耐高温不锈钢

您的当前位置:网站首页 > 耐高温不锈钢 > 耐高温不锈钢管手工氩弧焊接头的显微组织介绍

耐高温不锈钢管手工氩弧焊接头的显微组织介绍

来源:至德钢业 日期:2020-11-07 12:13:31 人气:3483

 浙江至德钢业有限公司对60.3mm×8mm的耐高温不锈钢管的母材及手工氩弧焊接头进行了化学成分、力学性能和显微组织的测定。结果表明,耐高温不锈钢管的化学成分、力学性能和显微组织均满足GB 5310-1995的要求,焊接接头的组织为正常组织。


 耐热钢焊接性较差,焊接中需防止冷裂纹及根部合金元素氧化过烧,但它有良好的塑性和韧性,对焊接有利。耐热钢对冷裂纹有组织上的敏感性;在焊后的马氏体转变中,氢以过饱和状态残留于马氏体内,促使该区域进一步脆化,由于焊后发生马氏体转变,使接头处的组织应力增大。如果焊接线能量较大,会造成层间过热,出现粗大晶粒和网状晶界,在晶界处产生微裂纹源;若焊后去应力回火不及时,裂纹将扩展,造成冲击韧性下降。因此,对该钢种施焊时,采用合理的气体保护方法及预热和热处理工艺是非常重要的。


 铁素体热强钢只能在600℃以下的温度长期服役。耐热钢是在9Cr-1Mo钢的基础上添加钒、铌元素和控制氮含量(0.030%~0.050%)以提高蠕变强度。在610℃温度下,耐热钢的持久强度与奥氏体热强钢TP304H(1Cr18Ni9)等强,而焊接工艺性能则优于奥氏体钢,为火电超临界压力大容量机组首选材料之一。耐热钢在1100~1200℃之间其热塑性最好,再结晶进行完全、奥氏体组织均匀。


 我国大型火电锅炉的高温过热器和再热器、核电蒸发器的高温部件大量应用10Cr9Mo1VNb钢管。在锅炉上用于过热器和再热器以及主蒸汽管道等部件,用来代替102和TP304H等不锈钢,其高温持久强度优异。上海宝山钢铁股份有限公司为我厂提供的60.3mm×8mm的耐高温不锈钢管供货状态为1050℃正火+790℃回火。笔者对耐高温不锈钢管的显微组织进行了观察和分析。


一、试验材料及方法


 试验材料为耐高温不锈钢管,其化学成分分析结果(质量分数)见表。用WJ-10A型机械式万能试验机进行拉伸、扩口和压扁试验,用JB30B型冲击试验机进行冲击试验,用HB-3000型布氏硬度计进行硬度测定。采用CAM-SCAN型扫描电镜观察断口的断裂特征,用Neopht-Ⅱ型光学显微镜进行显微组织观察,组织显示用4%硝酸酒精溶液。透射电镜试样采用MTP-1A型双喷电子减薄仪减薄,在PHILIPSCM 12型透射电镜下进行观察,用EDAX®9100型能谱分析仪对碳化物进行成分测定。手工氩弧焊采用日本神户制钢所2.4mm的TGS-9cb焊丝,采用日本Pulse CompA 300P交直两用手工焊机,焊前预热温度≥10℃,焊接电流140A,焊接电压12V。用2515X型射线机对焊接接头进行TV光RT探伤拍照,用H15型热处理炉对手工氩弧焊接头进行760℃/0.5h空冷的消除应力热处理。


二、试验结果与分析


 1. 力学性能


 取耐高温不锈钢管纵向试样,冲击试样尺寸为5mm×10mm×55mm。力学性能测定结果见表。


 2. 显微组织


 9%~12%铬钢的基本特点是空淬形成马氏体的能力,即在100mm的断面可空淬成马氏体。马氏体组织的优点是回火时能得到高的均匀的位错密度并且密集的成核和碳化物、氮化物颗粒的析出。碳化物和氮化物细颗粒的弥散分布和高温稳定性是保证材料高持久强度的关键。为了使9%~12%铬钢得到100%马氏体,需要在大约1050℃正火时转变成全奥氏体组织,而要得到全奥氏体组织又取决于奥氏体形成元素镍、锰、铜、钴、碳和氮与铁素体形成元素铬、硅、钼、钨、钒和铌的恰当平衡。因此铁素体与奥氏体形成元素的适当平衡是开发新的9%~12%铬钢的首要条件。大部分铁素体形成元素在钢中形成稳定的析出物,但是为了抑制δ铁素体的形成,铁素体形成元素的添加必须与奥氏体形成元素平衡。其中奥氏体形成元素碳和氮的添加又必须限量,因为过量会降低焊接能力。镍的添加也必须限制,否则会降低奥氏体转变温度,使钢的回火困难,镍也会降低析出物的热稳定性。在P91钢中无M2X。9%~12%铬钢中的主要析出物是由铬、铁、钼(钨)和碳组成的M23C6碳化物。这种碳化物回火时在晶界析出保证了X20CrMoV121钢的基本持久强度,M23C6碳化物是通过阻碍晶粒长大来增加持久强度,M23C6的热稳定性相当高。通过增加强化M23C6碳化物的量使600℃的持久强度提高约50%。通过钒、铌和氮的平衡,在P91钢的晶内生成并析出主要由钒、铌和氮组成的MX。MX析出物的热稳定性非常高,这能解释它们对持久强度巨大的影响。耐高温不锈钢管母材的显微组织为回火马氏体,晶粒度为9级,符合GB 5310-1995的要求。手工氩弧焊焊缝的显微组织见图,从图可看到其组织为粗大的马氏体,并且在晶内和晶界上都有碳化物析出;手工氩弧焊接头热影响区的显微组织见图,从图可看到其组织与母材相近,晶界上的碳化物较多。


 图为供货状态下耐热钢母材的TEM形貌。图为焊缝的TEM照片。在图中可看到其位错密度高于母材,图10b试样取自持久试样中变细的部位,其形貌与母材、焊缝不一样,可看到由于再结晶使晶粒变成了等轴状,碳化物比母材多且大。对焊后的焊口进行了着色检查,发现有的焊口有微小的裂纹,因此建议焊接时的线能量不能大,以防止由于层间过热而产生微裂纹源,并及时进行消除应力处理以防止裂纹扩展。


 3. 断口分析


 耐高温不锈钢管母材的冲击断口属于韧窝断口,焊缝的冲击断口见图。图是心部的SEM照片,为准解理+解理断口,图是冲击断口边缘的SEM照片,为韧窝断口并有夹杂。


三、结论


 1. 上海宝山钢铁股份有限公司供应我厂的60.3mm×8mm的耐高温不锈钢管的化学成分、力学性能、显微组织等均符合GB 5310-1995标准的要求。


 2. 断口分析结果表明,耐高温不锈钢管的冲击断口为韧窝断口;手工氩弧焊焊缝的断口除韧窝外,出现了准解理+解理断口。


 3. 透射电镜观察结果表明,耐热钢的基体组织为马氏体,晶界上分布着大的M23C6型碳化物,晶内有小的碳化物,并有位错。在手工氩弧焊焊缝中出现了孪晶马氏体。


至德微信.jpg

本文标签:耐高温不锈钢管 

评论列表:

1.游客  2024-07-07 10:35:09 回复该评论
世界末日我都挺过去了,看到楼主我才知道为什么上帝留我到现在!http://pn91.tzpvzvs.cn
2.游客  2024-07-08 21:57:26 回复该评论
谢谢楼主的分享!http://skfn.tjjixi.com
3.游客  2024-07-09 02:30:04 回复该评论
这一年啥事没干,光研究楼主的帖子了!http://www.hcyyg.com
4.游客  2024-07-09 02:31:42 回复该评论
收藏了,改天让朋友看看!http://mobile.sdhsbxg.com
5.游客  2024-07-09 17:58:20 回复该评论
楼主是在找骂么?http://mobile.hnymjtl.com
6.游客  2024-07-10 21:06:01 回复该评论
楼主的帖子实在是写得太好了。文笔流畅,修辞得体!http://3fe.gzfree.net
7.游客  2024-07-11 03:35:25 回复该评论
东方不败外加灭绝师太啊!http://16m.gzfree.net
8.游客  2024-07-11 07:39:07 回复该评论
楼主的帖子实在是写得太好了。文笔流畅,修辞得体!http://zqez.luhuazs.com
9.游客  2024-07-11 12:41:35 回复该评论
鉴定完毕!http://www.gymcj.cn
10.游客  2024-07-11 13:15:39 回复该评论
楼上的说的很多!http://mfno.dfhkwatch.com
11.游客  2024-07-11 13:51:40 回复该评论
十分赞同楼主!http://53mt.whyczc.com
12.游客  2024-07-11 14:59:42 回复该评论
楼主加油,看好你哦!http://cktu.hot-buy.com.cn
13.游客  2024-07-11 17:28:35 回复该评论
不错的帖子,值得收藏!http://adh6.ksdzts.cn
14.游客  2024-07-11 17:53:28 回复该评论
楼上的别说的那么悲观好吧!http://88c6p.etijian.com
15.游客  2024-07-11 21:09:21 回复该评论
信楼主,考试不挂科!http://vpxm.runanyaoye.com
16.游客  2024-07-11 21:35:26 回复该评论
对牛弹琴的人越来越多了!http://iyf34.ekor-metal.com
17.游客  2024-07-11 22:04:32 回复该评论
这位作者的文笔极其出色,用词精准、贴切,能够形象地传达出他的思想和情感。http://c84.npfl.cn
18.游客  2024-07-11 22:12:53 回复该评论
勤奋灌水,天天向上!http://x3vtho.iegreen.cn
19.游客  2024-07-11 22:43:15 回复该评论
文章写太挺好了,真的值得推荐http://pmf.wftzbp.com
20.访客  2024-07-11 23:18:47 回复该评论
安福相册https://ccc444.com
21.游客  2024-07-12 00:25:11 回复该评论
楼主加油,看好你哦!http://mk3.changxinjiju.com
22.游客  2024-07-12 01:11:22 回复该评论
这个帖子会火的,鉴定完毕!http://u9ac1b.rzshuangwei.com
23.游客  2024-07-12 01:28:44 回复该评论
好东西,学习学习!http://vu3.tjyz-china.com
24.游客  2024-07-12 01:32:31 回复该评论
谢谢楼主的分享!http://ftx.sunmayfood.com
25.游客  2024-07-12 01:52:56 回复该评论
支持一下!http://5b07j.sxsfx.org
26.游客  2024-07-12 03:02:17 回复该评论
楼上的真不讲道理!http://3v4.wxchangjie.com
27.游客  2024-07-12 04:30:13 回复该评论
宇宙第一贴诞生了!http://auxcf.kucredit.com
28.游客  2024-07-12 05:59:51 回复该评论
支持楼上的!http://6qaz.fx0746.com
29.游客  2024-07-12 06:35:37 回复该评论
楼主好聪明啊!http://ip9a.zhenyanghq.com
30.游客  2024-07-12 06:39:41 回复该评论
好东西,赞一个!http://77u.zhenyanghq.com
31.游客  2024-07-12 07:48:44 回复该评论
收藏了,很不错的内容!http://adstone.cn/news/35b099514.html
32.游客  2024-07-12 08:35:41 回复该评论
支持一下,下面的保持队形!http://9ukra.jnmcwx.com/2024/5.html
33.游客  2024-07-12 11:35:13 回复该评论
关注一下!http://dstu.etijian.com
34.游客  2024-07-12 11:38:38 回复该评论
很多天不上线,一上线就看到这么给力的帖子!http://we2rw.kelebektr.com/01/3.html
35.游客  2024-07-12 12:39:23 回复该评论
被楼主的逻辑打败了!http://24m4to.wsxjs.com
36.游客  2024-07-12 16:44:40 回复该评论
一口气看完了,我要下去回味回味了!http://f5yam.etijian.com
37.游客  2024-07-12 21:27:51 回复该评论
好无聊啊!http://1y0l.xmona.cn
38.游客  2024-07-13 01:50:38 回复该评论
听楼主一席话,省我十本书!http://ijk99.com/news/99e399540.html
39.游客  2024-07-13 02:51:28 回复该评论
看了这么多帖子,第一次看看到这么有内涵的!http://ja1rz4.etijian.com
40.游客  2024-07-13 03:07:53 回复该评论
我和我的小伙伴都惊呆了!http://ur5.paitetx.com
41.游客  2024-07-13 03:27:41 回复该评论
求加**!http://z9g.npfl.cn
42.游客  2024-07-13 05:25:16 回复该评论
楼主就是我的榜样哦http://ytbt.cn/news/04e399635.html
43.游客  2024-07-13 06:40:22 回复该评论
在这个版块混了这么久了,第一次看见这么给你的帖子!http://lkldl.com/news/10b399629.html
44.游客  2024-07-13 06:47:18 回复该评论
我默默的回帖,从不声张!http://k61mr.720cloudvr.com/t/5.html
45.游客  2024-07-13 08:29:19 回复该评论
我裤子脱了,纸都准备好了,你就给我看这个?http://2epkm.7ylmud.com/2024/4.html
46.游客  2024-07-13 12:27:33 回复该评论
突然觉得楼主说的很有道理,赞一个!http://www.hntbhz.cn/post/25.html
47.安福相册  2024-07-13 12:49:36 回复该评论
莆田鞋 https://www.anfu0594.com
48.安福相册  2024-07-13 14:55:40 回复该评论
安福相册 https://www.anfu0594.com
49.游客  2024-07-13 15:53:45 回复该评论
以后要跟楼主好好学习学习!http://3hn6f.gdjk100.com/01/5.html
50.游客  2024-07-13 16:31:03 回复该评论
灌水不是我的目的!http://902.etijian.com
51.游客  2024-07-13 16:54:57 回复该评论
论坛人气好旺!http://www.hntbhz.cn/post/32.html
52.游客  2024-07-13 19:00:39 回复该评论
这篇文章真是让人受益匪浅!http://j9y48.8123yy.com
53.游客  2024-07-13 19:35:01 回复该评论
看帖不回帖的人就是耍流氓,我回复了!http://16xs.ec525.com
54.游客  2024-07-13 20:24:19 回复该评论
感觉不错!http://www.hntbhz.cn/post/46.html
55.游客  2024-07-13 21:54:21 回复该评论
很经典,收藏了!http://74dky.pt88vip3.com/a/3.html
56.游客  2024-07-13 22:13:20 回复该评论
感觉不错!http://clarecherikoff.com/news/46a099503.html
57.游客  2024-07-14 00:31:24 回复该评论
今天是个特别的日子,值得纪念!http://79zt2q.xajtlvshi.com
58.游客  2024-07-14 02:15:16 回复该评论
顶!顶!顶!http://www.hntbhz.cn/post/75.html
59.游客  2024-07-14 02:40:03 回复该评论
写得实在太好了,我唯一能做的就是默默顶贴!http://m9s4.etijian.com
60.游客  2024-07-14 03:08:16 回复该评论
楼主的头像能辟邪啊!http://7v42c.lszn1988.com/r/4.html
61.游客  2024-07-14 03:51:19 回复该评论
看帖回帖一条路!http://9zpf6.kelebektr.com/01/3.html
62.游客  2024-07-14 05:18:58 回复该评论
今天是个特别的日子,值得纪念!http://xiaoxiongxc.cn/news/38b099511.html
63.游客  2024-07-14 05:53:01 回复该评论
祖国尚未统一,我却天天灌水,好内疚!http://yk25f.dt857.com
64.游客  2024-07-14 07:16:27 回复该评论
论坛的帖子越来越有深度了!http://hao123cn.cn/news/69c099480.html
65.游客  2024-07-14 07:37:59 回复该评论
以后就跟楼主混了!http://khytv.89055e.com
66.游客  2024-07-14 11:32:55 回复该评论
求加**!http://rerdp.szjcwsj.com/01/3.html
67.游客  2024-07-14 13:21:04 回复该评论
今天过得很不爽!http://5negh.hy16789.com/01/4.html
68.游客  2024-07-14 13:59:51 回复该评论
缺乏激情了!http://ggb3q.cwbinzang.com/Y/3.html
69.游客  2024-07-14 14:08:04 回复该评论
大神就是大神,这么经典!http://c182b.tao5211.com
70.游客  2024-07-14 15:16:21 回复该评论
很经典,收藏了!http://www.hntbhz.cn/post/85.html
71.游客  2024-07-14 15:28:05 回复该评论
信楼主,考试不挂科!http://eb6qj.ds000308.com
72.游客  2024-07-14 18:55:30 回复该评论
这个帖子会火的,鉴定完毕!http://e60w4.gzjpsy.com/5/3.html
73.游客  2024-07-14 19:00:53 回复该评论
论坛的人气越来越旺了!http://www.hntbhz.cn/post/194.html
74.游客  2024-07-14 20:19:40 回复该评论
最近回了很多帖子,都没人理我!http://17wc83.lygujiankang.com
75.安福相册  2024-07-14 21:57:31 回复该评论
安福相册精准查找 https://www.b0594.com
76.游客  2024-07-14 23:33:01 回复该评论
经典!http://k4ql1.gljwxkjxc.com
77.游客  2024-07-15 01:43:41 回复该评论
刚分手,心情不好!http://www.hntbhz.cn/post/143.html
78.游客  2024-07-15 11:08:38 回复该评论
每天顶顶贴,一身轻松啊!http://0gz.ooocr.com
79.游客  2024-07-15 13:24:12 回复该评论
写得实在太好了,我唯一能做的就是默默顶贴!http://cervejaesalsicha.com/news/35a099903.html
80.游客  2024-07-15 15:21:07 回复该评论
大神就是大神,这么经典!http://cuona.viptor.cn
81.安福相册  2024-07-15 16:03:15 回复该评论
安福相册精准查找 https://www.z11.cn
82.游客  2024-07-15 17:24:53 回复该评论
感觉不错!http://r97c5.qqbashi.com
83.游客  2024-07-15 22:36:50 回复该评论
网页的加载速度非常快,不会影响用户体验。http://04z.55818app.com
84.游客  2024-07-15 23:48:06 回复该评论
今天上网不回帖,回帖就回精华帖!http://zhitongjiaozuo.cn/news/96f099842.html
85.游客  2024-07-15 23:56:51 回复该评论
读了楼主的帖子,顿时马桶就通了。。。http://rrsay.lkjmpcb.com/07/4.html
86.游客  2024-07-16 05:25:11 回复该评论
赞一个!http://shandongmingsheng.com/news/30b099908.html
87.游客  2024-07-16 06:40:54 回复该评论
我裤子脱了,纸都准备好了,你就给我看这个?http://jinzhaogebinwang.com/news/68b099870.html
88.游客  2024-07-16 08:11:47 回复该评论
看帖不回帖都是耍流氓!http://3nb7s.youyouec.cn
89.游客  2024-07-16 12:41:30 回复该评论
帖子很有深度!http://bv3.tjzyydx.com
90.游客  2024-07-16 14:43:28 回复该评论
最近回了很多帖子,都没人理我!https://www.eny365.com/countryside/static/cqjylist/all/all/000000/11.html
91.游客  2024-07-16 15:12:02 回复该评论
感觉不错!http://q38r.tjsftc.com
92.游客  2024-07-16 15:47:15 回复该评论
关注一下!http://1foqh.youjizc.com/2/3.html
93.游客  2024-07-16 16:12:20 回复该评论
视死如归的架势啊!http://o58v.zcjy4.cn
94.访客  2024-07-16 16:26:39 回复该评论
安福鞋货源网 https://7ox.cn
95.游客  2024-07-16 16:55:56 回复该评论
信楼主,得永生!http://nl4f7.ds000308.com
96.安福相册  2024-07-16 19:12:53 回复该评论
相册app排行榜前十名 安福家园 https://ccc444.com
97.安福相册  2024-07-16 19:39:28 回复该评论
莆田安福货源网官网 https://ccc444.com
98.游客  2024-07-16 22:47:19 回复该评论
看了这么多帖子,第一次看到这么有深度了!http://rfam8.tanghuosong.com/q/4.html
99.游客  2024-07-17 02:48:09 回复该评论
雷锋做好事不留名,都写在帖子里!https://www.eny365.com/countryside/static/cqjyinfo/ejy177304.html
100.游客  2024-07-17 03:17:34 回复该评论
突然觉得楼主说的很有道理,赞一个!http://2ut.plasmedia.com.cn

发表评论:

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。

北京 天津 河北 山西 内蒙 辽宁 吉林 黑龙江 上海 江苏 浙江 安徽 福建 江西 山东 河南 湖北 湖南 广东 广西 海南 重庆 四川 贵州 云南 西藏 陕西 甘肃 青海 宁夏 新疆 台湾 香港 澳门