SUPER304H钢管关键变形与热处理工艺
超超临界发电机组SUPER304H焊接过程控制探讨
超超临界发电机组SUPER304H焊接过程控制探讨[摘要] SUPER304H是一种新型的奥氏体不锈钢，目前已广泛应用于高参数、大容量的超超临界机组。
针对此材料的特点，分析了焊接过程中容易出现的各种缺陷及产生缺陷的原因，提出了焊接过程中需重点控制的事项。
[关键词] SUPER304H焊接缺陷过程控制1.引言高参数、大容量超超临界发电机组因其具有较高的热效率和较低的污染物排放而备受青睐，而制造高参数、大容量超超临界锅炉必须要解决相应的材料问题。
SUPER304H是住友钢铁公司开发的一种高温强度高、耐氧化、能长期服役、经济的奥氏体不锈钢，目前已在大容量超超临界机组锅炉中已经得到广泛的应用。
SUPER304H由于进入国内时间较晚，国内焊工对其性能了解不足，焊接质量一直难以达到较高的水平，由此带来了返修困难、工期延误、成本大量增加等问题。
以下对SUPER304H焊接时容易出现缺陷及相应的过程控制措施进行探讨。
2.焊接时出现的缺陷及原因分析2.1SUPER304H焊接时主要出现的缺陷为未熔合、气孔、内凹、未焊透、根部成型不佳等，统计如表1。
2.2原因分析2.2.1 施工人员施工人员对于SUPER304H材料接触较少，对其材料性能不了解，没有熟练掌握其焊接特性。
2.2.2焊接母材SUPER304H钢是一种改良高碳18Cr-8Ni类不锈钢而开发出的新型奥氏体耐热钢。
与传统的TP304H类钢相比，其主要合金化措施是在材料中加入了大约3%铜，以及少量的铌和氮元素，使该钢在服役时产生微细弥散、沉淀与奥氏体内的富铜相，并与其互相密合[1]；该富铜相与NbC、NbN、NbCrN和M23C6一起产生极佳的强化作用。
同时该钢提高了碳的含量范围；其它的微合金化还包括微量的铝和硼元素的加入。
该钢不含贵重的Mo、W等贵重元素且其许用应力较目前常用的SA213TP347H高约20%[1]，在锅炉上的应用能减薄钢管壁厚，降低锅炉制造成本。
super304h新型奥氏体耐热钢的焊接工艺研究【ppt课件】
焊丝的选择：奥氏体不锈钢的焊接，常采用同材质焊接材料，因此， 选择日本日铁住溶接工业株式会社生产的YT-304H（φ2.4mm）焊丝， 其化学成分见下表。
四、SUPER304H焊接工艺难点分析
2，晶间腐蚀问题。
这是奥低体不锈钢最危险的一种破坏形式。但是奥氏体不锈钢不是任何时 候都会产生晶间腐蚀，它与钢的加热温度和加热时间有关，产生晶间腐蚀的温 度为450~850℃（敏化温度），尤其以650℃最为危险。
2007-11-27
五、焊接工艺措施的确定
2007-11-27
谢谢了解！
2004年9月24日
第24页
化学元素
C
Mn
Si
S
P
百分比 Wt%
0.11
3.20
0.20
0.003
0.004
化学元素
Ni
Cr
Cu
Nb
N
百分比 Wt%
15.98
18.41
2.99
0.66
0.21
2007-11-27
对口装配及定位焊
试件对口钝边、间隙尺寸见图1所示。 在对口根部定位焊，定位焊后应检查焊点质量，如有缺陷应立即清除，重新
22~29
3.0
2
GTAW YT-304H
Φ2.4 直流正接 85~87
9~10
25~28
2.0
3/1-2 GTAW YT-304H
Φ2.4 直流正接 85~93
9~10
28~35
2.0
4/1-2 GTAW YT-304H
SA213-SUPER304H超级不锈钢焊接工艺
为提高电站机组热效率、降低煤耗和发电成本,减少SO 2、CO 2等污染气体的排放量,世界各国均以发展大容量、高效率的超临界甚至超超临界机组为主要方向,以适应环境保护和节约能源的要求。
超超临界机组是当代火力发电厂的共同发展趋势,锅炉是火电机组的关键设备,其蒸汽参数达到26.25 MPa、600℃,这就要求开发出耐高温性能更好的耐热钢,目前,世界先进国家普遍采用的是新型细晶强韧化铁素体耐热钢和新型细晶奥氏体耐热钢,SUPER304H就属于新型细晶奥氏体耐热钢,主要应用于超超临界锅炉高温过热器、高温再热器等重要部件。
1 材料物理化学性能的分析SUPER304H钢是日本在TP304H钢中添加了3%Cu、0.4%Nb 和一定量的N开发出的新型钢种,该钢种具有极高的蠕变断裂强度,在600～650℃下的许用应力比TP304H高30%,而且组织性能和力学性能稳定,是超超临界锅炉过热器、再热器的首选材料。
SUPER304H钢的化学成分(%)为:C 0.07～0.13,Mn ≤1.0,Si≤0.03 ,S≤0.01,P≤0.04,NI 7.5～10.5,Cr 17～19,Cu 2.5～3.5,W 1.52,Nb 0.3～0.6 ,N 0.05～0.12。
其主要力学性能为:屈服强≥235 MPa,抗拉强度≥590 MPa纵向延伸率(%)≥35硬度(HB)≤219。
SA213-SUPER304H钢的化学成分,在钢中加入适量的铜和铌,是为了提高其持久强度、持久塑性、韧性和抗腐蚀性;而对高温抗拉强度有较大影响的氮含量上限控制在0.12%,主要是考虑到运行温度下长期时效后塑性下降。
2 焊接工艺难点分析SA213-SUPER304H钢在供货状态下是单一的奥氏体组织,焊接Cr、Ni纯奥氏体钢的主要问题有三个,分别是焊接裂纹、接头腐蚀和时效脆化。
焊接纯Cr、Ni奥氏体钢容易出现高温裂纹,他们是结晶裂纹、高温液化裂纹、高温脆性裂纹。
超(超)临界发电机组用Super304H钢管关键制造工艺的分析
１ 管坯成 分设 计和 冶 炼工 艺 Ａ ＭＥｃｄ ａｅ２２ — 的 Ｓｐｒ０ Ｈ 钢化学 成 Ｓ ｏｅｃｓ ３ ８１ ｕｅ３４
进行检测、 统计分析后表明， 其成分特点如下 ：ｕ ｃ 含 量 ≤３ ０ ； ｒ Ｎ 含 量 与 Ｔ ３４相 当； ．％ Ｃ 、 ｉ Ｐ０ Ｃ含 量 ≤ ００ ％ ，接 近 规 定 的 下 限 ；Ｎ ／ 略 大 于 ５ ．８ ｂＣ ；
关键词 超 （ 临界机组 超） Ｓ ｐｒ０ Ｈ钢管 ｕｅ ４ ３ 成分 工艺
Ａｎ ｌ ｓｓ ０ ｅ ｏ ｕ ｉ ｇ Ｐｒ ｃ ｓ ｆ Ｓ ｐ ｒ ０ Ｓ ｅ ｌＴｕ ｅ ｆ ｒ ａ ｙ ｉ ｎ Ｋ ｙ Ｐｒ ｄ ｃ ｎ ｏ ｅ ｓ ０ ｕ ｅ ３ ４Ｈ ｔ ｅ ｂ ０ Ｕｌｒ ． ｕｐ ｒ ｒｔｃ ｌＥｌｃ ｒｃ Ｐ０ ｒ Ｕｎ ｔ ｔ ａ Ｓ ｅ ｃ ｉｉ ａ ｅ ｔ ｉ ｗｅ ｉ
ｓ ｅ ｕ ｅ ａ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔｄ ｉ ｉ ａ ｔ ｌ ． ｔ ｌｔ ｂ ｒ ｒ ｓ ｎ ｅ ｎ ｔ ｓ ｒ ｃｅ ｅ ｈ ｉ Ｍ ａ ｅ ｉ ｌ ｎ ｅ Ｕｈ ａ Ｓ ｐ ｒ ｒ ｉ ａ ｌ ｃｒ ｏ ｒ Ｕ ｉ，Ｓ ｐ ｒ ０ ｔ ｒａ ｄ ｘ Ｉ ｒ ． ｕ ｅ ｃ ｉ ｅ Ｅ ｅ ｔ ｃ Ｐ ｗｅ ｎ ｔ ｕ ｅ ３ ４Ｈ ｔ ｅ ｕ ｅ ｔ ｌ ｉ Ｓ ｅ ｌ ｂ ，Ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｒ ｃ ｓ Ｔ ｏ ｏ ｉ ｏ ，Ｐ ｏ ｅ ｓ ｉ
Ｎ ／ Ｃ＋Ｎ） ２ ｈ ｅ ｒｃｓｅ ｕ ｈａ ｅｔｔ ａ ｅ ｔ ｃｌ ｏｋｎ ｅｏｍ ｔ ｎａ ｄｓｏ ｅｎｎ ｒＳ ｐｒ０ Ｈ ｂ（ ＞ Ｉ ．Ｔ ｅｋ ｙｐ ｅｓｓｓｃ ｓｈａ ｅｔ ｎ ， ｏｄｗ ｒｉｇｄｆｒ ａ ｏ ｈｔｐｅ ｉ ｆ ｕ ｅ３４ ｏ ｒ ｍ ｉ ｎ ｇｏ
彭芳芳 朱 国良 宋建新
钢管热处理工艺流程
钢管热处理工艺流程
《钢管热处理工艺流程》
钢管热处理工艺是指利用热能对钢管进行加热和冷却处理，以改变其组织结构和性能的方法。
这一工艺在钢管加工领域中起着非常重要的作用，可以提高钢管的硬度、强度、韧性和耐腐蚀性能，从而满足不同工程项目对钢管性能的需求。
钢管热处理工艺流程通常包括加热、保温和冷却三个主要阶段。
首先是加热阶段，钢管被放入加热炉中进行加热，通常加热温度会根据钢管的具体材质和处理要求而有所不同。
加热过程中，钢管内部的晶粒结构逐渐变化，使钢管的硬度和强度得到提高。
接着是保温阶段，加热后的钢管需要在一定温度下保持一定时间，使得其内部晶粒均匀生长，消除应力和组织缺陷，进一步提高其塑性和韧性。
最后是冷却阶段，钢管从加热炉中取出后，需要迅速进行冷却处理。
冷却速度通常对钢管的最终性能有着重要影响，不同的冷却方式会影响钢管表面和内部的晶粒结构，进而影响其力学性能。
除了上述主要阶段外，钢管热处理工艺流程还包括了预处理、清洗、包装等环节，以确保钢管在热处理过程中不受外界环境和杂质的影响，保证其最终性能和质量。
总之，钢管热处理工艺流程是一个综合性的加工过程，需要严格控制各个环节的参数和操作，以确保钢管能够达到设计要求的性能，并满足使用需求。
只有专业的工艺流程和严密的操作才能保证钢管的质量和稳定性。
SUPER304H焊接工艺与热影响区晶粒度的关系
表2, 表2 中日本材料的焊接道次与其他两个不同, 主
要是因为日本的管子太薄, 不能进行更多道次的焊接。
进行多道次焊接时, 每道次焊时都采用相同的线输入
能量, 每道焊完后试样略微冷却2 m in～ 3 m in后, 接着
下一道焊接。
表 2 焊接试验工艺
国别 试样号
道次
线输入能量 (kJ cm )
1
1
(1. N o rth U n iversity of Ch ina, T aiyuan 030003, Ch ina; 2. T echno logy Cen ter of T aiyuan Iron and Steel Com p any, T aiyuan 030003, Ch ina) Abstract: T he gra in size in hea t affected zone (HA Z) is the sign ifican t facto r affecting the w elding p rop erties. T he w elding tests of SU PER 304H steels p roduced by differen t facto ries w ere conducted, and the gra in size of the w elding HA Z w a s detected by op tica l m icro scop e. T he resu lts show tha t the m a in facto r of affecting gra in grow th in HA Z is the w elding line energy, and the w elding line energy shou ld be con tro lled dow n to 12 kJ cm. Key words: SU PER 304H steel; w elding hea t affected zone; gra in size; w elding p rocess
钢的热处理工艺技术
钢的热处理工艺技术钢的热处理工艺技术是一种通过改变钢材的组织结构和性能来达到预期目标的方法。
不同的热处理工艺可以改善钢材的硬度、韧性、强度、耐磨性等性能，从而满足不同用途的要求。
以下是一些常见的钢的热处理工艺技术。
1. 退火：退火是将钢材加热到一定温度，然后缓慢冷却到室温。
退火能改善钢材的塑性和韧性，减少内部应力，使其易于加工和变形。
2. 淬火：淬火是将钢材加热到临界温度以上，然后迅速冷却到室温。
淬火能提高钢材的硬度和强度，但会降低其韧性。
常见的淬火方法包括水淬、油淬和气体淬火等。
3. 回火：回火是将已经淬火的钢材重新加热到一定温度，然后通过不同的冷却速率进行冷却。
回火能减少淬火时产生的脆性，提高钢材的韧性和抗疲劳性能。
4. 正火：正火是将钢材加热到过冷状态下的温度，然后冷却到室温。
正火能改善钢材的强度和韧性，减少内部应力。
5. 淬火和回火：淬火和回火是一种常用的复合热处理工艺。
先将钢材淬火，然后进行回火，能够在保持一定硬度的同时提高韧性。
6. 软化退火：软化退火是用于消除冷加工或焊接后的钢材内部应力和硬度的一种热处理方法。
通过加热到一定温度，然后进行适当速率的冷却，使钢材恢复到一定的韧性和塑性。
7. 预应力退火：预应力退火是一种用于提高钢材的强度和韧性的热处理方法。
通过在加热阶段施加机械应力，然后进行退火处理，能够在保持较高强度的同时提高韧性和耐疲劳性能。
以上是一些常见的钢的热处理工艺技术，每种方法在实践中都有其适用范围和特定工艺参数。
合理选择和控制热处理工艺，能够使钢材达到所需的性能要求，并满足具体工程应用的需要。
钢的热处理工艺技术是钢材加工和制造过程中非常重要的环节，它能够改善钢材的性能，增加其应用价值。
随着现代工业的发展，钢材的应用领域越来越广泛，对于不同类型的钢材，需要采用适当的热处理工艺来实现所需的性能要求。
首先，退火是最常见的钢材热处理工艺之一。
退火过程中钢材被加热到一定温度，然后缓慢冷却到室温。
预变形对SUPER304H钢管性能的影响
在室温下 ，对母管进行Ｏ ％、１ ５ ％、２ ０ ％的拉伸
预 变形 ，再直 接切取试样进行 试验 。 ２ ． ２ Ｉ ２ 时效 管
Ａ Ｇ － ２ ５ ０ Ｋ Ｎ Ｅ 型电子拉伸试验机上进行 ；硬度试验按
Hale Waihona Puke 影 响，以期在今后的规范编制 、工艺完善提供技术
１ ３
束 Ｄ Ｏ Ｎ Ｇ 方膈墟 Ｆ Ａ Ｎ Ｇ Ｂ Ｏ Ｉ １ Ｅ Ｒ ： ＝ ＝ ： ： ： Ｉ 锅 炉 管 材
依据。
学 、７ ０ ０ ￣ Ｃ 短时高温力学 Ｉ 生 能对 比试验 ；对未时效管
进行 ７ ０ ０ ％验 证 ｌ 生持久试验 、与住友原 始数据对 比；
高温强度下降 ；３ ） 不高于２ ０ ％的变形对持久 ｌ 生 能有影响 、 但有限。
关键词 超（ 超 ）临界锅炉 Ｓ Ｕ Ｐ Ｅ Ｒ ３ ０ ４ Ｈ 钢管 预变形 性能
１引 言
Ｓ Ｕ Ｐ Ｅ Ｒ ３ ０ ４ Ｈ 钢管是 由 日 本住友金属株式会社在
很 短 。
实际上 ，在制作锅炉过热器和再热器束时 ，管
束 Ｄ Ｏ Ｎ （ ； Ｆ Ａ Ｎ Ｇ Ｂ ｔ ’ ｌ 熬 王 Ｊ Ｅ Ｒ ： ＝ ＝ ＝ ： ＝ ： ｌ 炉 管 材
预变形对ＳＵ Ｐ Ｅ Ｒ３ ０ ４ Ｈ钢管性能的影 响
东 方锅 炉 杨 华春 杨 小川 杨金 炳 于 明 明 赖仙 红
摘 要 通过力学试验 、验证性持久试验 、透射 电子显微分析和扫描 电子显微分析 ，分别研究了超 （ 超） 临界锅炉用Ｓ Ｕ Ｐ Ｅ Ｒ ３ ０ ４ Ｈ 耐热钢管预变形Ｏ ％、１ ５ ％、２ ０ ％， ７ ０ ０ ％下经０ 、５ ０ ０ ０ ｔ Ｊ ￣ 时时效后力学性能和不 同变 形量下７ ０ ０ ℃持久性能。结果表明：１ ）对未时效管 ，室温强度 、硬度和短时高温强度均随变形增加而上升 、 塑性下降但仍有一定塑性 ；２ ）对 时效管 ，硬度变化主要取决于变形而非 时效时间 、但时效引发变形管短时
高温耐腐蚀钢材Super304的焊接控制(匡帅)
浅谈新型高温耐腐蚀钢材Super304的焊接控制华能日照项目部焊接专业匡帅【摘要】本文简介了SUPER304钢的研发过程及该钢的综合性能，分析了该钢焊接性主要问题，关键工艺措施等。
简述对如何让控制该钢的焊接过程的一些看法。
【关键词】不锈钢层间温度一．概述SUPER304钢以其具有较高的蠕变断裂强度和较好的抗高温蒸汽腐蚀性等综合性能，在电站锅炉的过热器和再热器管道上获得越来越广的应用。
虽然我国在使用和研究SUPER304钢材上积攒了一定的经验，但仍有一些不足，在这方面国外的一些经验就非常值得我们借鉴，特别是欧洲和日本得有关技术水平已经居于世界前列。
由于SUPER304所具有的的优良性能，目前我国的超临界和超超临界发电机组中得以广泛引用，所以探寻其工艺控制接头性能机理，以及创新工艺核心技术是很有必要的，这对提高锅炉寿命具有积极的意义和参考价值。
二．SUPER304钢的简介为了提高热效率、降低发电成本，需要提高锅炉的蒸汽温度和压力，自然要求开发具有高的高温强度、经济型的材料以在锅炉上运用。
以前，在大型锅炉的过热器和再热器的高温段，主要应用了诸如TP304H、TP321H、TP347H 之类的18-8 类奥氏体不锈钢和9-12Cr 系的热强钢。
自从上世纪60 年代、特别是80 年代中期开始，超（超）临界锅炉机组的研制开发、安装、投入运行以来，对应地研制开发了各种高持久强度、抗氧化性能良好以及高温耐蚀性优良的新型材料，以满足锅炉机组不同部件对材料的要求。
如低合金钢、5Cr 系、9Cr 系、12Cr系、15Cr 系、18Cr 系以及20-25Cr 系的热强钢，其中9-12Cr 钢和新型的奥氏体钢的研制开发进展尤其神速。
国内也有文章粗略介绍有关钢种，分析这些新钢种的优势特点、探讨用新钢种在锅炉上应用的可行性。
其中之一的钢种被称之为SUPER304H。
该钢是由日本住友金属株式会社和三菱重工在ASMESA-213TP304H 的基础上，通过降低Mn 含量上限，加入约3%的Cu、约0.45%的Nb 和一定量的N，使该钢在服役时产生微细弥散、沉淀于奥氏体内的富铜相，并与其互相密合；该富铜相与NbC、NbN、NbCrN 和M23C6 一起产生极佳的强化作用，而开发得到很高的许用应力的一种新型的、经济型的18-8奥氏体不锈钢。
1_第一部分_Super304H、HR3C钢工艺评定和焊接__论文
第一部分目录 Super304H和HR3C钢工艺评定和焊接1浅谈HR3C的焊接 (1)张佩良 2如何正确选用马氏体耐热钢的焊条 (4)张佩良 3HR3C钢焊接的接头做高温短时强度试验 (10)上海电力建设有限责任公司 林志华 孔雁 徐强 吴明生 4采用Thermanit 617焊丝焊接Super304H和HR3C钢的实践 (18)江苏电建一公司 王立玉 5新型不锈钢镍基焊材代用焊接工艺研究 (25)上海电建二公司 王轶 6Super304H及HR3C焊材选用分析报告 (39)天津电建 肖德明 7新型不锈钢焊接工艺评定PPT上海电建一公司 朱顺聚 8Super304H及HR3C焊材选用分析报告 PPT浙江电建 郭国钧 浅谈HR3C的焊接张佩良 教授级高工 为了满足国民经济发展和人民生活水平日益提高对电力的需求，我国电力工业发展异常迅猛。
为了提高机组的效率、满足环境保护的要求和降低机组的耗钢量，各地兴建了一大批超临界、超超临界600MW、660MW和1000MW机组。
超超临界锅炉的工作温度和压力都有显著提高，要求用于制造锅炉钢材的工作温度和工作压力也必须相应提高，以便与超超临界锅炉的工作温度和压力相适应，因此超临界、超超临界锅炉的四器都开始大量采用新型耐热合金钢、奥氏体不锈钢和镍基合金。
例如，锅炉主蒸汽大管采用P91、P92、P911和P122等新型耐热钢；高压给水管道和给水加热器采用WB36中温高强钢；水冷壁采用T23和T24光管和内螺纹管；锅炉的过热器和再热器采用T91、T92、T122等新型耐热钢和超级304H、HR3C等新型奥氏体不锈钢。
特别是蒸汽锅炉的末级过热器和高温再热器在很苛刻的工况条件下工作，要求使用的钢材具有很好的高温持久强度、蠕变强度，管外壁抗烟气腐蚀、管内壁抗高温气体氧化的能力。
目前，已经采用TP304H、TP347H、TP321H、Super304H、TP347HFG、 HR3C等几种新型奥氏体耐热钢制造锅炉末级过热器和高温再热器，随着超超临界锅炉的温度和压力进一步提高，将来还会采用NF709和617 型镍基合金。
钢管热处理工艺过程
钢管热处理工艺过程一、引言钢管热处理是通过对钢管进行加热和冷却，改变其组织和性能的一种工艺。
它是钢管加工中的重要环节，能够提高钢管的硬度、强度和耐磨性，同时改善钢管的冷加工性能和工艺性能。
本文将介绍钢管热处理的工艺过程。
二、钢管热处理工艺过程1. 加热钢管热处理的第一步是加热。
加热温度的选择取决于钢管的材质和要求的性能。
一般情况下，加热温度会高于钢管的临界点，以保证钢管达到完全奥氏体化的状态。
加热可以通过火焰加热、电阻加热、感应加热等方式进行。
2. 保温加热后的钢管需要进行一定时间的保温，以保证钢管内部温度均匀，并使钢管中的组织发生相应的变化。
保温时间的长短取决于钢管的尺寸和要求的性能，一般情况下保温时间在几分钟到几小时之间。
3. 冷却保温后的钢管需要进行冷却，以使其组织发生相应的相变，从而获得所需的性能。
冷却方式有多种，常用的有水淬和油淬。
水淬能够快速冷却钢管，使其获得高硬度和高强度，但易产生内应力和变形；油淬则冷却速度较慢，能够减少内应力和变形，但硬度和强度相对较低。
4. 回火冷却后的钢管通常会存在一定的脆性，需要通过回火来消除。
回火是将钢管加热到较低温度，保温一段时间后逐渐冷却。
回火可以改善钢管的塑性和韧性，提高其抗冲击性和延展性。
5. 温度控制钢管热处理过程中的温度控制非常重要。
温度过高或过低都会影响钢管的性能。
因此，在加热、保温、冷却和回火的每个阶段，都需要对温度进行严格的控制，以保证钢管获得所需的性能。
6. 工艺参数控制除了温度控制外，还需要对热处理过程中的其他工艺参数进行控制。
例如，保温时间、冷却速度、回火温度等都会对钢管的性能产生影响。
合理的工艺参数控制能够使钢管获得更好的性能。
三、结论钢管热处理是一项重要的工艺，通过加热、保温、冷却和回火等过程，可以改变钢管的组织和性能，提高其硬度、强度和耐磨性。
在热处理过程中，温度控制和工艺参数控制是非常关键的，只有确保这些参数的准确控制，才能获得所需的性能。
新型奥氏体耐热不锈钢Super304H焊接工艺浅析
新型奥氏体耐热不锈钢Super304H焊接工艺浅析发布时间：2022-01-20T05:03:05.065Z 来源：《新型城镇化》2021年24期作者：刘云春周石鸿[导读] 希望能为相关专业人员及相同类型材料焊接提供一定的参考和借签。
中国电建集团贵州工程有限公司贵州贵阳 550003摘要：本文针对公司在超超临界机组建设施工中，由于Super304H不锈钢焊接工艺在公司内尚属空白，因而有必要对新型奥氏体耐热不锈钢Super304H的焊接工艺进行探讨及分析，希望能为相关专业人员及相同类型材料焊接提供一定的参考和借签。
关键词：超超临界机组，新型奥氏体耐热不锈钢，焊接工艺1 前言为满足国民经济需求和环境保护的需要，国内新建的大型机组广泛选用了大容量、高参数的超超临界机组。
由于超超临界机组的蒸汽温度高达570～649℃，对锅炉机组蒸汽管道材质的机械性能提出跟高的要求，新型奥氏体不锈钢具有较高的蠕变断裂强度, 在高温下具有优良的机械性能和抗蒸汽氧化和耐热腐蚀的性能，故新型奥氏体不锈钢广泛应用于锅炉机组的过热器、再热器蒸汽管道制造方面。
2 Super304H钢的发展Super304H钢是TP304H钢的改进型，是在TP304H钢的基础上添加3%的Cu和0.4%的Nb,以及微量的B、N。
以下为Super304H钢和TP304H 钢化学成分表表1：Super304H钢和TP304H钢化学成分表/%从上表可以看到，Super304H钢与TP304H钢相比，Super304H钢的碳含量稍有增加，而Si、Mn、Cr、Ni含量都有一定程度的降低，添加了Cu、Nb、B、N元素。
钢中加入Ｎｂ、Ｍｏ等碳化物形成元素，能够在时效过程中析出稳定的碳化物，不仅可以提高抗晶问腐蚀能力，而且还可以提高强度；利用Ｎ在奥氏体中的溶解度比Ｃ高，加入Ｎ一方面可以稳定奥氏体相，另一方面可以起到固溶强化和析出强化效应；而加入Ｃｕ因析出细小的沉淀相起到极强的强化作用。
HR3C和Super304H不锈钢管子的固溶化热处理试验研究
（ ａｂｎＢ ｉ ｒ ｏ ｔ． Ｈａｂｎ１０ ４ ， ｈｎ ） Ｈ ｒｉ ｏ ｅ ．Ｌｄ ， ｒｉ ５ ０ ６ Ｃ ｉａ ｌ Ｃ
Ａｂ ｔ ａｃ ： ｅ ｔ ｓ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓ ｆ ｔ ｂｅ， ｓ ｃ ｓ ｎ ｅｃ ｙ ｔｌｉ ｅ ｏ ｒ ｓｏ ｓ ｒ ｔ Ｔｈ ｅ ｔ ａ ａ ｔ ｒ ｏ ｕ ｕ ｈ ａ ｉ ｔｒ ｒ ｓａｌｎ ｃ ｒｏ ｉ ｎ，ｈ ｒ ｅ ｓ ｎ ｃ ｅ ｃ ｌ ａ ｄｎ ｓ ａ ｄ ｈ ｍｉａ
第 ４期
王西龙 ， ： Ｒ Ｃ和 Ｓ ｐｒ０ Ｈ不锈钢管子 的固溶化热处理试验研 究 等 Ｈ３ ｕｅ ４ ３
・ ５・ ３
验 。根 据 实验结 果对 Ｈ ３ Ｒ Ｓｐｒ０ Ｈ不 锈 钢 Ｃ和 ｕｅ３４ 管子 的 固溶热处 理技 术 条 件 进 行 了修 正 ， 轻 了 减
生 产组 织 的 困难 ， 减少 了生产 成本 ， 缩短 了生 产周
产组 织带 来 了很 大 的 困难 ， 同时 增 加 了大 量 的 生
的高温受热 面部 件 中， 大量 采用 了 Ｈ ３ Ｒ Ｃ和 ｓ． ｕ
ｐｒ０ Ｈ两 种 新 型奥 氏体 不 锈 钢 材 料 ， 照 引进 ｅ３４ 按
产成 本 和周 期 。
我们通过对 不 同相对弯 曲半径 的 Ｈ ３ Ｒ Ｃ和
关键 词 ： 热处理条件 ； 晶间腐蚀 ； 硬度 ； 机械性 能 ； 固溶化热处理
中图分类号 ：Ｇ ５ Ｔ １５ 文献标 识码 ： Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｏｉ ｏ ｕ ｉｎ Ｈ ｅ ｔＴｒ ａ ｍ ｅ ｆｔ ｅ Ｈ Ｉ Ｃ ｓ ａ ｃ ｎ Ｓ ｌ Ｓ ｌ ｔｏ ａ ｅ ｔ ｎｔｏ ｈ ｄ ａ ｄ Ｓ ｐ ｒ ０ Ｈ ｔ ｉ ｌｓ ｔ ｅ ｐ ｎ ｕ ｅ ３ ４ Ｓ ａｎ ｅ ｓＳ ｅ ｌＰｉ ｅ
奥氏体不锈钢Super304H(A213-S30432 )焊接工艺
奥氏体不锈钢Super304H(A213-S30432 )焊接工艺发表时间：2020-11-20T14:26:42.343Z 来源：《中国电业》2020年7月第19期作者：刘有[导读] Super 304H 钢是一种改良自高碳18Cr-8Ni（TP304H）类不锈钢而开发出的新型奥氏体耐刘有中国能建东电一公司辽宁省沈阳市 110179关键词：Super304H (A213-S30432) ；焊接；裂纹1 Super304H的化学成分及力学性能1.1 Super304H的化学成分Super 304H 钢是一种改良自高碳18Cr-8Ni（TP304H）类不锈钢而开发出的新型奥氏体耐热钢。
与传统的TP304H 类钢种相比，其主要的合金化措施是在材料中加入了大约3%的铜、0.4 %的铌以及少量的氮元素，同时提高了碳的含量范围；其它的微合金化还包括微量的铝和硼元素的加入。
在高温服役条件下，Super 304H钢的显微组织中会析出非常细小并弥散分布于奥氏体基底中的碳化物、碳-氮化物，如M23C6、Nb(C,N)和NbCrN 等。
1.2 Super304H的力学性能这些弥散分布的析出相的共同作用，使材料的力学性能，特别是高温蠕变性能得到了显著的提高。
大量的性能试验表明该钢的组织和力学性能稳定，而且价格便宜，是超超临界锅炉过热器、再热器的首选材料。
表1 列出了Super 304H 钢母材金属的成分范围，表2为该钢种的常温拉伸性能和最高硬度，表3 是在475℃~725℃温度范围内材料的最大许用应力。
2 Super304H钢的焊接性能分析2.1 晶间腐蚀倾向晶间腐蚀是奥氏体耐热钢一种极其危险的破坏形式。
在碳质量分数高于0.02%的奥氏体不锈钢中，碳与铬能生成碳化物（Cr23C6）。
这些碳化物高温淬火时呈固溶态溶于奥氏体中，铬呈均匀分布，使合金各部分铬质量分数均在钝化所需值，即12%Cr以上。
如果加热到敏化温度范围(500～850 ℃)内，晶界上就会形成敏化组织即晶界上析出的连续的、网状的碳化物（Cr23C6），铬便从晶粒边界的固溶体中分离出来。
sa213-super304h简介.doc
SA213-SUPER304H简介
SUPER304H钢管属于日本住友金属株式会社的专利牌号，具有极佳的综合性能特别是高温性能。
SUPER304H钢管的出现当属于上世纪80年代日本大力发展蒸汽参数为600℃左右的超超临界机组时的产物。
当时由于TP304H在超超临界锅炉中的持久强度无法满足要求，因而在80年代末、90年代初，由日本住友金属株式会社和三菱重工在ASME SA-213M TP304H的
基础上，通过降低Mn含量的上限、加入约3%的Cu、约0.45%的Nb和一定量的N，使该钢在服役时产生微细弥散、沉淀于奥氏体内的富铜相，并与其互相密合；该富铜相与NbC、NbN、NbCrN和M23C6一起产生极佳的强化作用[1]，而开发得到具有很高许用应力的一种新型18-8奥氏体不锈钢，且有较好的抗腐蚀性和抗氧化性。
因而，SUPER304H钢的强化原理较为特殊，对钢管厂增加了较高的难度。
目前该钢已经纳入日本标准，也由ASME Code case 2328-1予以确认，并纳入了ASME－213M标准，名称为S30432；欧洲的DMV钢管公司则命该钢为DMV304HCu。
我指的是东锅引进日本BHK技术生产的1000MW机组用的新焊材，象特殊材料异种钢焊接通用的镍基焊丝ERNiCR-3什么都能焊，就是价钱比较贵，日铁住友焊材T-HR3C、T-304H，国产的焊材还没有吧！住友金属开发了HR3C、Super304H后，也开发了其对接用氩弧焊丝，日铁住友焊材牌号分别为T-HR3C、T-304H。
SUPER304、HR3C用ERNiCr-3、ERNiCrFe-2焊丝、焊条!。
Super304H不锈钢锅炉管的性能分析评述
Super304H不锈钢锅炉管的性能分析评述关键词：超(超)临界锅炉机组；Super304H；奥氏体不锈钢；热处理摘要：日本研制开发的、用于超(超)临界锅炉机组的新型Super304H 奥氏体不锈钢管，在650℃的抗氧化性优于目前常用的SA一213TP304H 和SA一213TP347H，相同条件下的氧化腐蚀深度仅为SA一213TP3O4H的一半，为SA一213TP347H 的67 。
试验证明，其焊接接头力学性能符合蒸汽锅炉安全技术监察规程和ASME相应规范要求。
对该负的性能及特点进行较为详尽地评述介绍。
最后的综合分析认为：该钢种作为我国超(超)临界锅炉机组的过热器和再热器管子材料是合适的。
1 前言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。
以往在大型锅炉过热器和再热器的高温段，主要应用了9—12Cr系的热强钢和TP304H、TP347H 之类的18—8型奥氏体不锈钢。
自从上世纪80年代中期开始的超(超)临界锅炉机组的研制开发、安装、投入运行以来，相应地开发了各种持久强度高、组织稳定性好、抗蒸汽氧化性良好及高温耐蚀性优良的新型材料，以满足锅炉机组不同部件对材料的要求。
Super304H是开发较为成功的钢种之一，该钢是由日本住友金属株式会社和三菱重工在ASME SA一213 TP304H的基础上，通过降低Mn含量上限，加入约3％的铜、0．45 9／6铌和微量的氮，使该钢在服役运行时产生细小弥散、沉淀于奥氏体内的富铜相，并与其互相密合，从而达到高温强度、高温塑性及抗高温氧化的最佳组合。
据日本相关资料介绍『1]，该钢在温度为650℃时的抗氧化性优于目前常用的SA 一213TP304H和SA一213 TP347H，相同条件下的氧化腐蚀深度仅为SA一213 TP304H的一半，为SA一213 TP347H的67 ，由于Cu、Nb、N 的多元复合强化作用，其许用应力较SA一2l3 TP347H 高约20 9／6以上。
浅谈钢管热处理技术
钢管热处理工艺主要有以下5类：1、淬火+高温回火(又称调质处理)将钢管加热至淬火温度，使钢管内部组织转变为奥氏体，再以大于临界淬火速度快速冷却，使钢管内部组织转变为马氏体，再配合高温回火，最终使钢管组织转变为均匀的回火索氏体组织。
该工艺不仅可以提高钢管的强度和硬度，还可以将钢管的强度、塑性、韧性有机结合起来。
2、正火(又称常化)：将钢管加热到正火温度，使钢管内部组织完全转变为奥氏体组织之后，以空气为介质进行冷却的热处理工艺。
正火后可得到不同的金属组织，如珠光体、贝氏体、马氏体或者它们的混合组织。
该工艺不仅可以细化晶粒、均匀成分、消除应力，还可以提高钢管的硬度并改善其切削性能。
3、正火+回火将钢管加热至正火温度，使钢管内部组织完全转变为奥氏体组织之后，在空气中冷却，再配合以回火工艺。
钢管组织为回火铁素体+珠光体，或铁素体+贝氏体，或回火贝氏体，或回火马氏体，或回火索氏体。
该工艺可以稳定钢管内部组织，提高钢管塑性和韧性。
4、退火将钢管加热到退火温度并保温一定时间以后，随炉缓慢冷却到一定温度后再出炉冷却的一种热处理工艺。
该工艺作用：①降低钢管的硬度，提高其塑性，以方便后续的切削加工或冷变形加工；②细化晶粒，消除组织缺陷，均匀内部组织和成分，改善钢管的性能或为后续工序做准备；③消除钢管的内应力，以防止变形或开裂。
5、固溶处理：将钢管加热到固溶温度，使碳化物和各种合金元素充分均匀地溶解于奥氏体中，再快速冷却，使碳和合金元素来不及析出，获得单一奥氏体组织的热处理工艺。
该工艺作用：①均匀钢管的内部组织，均匀钢管的成分；②消除加工过程中的硬化，以方便后续的冷变形加工；③恢复不锈钢的耐腐蚀性能。
（紫焰）钢管热处理1）冷拔钢管退火：指金属材料加热到相变温度（800度）以上，保持一定的时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。
退火后亚共析钢组织是铁素体+珠光体，共析钢组织是珠光体；常见的退火工艺有：再结晶退火，去应力退火，球化退火，完全退火等。
关于电厂Super304钢焊接工艺的研究
关于电厂Super304钢焊接工艺的研究作者：张浩来源：《中国科技博览》2016年第02期[摘要]Super304H是奥氏体锅炉用钢，针对Super304H钢的焊接特点，采用全程根部充氩的手工钨极氩弧焊、super304H焊丝、110～120 A的焊接电流、100～150℃的道间温度的焊接工艺进行试板焊接。
试验结果证明，该工艺可保证Super304H钢焊接接头的综合力学性能符合要求。
结合本人多年焊接实践介绍了电厂焊接super304钢所遇到的质量问题及采取的焊接工艺方法，对其焊接进行了探讨，为今后焊接该钢提供了借鉴。
[关键词]super304钢：焊接：质量研究中图分类号：TV91；TV544 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0192-02在江苏徐州阚山电厂2号机工程施工中锅炉末级再热器焊接，我第一次遇到了这种材料的焊接。
为此，单位组织了技术熟练的焊工和有丰富经验的焊接工程师，成立了攻关小组课题组，从理论到实践对该钢种的焊接工艺进行分析、研究，解决了焊接的质量问题，使焊接检验。
次合格率提高，确保了接头质量。
1、工程介绍江苏徐州阚山电厂2号机组抢修，锅炉末级再热器，材质为Super304，规格为Ф57.1 mm×4mm，共有11 8排，每排16道口，排管之间距离为110 mm，管壁间距为10-50 mm。
2 焊接问题及原因分析2.1 Super304钢及焊接材料化学成分锅炉末级再热器使用Super304钢属于奥氏体不锈钢。
焊接方法采用手工钨极氩弧焊（GTAW），焊接材料为ER- 304H。
Super304焊接工艺参数见表1。
表1.Super304焊接工艺参数2.2焊接质量问题及产生原因焊接过程开始阶段，笔者焊了71个焊口，经射线探伤，有4个不合格，合格率为94.37%。
缺陷主要为未熔合，同时外观质量较差，颜色不好。
2.2.l化学成分及位置的影响Super304H钢添加了Cu3%和Nb0.45%，通过弥散强化作用获得了极高的许用应力。
钢管的热处理和淬火技术
钢管的热处理和淬火技术钢管是一种广泛应用的金属材料，其应用范围涵盖了许多不同的领域，如建筑、航天、汽车制造、化工等。
为了提高钢管的强度和硬度，一些特殊的热处理和淬火技术被广泛用于钢管的制造过程中。
首先，我们来了解一下钢管的热处理技术。
热处理是通过加热和冷却的方式来改变钢管的微观组织和力学性能。
其中常见的热处理方式包括退火、正火、淬火等。
退火是通过将钢管加热到一定温度，并保持一定时间，使其内部的不稳定结构逐渐消失，达到一定的软化效果。
退火的目的是减少残余应力和改善加工性能。
正火则是将钢管加热到一定温度，并保持一定时间，然后缓慢冷却。
正火可以改善钢管的强度和韧度，提高其抗拉强度和屈服强度。
淬火是将钢管加热到一定温度，然后迅速冷却。
淬火可以增加钢管的硬度和脆性，提高其耐磨性和耐腐蚀性。
除了热处理技术外，淬火技术也是钢管制造中重要的一环。
淬火是将钢管加热到一定温度，然后快速冷却，使其获得更高的硬度和强度。
常见的淬火方式有水淬、油淬和气淬。
水淬是淬火过程中使用水冷却，可以使钢管迅速降温并获得更高的硬度，但也容易产生裂纹和变形等问题。
油淬比水淬速度慢，但可以减少钢管的变形和裂纹等问题。
油淬还可以延长钢管的使用寿命，提高其强度和磨损性能。
气淬是一种新型的淬火技术，与水淬和油淬不同，气淬是利用气体对钢管进行加热和冷却处理，可以使钢管获得更为均匀的硬度和强度。
此外，气淬还可以降低淬火过程中的噪音和环境污染等问题，受到了越来越多的关注。
总之，钢管的热处理和淬火技术对于提高其性能和质量至关重要。
合理地选择热处理和淬火工艺可以改善钢管的力学性能、提高其耐磨性和耐腐蚀性等特性。
虽然不同的技术方案存在一定的差异，但它们都旨在让钢管更加适合各种工业领域的需求。
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230～1280℃之间)，使合金元素充分固溶到基体中。随 后控制冷轧，采用大变形量的工艺制管，变形比应大于 2.5以上，使其晶粒发生大的
畸变，再进行正常的固溶处理，其温度应至少低于前期 固溶软化温度80℃，此时，得到较细的奥氏体晶粒及大 量晶内弥散分布的剩余未溶NbCrN
、Nb(C，N)析出相。采用这种“HFG”方法处理，与通常 的热处理方法相比，对细化晶粒、提高强度和抗晶间腐 蚀具有一举三得的功效。
50℃。具有在运行温度下保持较高的持久强度和良好的 抗高温蒸气氧化性能，可作为超临界机组的高温过热器 及高温再热器用钢，SUPER304
H被纳入美国ASTM213标准，钢号为S30432。 制造细晶 粒耐高温蒸气腐蚀的耐热不锈钢，基本是采用双固溶法， 即高温固溶软化处理和
冷轧变形后的固溶处理。利用溶度积原理，将温度控制 与Nb(C,N)溶度积相匹配，成品前(最终变形前)在高温下进 行固溶软化处理(一般在1
大容量高效率600MW以上等级的超(超)临界机组逐渐成 为火电机组发展的主流产品，其高温部件用材之一为20 世纪80年代日本住友金属开发
研制的新型奥氏体不锈钢，即SUPER304H不锈钢。该钢在 18Cr-9Ni不锈钢的基础上，添加N、Cu、Nb、B等强化元 素，降低C含
量，并加入了高达0.30%以上的未列入标准的重要合金化 元素Mo。运用了特殊的热加工及制管工艺制作而成，其 综合性能良好，使用温度可达6
完！谢谢欣赏！
声测管 ty26htvv