加速時(shí)效對異種耐熱鋼管TLP接頭組織與性能的影響.pdf

1、近年來,瞬時(shí)液相擴(kuò)散連接(簡稱TLP連接)的鋼管以其連接接頭質(zhì)量高,接頭成分和母材相似,強(qiáng)度高,沒有明顯的界面和焊接殘留物,自動化程度和效率高等優(yōu)點(diǎn)得到了國內(nèi)許多科研工作者的重視。而目前火電機(jī)組正在向著高參數(shù)大容量方向發(fā)展,蒸汽溫度和壓力進(jìn)一步提高,新開發(fā)的一些新型耐熱鋼合金元素含量較以前的鍋爐用鋼更高,焊接性能相比之下有所下降,耐熱材料的研制與相應(yīng)焊接工藝的開發(fā)成為材料科學(xué)面臨的重要課題。因此瞬時(shí)液相擴(kuò)散連接成為耐熱鋼焊接的一個(gè)重要研

2、究方向。本文主要針對T91/T23、Super304H/12Cr1MoV兩類電站鍋爐機(jī)組常用接頭進(jìn)行了TLP連接,并且對其在700℃下進(jìn)行了高溫模擬加速時(shí)效實(shí)驗(yàn),運(yùn)用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀、透射電鏡、萬能材料試驗(yàn)機(jī)、顯微硬度計(jì)等方法對不同時(shí)效時(shí)間下兩類接頭的顯微組織、元素?cái)U(kuò)散及力學(xué)性能進(jìn)行了測試與分析,得出以下主要結(jié)論：1.采用TLP連接雙溫工藝,獲得了組織連續(xù)和力學(xué)性能合格的T91/T23和Super304H/12Cr1MoV異

3、種鋼TLP接頭。2.T91/T23異種鋼TLP接頭在700℃高溫時(shí)效過程中,接頭的力學(xué)性能始終能保持合格。在時(shí)效500h后,T23側(cè)母材已接近使用壽命后期,而T9l側(cè)母材性能下降緩慢,接頭焊縫處主要合金元素發(fā)生互擴(kuò)散形成了連續(xù)的濃度梯度促使接頭組織成分均一化增強(qiáng),這是保證接頭的性能合格的原因；連接過程中形成的脆性相沒有聚集長大,未對接頭性能產(chǎn)生影響。3. Super304H/12Cr1MoV異種鋼TLP接頭在700℃高溫時(shí)效過程中,接頭

4、的力學(xué)性能始終合格。在時(shí)效500h后,12Cr1MoV側(cè)母材已接近使用壽命后期,而Super304H側(cè)母材性能幾乎無變化,接頭焊縫處主要合金元素發(fā)生互擴(kuò)散形成較為連續(xù)的濃度梯度促進(jìn)了接頭成分的均一化,保證了接頭的性能；同時(shí)沒有出現(xiàn)脆性相的聚集長大現(xiàn)象。4. Super304H/12Cr1MoV異種鋼TLP接頭在時(shí)效初期即發(fā)生碳遷移現(xiàn)象,焊縫處出現(xiàn)增碳層,但與傳統(tǒng)奧氏體/鐵素體接頭碳遷移不同,隨著時(shí)效時(shí)間的延長,增碳層變窄并逐漸穩(wěn)定,并且