及焊接难点进行阐述,在现场进行焊接工艺评定及采取相应的热处理方法进行焊接施工,取得了较好的效果。

关键词:SA312 TP347H;炉管;焊接工艺;热处理工艺前言SA312 TP347H奥氏体不锈钢具有良好的高温抗氧化性和稳定性,广泛用于石油化工加热炉受热面炉管,并广泛用于锅炉、发电、石油、化工、合成纤维、食品、造纸等工业。

为保证材料在使用过程中能够达到预期效果,我们从该材料的焊接特点入手,进行焊材的选择、预焊接工艺规程的制定,对实际生产起到了良好的指导作用,对以后的焊接提供了切实可行的焊接工艺。

用于现场指导施工时,现场焊接射线检测一次合格率为99.2%,很好的完成了现场施工。

1 焊接性分析石油化工重整装置中预加氢加热炉炉管材质为SA312 TP347H,TP347H属于高碳含铌Cr-Ni奥氏体不锈钢,由于含稳定化元素Nb,其耐晶间腐蚀和耐多硫酸晶间应力腐蚀性能良好,在酸、碱、盐等腐蚀介质中其耐蚀行与含Ti的18-8奥氏体不锈钢相近。

该钢种比316系具有更高的高温强度和更好抗高温氧化性能,常作为热强钢使用。

其化学成分及力学性能见表1和表2。

通过对该材料化学成分和力学性能的分析,其焊接中遇到的难点有以下几个方面:(1)晶间腐蚀奥氏体晶粒周界发生碳的聚集,而碳与铬相结合形成Cr23C6,使晶间发生贫碳。

单相奥氏体焊缝金属呈现发达的柱状晶,经过敏化问题450-850℃后,出现贫铬层贯穿晶粒之间形成腐蚀介质集中的腐蚀通道,使不锈钢的腐蚀性下降。

采取的措施:在焊接材料或母材中加入稳定碳元数的Ti或Nb。

(2)焊接热裂纹Cr-Ni奥氏体不锈钢焊接时有较大的热裂纹倾向,奥氏体钢的导热系数小且线膨胀系数大,在焊接局部加热和冷却条件下,焊接接头在冷却过程中形成较大的拉应力。

锅炉用TP347HFG和内壁喷丸TP347H奥氏体耐热钢抗蒸汽氧化性能对比研究

锅炉用TP347HFG和内壁喷丸TP347H奥氏体耐热钢抗蒸汽氧化性能对比研究

锅炉用TP347HFG和内壁喷丸TP347H奥氏体耐热钢抗蒸汽氧化性能对比研究李健;马云海;杨小川;杨华春【摘要】对TP347HFG和内壁喷丸TP347H钢管试样在650℃、27MPa条件下进行不同时长的抗蒸汽氧化试验,并分析了氧化膜的横截面形貌、微观结构、元素分布和物相.结果表明:TP347HFG的氧化速率遵循幂指数规律;内壁喷丸TP347H 表面大部分区域形成了富Cr氧化膜薄层、局部区域生成较厚岛状氧化物;TP347HFG氧化物的内层为(Ni,Fe)Cr2O4、外层为Fe3O4和Fe2O3,内壁喷丸TP347H氧化物为Cr2O3和FeCr2O4;在所试验时间内,内壁喷丸TP347H的抗蒸汽氧化性能优于TP347HFG.【期刊名称】《发电设备》【年(卷),期】2019(033)001【总页数】5页(P16-20)【关键词】锅炉;耐热钢;蒸汽氧化;氧化性能【作者】李健;马云海;杨小川;杨华春【作者单位】东方电气集团东方锅炉股份有限公司机械工业高温高压材料与焊接工程实验室,四川自贡643001;上海发电设备成套设计研究院有限责任公司,上海200240;东方电气集团东方锅炉股份有限公司机械工业高温高压材料与焊接工程实验室,四川自贡643001;东方电气集团东方锅炉股份有限公司机械工业高温高压材料与焊接工程实验室,四川自贡643001【正文语种】中文【中图分类】TG142;TK223.32为提高火电机组效率和燃料利用率,减少温室气体排放和保护环境,我国大力发展蒸汽参数更高的超临界、超超临界机组;但是随着机组运行参数不断提高,尤其是温度上升,锅炉受热面管内壁的高温蒸汽氧化问题变得严重,材料最高使用温度也常受其抗蒸汽氧化性能的限制,抗蒸汽氧化性能成为电站锅炉材料应用过程中需要重点考虑的性能之一。

TP347H是Cr质量分数为18%的奥氏体耐热钢,早期常用于超临界锅炉受热面,由于曾出现过明显氧化问题[1],因而现在相关行业对其认可度不高,但实际上其经过内喷丸后其抗氧化性较好[2],晶粒细化同样也可以提高材料抗蒸汽氧化性能。

A312 TP347炉管焊接技术方案

A312 TP347炉管焊接技术方案

克拉玛依石化厂30万吨/年润滑油高压加氢装置A312 TP347炉管焊接技术方案编制:王怀强审核:常传韬批准:毛卫华中石油七公司工程公司第四工程处二000年三月目录1.前言2.工程概况及特点3.原材料的检验与管理4.焊接技术措施5.铁素体含量测定6.稳定化处理7.质量保证措施8.安全技术措施9.施工设备、机具及计量器具计划10.施工手段用料计划1. 前言1.1 编制依据1.1.1 中石化北京设计院设计的克拉玛依石化厂30万吨/年润滑油高压加氢装置F101、F201加热炉施工图。

1.1.2 30万吨/年润滑油高压加氢装置《焊接工程施工技术方案》。

1.1.3 有关企业标准1.2 适用范围本方案仅适用于克拉玛依石化厂30万吨/年润滑油高压加氢装置F101、F201加热炉A312 TP347炉管的焊接施工。

1.3 执行的规范及标准(见表1.3)2. 工程概况及特点2.1 主要实物工程量A312 TP347炉管共三种规格,规格型号及焊道数量分别为:φ168×18 48道;φ152×16 77道;φ114×14 42道。

2.2 工程特点2.2.1 A312 TP347炉管为进口高合金耐热钢,焊材也为国外进口,在我公司属首次焊接,需进行技术攻关。

2.2.2 炉管为高温高压管道(操作温度400℃、操作压力18.5MPa),介质(氢混油)易燃、易爆,对焊接质量要求高,需加强原材料的检验与管理及施工过程的监控。

2.2.3 施工工序较多,工序检验项目多,施工周期长。

施工工序如下:原材料检验焊接区清理、组对、定位焊打底焊底层焊道100%渗透检测填充、盖面外观检查100%射线检测铁素体含量测定稳定化处理100%硬度检查100%渗透检测安装。

3. 原材料的检验与管理3.1 焊件的检验与管理3.1.1 管材、管件应有出厂合格证及质量检验证明书,其检验项目及技术指标应符合相应标准的要求。

无出厂合格证或检验项目及技术指标不全时,要予以复验。

【免费下载】TP347H与12Cr1MoV异种钢焊接工艺

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SA213-TP347H/12Cr1MoV异种钢焊接工艺摘要电厂锅炉安装及检修过程中经常遇到屏式再热器的更换,对SA213-TP347H/12Cr1MoV异种钢焊接所遇到的问题以及所采取的改进措施和方法,直接影响到设备质量,为保证设备质量,进行焊接性分析。

通过选用合适的焊接材料,采用钨极气体保护的焊接工艺,获得了优良的焊接接头,提高了设备质量,保证设备的安全可靠运行,创造了良好的社会效益和经济效益,希望能为以后类似工程提供一些很好的借鉴。

关键词 SA213-TP347H;12Cr1MOV 薄壁管异种钢焊接工艺1 前言电厂锅炉检修中,对锅炉原有屏式再热器进行局部更换成SA213-TP347H材质的屏管与集箱连接小管(材质为12Gr1MoV)相连接,屏式再热器管屏一共有54排每排20根管,每排间距300mm,管子间距15mm,焊口位置在穿顶棚管250mm处,规格为57.5×4.5。

在这管子密集焊接空间位置狭窄,每根管间焊口的填充和盖面都存在焊接‘盲区’、焊缝背面易过烧及氧化等不利因素增加了焊接施工的难度,对于这种焊接性能相对较差的异种钢的焊接,要保证质量需要有可行的焊接工艺和焊接方法。

2 钢材的焊接性分析2.1 SA213-TP347钢的焊接特点2.1.2 化学成份分析,SA213-TP347钢化学成份和机械性能如表1,由表中数据可见,SA213-TP347钢是奥氏体不锈耐热钢,属于18—8型铬镍奥氏体不锈钢,相当于我国的1Crl9NillNb。

奥氏体不锈耐热钢是根据Fe-Cr-Ni三元平衡图,当Cr含量大于或等于18%,Ni含量大于或等于8%,室温下可获得单相奥氏体的原理而发展起来的,我国俗称18-8钢。

由于此类钢组织为单相奥氏体,因此焊后无淬硬倾向。

但焊接时,却易出现晶间腐蚀、应力腐蚀开裂和焊接热裂纹。

其化学成分和机械性能如下表1。

表12.1.2 晶间腐蚀,晶间腐蚀主要包括焊缝晶间腐蚀、热影响区(HAZ)敏化腐蚀和焊趾处刀状腐蚀。

固溶处理对冷弯TP347H钢管组织和性能的影响

固溶处理对冷弯TP347H钢管组织和性能的影响

固溶处理对冷弯TP347H钢管组织和性能的影响
固溶处理对冷弯TP347H钢管组织和性能的影响
牟申周1,谢亿2,胡加瑞2,彭碧草2,陈红冬2
【摘要】摘要:采用金相试验、扫描电镜试验、硬度试验和双环电化学动电位再活化法(DLEPR)试验等方法,研究不同的固溶处理温度对冷弯TP347H钢管组织和性能的影响。

结果表明,TP347H钢管经过冷弯变形后,晶内有大量的滑移线出现,硬度超出标准许可范围,抗晶间腐蚀能力降低。

经固溶处理后,滑移线和第二相减少,硬度降低。

固溶处理温度对弯管的抗晶间腐蚀能力影响很大,从1050℃到1150℃,弯管的抗晶间腐蚀能力先变强,在1 100℃达到峰值,然后变弱。

TP347H的最佳固溶处理温度为1 100℃。

【期刊名称】湖南电力
【年(卷),期】2012(032)006
【总页数】4
【关键词】关键词:TP347H;组织性能;布氏硬度;DL-EPR;再活化率;晶间腐蚀;NbC化合物
TP347H不锈钢是一种含铌的Cr-Ni奥氏体不锈钢,由于含稳定化元素Nb,其耐晶间腐蚀和耐硫酸晶间应力腐蚀性能良好,此外具有高的高温强度和良好的抗高温氧化性能,在超临界(超超临界)电站锅炉中广泛用作再热器及过热器管〔1〕。

由于再热器及过热器的设计中不可避免存在一定数量的弯管,而弯管加工后,弯曲部分会发生较大塑性变形,其组织性能发生变化,影响管材的安全使用,因此须研究弯管后TP347H管材组织性能变化及固溶处理对组织性能的影响。

文章针对不同固溶处理温度对冷弯TP347H不锈钢管组织性能的影响开展研究。

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A312 TP347H稳定化热处理工艺改进
1、背景
A312 TP347H因具有良好的高温耐氧化、耐磨、耐蚀及其热稳定性而被广泛应用于电站、化工等行业。

神华煤直接液化项目是我国煤直接液化关键技术研究国家863计划项目之一,工艺管道材质种类多,其中A312 TP347H被大量安装在与反应器相连接的管道中,管内介质为固、液、气三态混合的油煤浆,最高运行温度455℃(设计温度482℃),最高运行压力19.188MPa(设计压力20.55MPa),管道设计技术条件要求对其进行焊后稳定化热处理。

为了消除应力焊接残余应力,提高A312 TP347H的抗晶间腐蚀能力,根据设计给出的工艺对焊缝进行了稳定化热处理处理,然而在对完成稳定化热处理的焊缝进行表面酸洗钝化处理后,部分焊缝出现表面裂纹,且随着壁厚的增加,裂纹程度更严重。

经分析,稳定化热处理工艺是出现裂纹的主要原因。

2、材料特性
A312 TP347H在ASME中归类为P-NO. 8,与我国18-8型奥氏体耐热钢比较相近,为单相奥氏体组织,具有较好的耐高温和耐腐蚀性能。

3、稳定化热处理的作用
A312 TP347H奥氏体不锈钢组织为单相奥氏体,焊后易出现晶间腐蚀、应力腐蚀开裂。

因此A312 TP347H含有的稳定化元素Nb+Ta,在经过890℃以上的稳定化温度时,能形成稳定碳化物(由于Nb能优先与碳结合,形成NbC),大大降低奥氏体中Cr23C6的含量,起到了牺牲Nb元素保护铬元
素的目的。

进行这种退火可以将碳化铬完全溶解,而特殊碳化物TiC或NbC 不完全溶解,且在冷却过程中特殊碳化物又充分析出,使碳不可能再形成铬的碳化物,因而有效地消除了晶间腐蚀倾向。

4、施工中出现的问题,分析与解决
根据管道技术条件要求,现场执行的稳定化热处理工艺如下表(1)稳定化热处理实际操作时,采用电加热板对焊缝区进行加热;硅酸铝保温棉对其包扎保温,具体内容是按以下要求执行的:
1)加热宽度B:以焊口中心为基准,加热范围每侧不小于3倍管壁厚且大于100mm。

2)保温宽度:以焊口中心为基准,保温范围每侧不小于5倍管壁厚且大于250mm;保温采用厚度为大于80mm的硅酸铝耐火纤维毡。

3)控温/测温热电偶:对每组加热器单独控温热电偶控制; DN200-400设置2个测温点,外径大于DN400设置四个温控点(0°、90°、180°、270°各设置一个温控点),以保证温度的加热均匀,尽量保证整个焊口之间的温差在规定的范围之内。

4)稳定化热处理特殊要求:热处理时为减少氧化影响,减少氧化物的生成,整个热处理过程中将管两端堵死,防止空气流动。

在稳定化热处理后的酸洗过程中,经PT检测,发现壁厚大于37mm的部分管道在焊接区域出现大量裂纹:在弯管与直管连接的焊缝立焊区域,且弯管外侧裂纹多于弯管内侧,焊道中间及焊道熔合线部位均发现有裂纹存在。

根据现场施工情况,大部分裂纹主要发生在靠近管件或弯管相连结的
一侧的焊缝上,且裂纹沿熔合线扩展;所有的焊缝裂纹均是在稳定化热处理后出现的,初步推断这种裂纹属于再热裂纹。

再热裂纹的特征是沿晶开裂,开裂的前提条件有两个:一、存在残余应力,二、存在敏感组织。

由于残余应力的存在,在一定高温范围加热时,应力松弛引起的松弛应变超过蠕变塑性,促使再热开裂;所谓的敏感组织首先是指粗大晶粒组织,其次是有敏感的化学成分,均导致晶界弱化,促使沿晶开裂。

壁厚δ≤37mm的管道本身焊接结构比较小,焊后残余应力相对其他大规格管道小的多,壁厚较薄的客观条件也决定了稳定化热处理的效果:热处理时较易实现均匀加热,使内外壁的温差达到最小,能相对较容易的消除焊接残余应力。

对于壁厚δ>37mm的管道,则同时具备了再热裂纹的两个基本条件:
1、晶内析出强化作用(敏感组织),在再次加热过程中,由于晶内析出强化,剩余应力松弛形成的松弛应变或塑性变形将集中于相对弱化的境界,而导致沿晶开裂。

壁厚δ>37mm的TP347H不锈钢管道焊缝在焊后稳定化处理
900±10℃×(4-6)h中,析出NbC或形成高Nb的金属间化合物,使奥氏体和铁素体晶界因NbC的析出或在铁素体基体上形成金属化合物而脆化,在应力松弛晶格滑移时产生空穴,然后空穴长大,聚合而成裂纹。

图1可看出裂纹均沿着焊缝金属中的铁素体或铁素体与奥氏体晶界开裂。

焊后稳定化处理过程中,应力松弛时发生塑性变形,而由于铁素体在稳定化热处理中发生组织转变或碳化物析出变脆,塑性下降,在焊接残余
应力作用下,产生裂纹。

2、蠕变损伤作用(残余应力),再次加热过程中的应力松弛是应力逐步随时间降低的蠕变现象。

焊接结构焊后存在残余应力,特别是对于大厚壁的焊接结构焊后极易产生多轴应力,在热处理过程中由于应力松弛作用,发生塑性变形,当局部塑性变形能力无法满足实际变形量时,发生开裂。

对于壁厚大于37mm
的不锈钢管,其在稳定化热处理后,由于厚度方向加热不均匀,致除应力效果不佳,加之稳定化热处理后的内部相变,两者共同的作用下,导致裂纹的产生。

5、改进后的稳定化热处理
针对上述原因,进一步改善稳定化热处理工艺,减少厚壁管道的内外壁温差,控制升降温速度,争取最大限度消除焊接残余应力,防止新应力产生,主要采取如下措施:
1)稳定化热处理前增加消应力措施,在热处理前将焊缝打磨平整,使得在打磨的过程中释放部分残余应力。

2)控制层间温度,采用滑动装置以利于焊缝的自由收缩。

3)稳定化热处理参数设置的过程中,考虑到热处理过程中的温差应力、组织应力及壁厚因素,将升温速度定为50℃、通过延后升温使温差减少在80℃以内。

4)升温时的控温温度从0℃开始;降温时,根据实验数据中空冷时温差大小,设置降温到700℃以下后,再进行空冷。

890℃-700℃范围内缓冷,利于在这个区间的降温速度,尽可能减小温差应力、组织应力、残余应力
消除。

5)热电偶应点焊在待测温处,预制期间管道内焊缝两侧尽量靠近焊缝进行保温封堵,有条件时每侧离焊缝中心距离应控制在300-500mm之间。

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1、积金遗于子孙,子孙未必能守;积书于子孙,子孙未必能读。

不如积阴德于冥冥之中,此乃万世传家之宝训也。

2、积德为产业,强胜于美宅良田。

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