【正文】 電壓為36V，主載電壓為80V。表23 焊絲的化學(xué)成分焊絲 C Mn Si Cr Mo W V S P Ni Nb C ERNiCr3 — — — 試驗(yàn)方法 焊前準(zhǔn)備采用機(jī)械方法進(jìn)行下料，坡口型式是V型坡口，采用對(duì)接的方法進(jìn)行焊接，不留鈍邊，選擇的開(kāi)坡口的角度為30176。根據(jù)有關(guān)研究表明，填充材料是鎳基焊接材料的焊接接頭要比填充材料是奧氏體焊接材料的焊接接頭的早期失效概率低的多。 第二章 試驗(yàn)過(guò)程及方法 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)材料此次試驗(yàn)所選用的材料是42mm5mmHR3C奧氏體不銹鋼與T91馬氏體耐熱鋼進(jìn)行焊接和42mm6mmHR3C奧氏體不銹鋼與42mm6mmHR3C奧氏體不銹鋼的焊接。碳是T91鋼中重要的元素之一，碳主要是起到提高鋼的強(qiáng)度的作用，隨著碳含量的增加，鋼的強(qiáng)度會(huì)呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，但是碳含量過(guò)多會(huì)使鋼的其他性能下降，所以碳的含量的多少需要我們根據(jù)實(shí)際情況來(lái)決定。T91馬氏體耐熱鋼主要用于大型的壓力容器中，也用于火力發(fā)電廠(chǎng)的大型設(shè)備中，屬于改進(jìn)型的馬氏體耐熱鋼，這種鋼的高溫?zé)釓?qiáng)性以及抗氧化能力是其他同類(lèi)鋼種所不能達(dá)到的。其實(shí)在90年代科研人員已經(jīng)有了設(shè)計(jì)低碳微合金化的馬氏體耐熱鋼的思路，主要是因?yàn)檫@種鋼具有節(jié)約能源的作用，以及其優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，這種鋼材的出現(xiàn)引起一時(shí)的轟動(dòng)，在各個(gè)行業(yè)都能看到這種鋼材的使用，因此也得到了快速的發(fā)展。目前為止，我們國(guó)家的各種大型設(shè)備行業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，對(duì)設(shè)備中材料的各種性能都提出了新的要求，但是由于我們國(guó)家工業(yè)方面的技術(shù)不斷完善，技術(shù)的進(jìn)一步提高，生產(chǎn)出具有綜合性能良好的新型馬氏體耐熱鋼已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)。 新型馬氏體耐熱鋼的特性與應(yīng)用在上個(gè)世紀(jì)的70年代人們研發(fā)出來(lái)了馬氏體耐熱鋼并在實(shí)際的生產(chǎn)生活中得到了廣泛的應(yīng)用。馬氏體耐熱鋼得名于它在顯微鏡觀察下的組織為馬氏體組織，馬氏體耐熱鋼的種類(lèi)比較簡(jiǎn)單，主要是三種即：普通型馬氏體耐熱鋼、改良型馬氏體耐熱鋼、新型的馬氏體耐熱鋼。而根據(jù)它的顯微組織又可以將耐熱鋼分為珠光體耐熱鋼、鐵素體耐熱鋼、奧氏體耐熱鋼、馬氏體耐熱鋼[12]。而隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，科技的不斷發(fā)展，超臨界的出現(xiàn)又對(duì)設(shè)備的使用提出了新的要求，主要還是使用的溫度達(dá)不到設(shè)備的要求，科研人員又經(jīng)過(guò)努力發(fā)現(xiàn)了在上面的馬氏體耐熱鋼中加入一些合金元素會(huì)使馬氏體耐熱鋼在耐高溫方面達(dá)到設(shè)備的要求。以往用于大型的發(fā)電廠(chǎng)或者大型的壓力容器中的鋼材綜合性能方面達(dá)不到設(shè)備的要求，在使用的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障，尤其是發(fā)電廠(chǎng)以及大型的壓力容器對(duì)于溫度的要求都比較高，而傳統(tǒng)的鋼材在實(shí)際應(yīng)用中溫度都比較低，不但限制了大型設(shè)備的使用范圍，同時(shí)也增加了大型設(shè)備的造價(jià)，由于鋼材的耐高溫性不強(qiáng)，所以設(shè)備的重量往往會(huì)很高，這樣往往會(huì)給設(shè)備在使用的過(guò)程中帶來(lái)不可避免的危害。我們國(guó)家使用耐熱鋼的時(shí)間是在20世紀(jì)70年代出，可以算是使用耐熱鋼比較早的一個(gè)國(guó)家，主要是用于大型的火力發(fā)電廠(chǎng)以及大型的壓力容器中。C）的環(huán)境中持續(xù)工作，相對(duì)于以前的鋼種有了很大的進(jìn)步，而現(xiàn)在人們又研制出來(lái)了持久強(qiáng)度更高的多元復(fù)合合金化的低合金的耐熱鋼，在服役的環(huán)境方面有了新的突破。通過(guò)加入鎳、鉬、釩對(duì)馬氏體耐熱鋼進(jìn)行合金化處理，加入鉻、硅是為了增強(qiáng)鋼的抗氧化性，而加入鉻、鎳、鉬、鎢、釩、錳是用來(lái)增強(qiáng)鋼的高溫強(qiáng)度。用HR3C鋼焊接而成的設(shè)備與以前的設(shè)備相比所用材料的壁厚在一定的程度上有了減少，用量和重量也就會(huì)減輕，這就會(huì)降低生產(chǎn)設(shè)備所用的資源和財(cái)力。 HR3C奧氏體體不銹鋼的特性和應(yīng)用HR3C鋼是日本住友公司在TP310基礎(chǔ)上通過(guò)復(fù)合添加Nb、N合金元素研制出的一種新型奧氏體不銹鋼，利用鋼中析出細(xì)微的CrNbN化合物和Nb的碳氮化物以及M23C6來(lái)對(duì)鋼進(jìn)行強(qiáng)化[89]，所以有很好的蠕變斷裂強(qiáng)度，與其他的奧氏體不銹鋼相比HR3C鋼具有更好的綜合性能。所以，為了奧氏體不銹鋼能更好、更廣的用于實(shí)際，增強(qiáng)其耐蝕性的同時(shí)，還要考慮它的蠕變強(qiáng)度。奧氏體不銹鋼的基本組織是奧氏體，但是有時(shí)候在不同的熱處理的狀態(tài)下，有可能出現(xiàn)碳化物和鐵素體組織。奧氏體不銹鋼的鋼號(hào)也是最多的，現(xiàn)在我們國(guó)家常用的牌號(hào)有40多個(gè)，一般都是188型的。目前為止德國(guó)、俄羅斯等國(guó)家在奧氏體不銹鋼的研究發(fā)展和應(yīng)用方面具有顯著的成就。隨著科技的迅速發(fā)展，各行各業(yè)也在不斷的進(jìn)步，發(fā)電廠(chǎng)是國(guó)家主要的企業(yè)，其設(shè)備也在不斷的發(fā)展和進(jìn)步，這就會(huì)對(duì)設(shè)備中的鋼材的耐高溫性提出新的要求。解決這種問(wèn)題的方法通常是采用較小的進(jìn)給量，這樣在一定程度上能避免這種問(wèn)題的發(fā)生。對(duì)于奧氏體不銹鋼產(chǎn)生的熱裂紋在實(shí)際生產(chǎn)中主要是通過(guò)采用含有鐵素體的不銹鋼焊條焊接，這樣就能避免焊接過(guò)程中產(chǎn)生熱裂紋。而不銹鋼之所以不會(huì)生銹是因?yàn)槠浔砻婧秀t元素，當(dāng)奧氏體不銹鋼表面的鉻元素達(dá)到一定的含量時(shí)，它的耐蝕性就會(huì)增強(qiáng)，也就不會(huì)生銹了。 奧氏體不銹鋼的定義與性能奧氏體不銹鋼就是指在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼，為了能得到穩(wěn)定的奧氏體組織，在鋼中加入了一些合金元素Cr18%、Ni 8%～10%、%。第一章 緒論 奧氏體不銹鋼簡(jiǎn)介奧氏體不銹鋼是指在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼，它具有較強(qiáng)的綜合力學(xué)性能和抗腐蝕性能，多數(shù)用于大型的壓力容器設(shè)備中。但是我們國(guó)家一直研究的重點(diǎn)是同種鋼的焊接，對(duì)于異種鋼焊接還是處于一個(gè)探索中前進(jìn)的階段。我們國(guó)家的超臨界機(jī)組的使用參數(shù)為蒸汽壓力大于25MPa，蒸汽的溫度高于580C[1]。 dissimilar steel。welding widely used in superheater and reheater of supercritical通過(guò)金相組織觀察發(fā)現(xiàn)異種鋼焊接接頭的焊縫區(qū)和熱影響區(qū)的晶粒大小與同種鋼焊接的焊縫的晶粒大小幾乎一樣?；谶@種情況，我們對(duì)于上述兩種鋼的焊接工藝以及其焊后的顯微組織與性能進(jìn)行了研究，同時(shí)研究了同種鋼HR3C奧氏體不銹鋼的焊接工藝以及焊后組織與性能，比較同種鋼焊接接頭與異種鋼焊接接頭的在顯微組織與性能方面的不同。到現(xiàn)在為止，對(duì)于這兩種鋼的焊接接頭的研究還很少，所以對(duì)于這兩種鋼的研究還是有必要加強(qiáng)。通過(guò)常溫拉伸試驗(yàn)可以看出異種鋼焊接的接頭的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度與同種鋼比相差不多，甚至略高于同種鋼的。steel martensite heatresistant steel。 mechanical properties目 錄引言 1第一章 緒論 2 奧氏體不銹鋼簡(jiǎn)介 2 奧氏體不銹鋼的定義與性能 2 奧氏體不銹鋼的發(fā)展?fàn)顩r 3 奧氏體不銹鋼的特性 4 HR3C奧氏體體不銹鋼的特性和應(yīng)用 4 馬氏體耐熱鋼的簡(jiǎn)介 5 馬氏體耐熱鋼的發(fā)展?fàn)顩r 5 馬氏體耐熱鋼的種類(lèi)和應(yīng)用 6 新型馬氏體耐熱鋼的特性與應(yīng)用 7 T91馬氏體耐熱鋼的發(fā)展與應(yīng)用 8第二章 試驗(yàn)過(guò)程及方法 9 試驗(yàn)材料 9 試驗(yàn)材料 9 焊接材料 9 試驗(yàn)方法 10 焊前準(zhǔn)備 10 焊接工藝 10 焊接工藝評(píng)定 10 拉伸試驗(yàn) 11 試驗(yàn)條件 11 試驗(yàn)步驟 11 試樣的顯微組織結(jié)構(gòu)分析 12 試驗(yàn)條件 12 試樣的制備 12 試樣的組織觀察 12第三章 試驗(yàn)結(jié)果與分析 14 拉伸試驗(yàn)的結(jié)果與分析 14 試樣的金相組織分析 15第四章 結(jié)論 21參考文獻(xiàn) 22致謝 24引言最近幾年我們國(guó)家從外國(guó)引進(jìn)一種技術(shù)就是關(guān)于在火力發(fā)電廠(chǎng)方面增加一種超臨界機(jī)組，使用超臨界機(jī)組不僅在控制二氧化碳方面起到了很好的效，更重要的能充分的利用能約。目前世界范圍內(nèi)T91鋼已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于電力、能源、鍋爐、壓力容器、石油、化工、核電等領(lǐng)域[23]，所以說(shuō)異種鋼的焊接是不可避免的。目前國(guó)內(nèi)外有不少研究關(guān)于T91與HR3C異種鋼的焊接，但是大部分都是研究他們的焊接性和高溫蠕變性能，對(duì)于T91/HR3C的焊接工藝和焊接接頭的組織的性能研究很少，本文通過(guò)研究T91/HR3C的焊接工藝及焊接接頭的組織性能，及同種鋼HR3C/HR3C焊接接頭的組織性能的比較，希望能為超臨界組在各種大型設(shè)備中的安全、經(jīng)濟(jì)的使用給予有力的保證。奧氏體不銹鋼是不銹鋼中最重要的鋼類(lèi)，生產(chǎn)量和使用量約占不銹鋼總產(chǎn)量及用量的70%，鋼號(hào)也最多[6]。我們都知道，對(duì)于一般的鋼種來(lái)說(shuō)如果經(jīng)常處于大氣、水、酸性等條件下，鋼種的表面就會(huì)與大氣、水、酸性的介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生銹。奧氏體不銹鋼主要存在的問(wèn)題是在熱裂紋上，奧氏體不銹鋼在焊接的過(guò)程中主要是容易產(chǎn)生熱裂紋，而且焊后的奧氏體不銹鋼的焊接接頭容易產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力。而且?jiàn)W氏體不銹鋼的韌性很高，在切削加工時(shí)容易產(chǎn)生粘刀的情況，這樣會(huì)使加工無(wú)法進(jìn)行下去。奧氏體不銹鋼主要用于大型的火力發(fā)電廠(chǎng)的再熱器和過(guò)熱器中，但是由于其工作環(huán)境的溫度比較高，所以對(duì)于鋼材的耐高溫性能的要求比較高。而且新型的奧氏體不銹鋼的產(chǎn)生也給社會(huì)的各個(gè)行業(yè)帶來(lái)了方便，這主要是依賴(lài)于奧氏體不銹鋼優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。在我們國(guó)家?jiàn)W氏體不銹鋼也占有一席之地，無(wú)論是大型的壓力容器設(shè)備，還是火力發(fā)電廠(chǎng)的超臨界組，奧氏體不銹鋼都扮演著一個(gè)重要的角色，這歸結(jié)于奧氏體不銹鋼的綜合力學(xué)性能，所以受到各行各業(yè)的歡迎。奧氏體不銹鋼最突出就是它的耐蝕性，所以?shī)W氏體不銹鋼是目前為止應(yīng)用最廣泛的一種鋼。最常見(jiàn)的188奧氏體不銹鋼具有線(xiàn)膨脹系數(shù)大、導(dǎo)熱性差、熱疲勞敏感和應(yīng)力腐蝕等缺點(diǎn)，使得該鋼的適用范圍很窄，僅限于制作薄壁構(gòu)件[8]。所以，在今后對(duì)于奧氏體不銹鋼的研究中，我們的重點(diǎn)應(yīng)該放在如何提高它的蠕變強(qiáng)度上，這對(duì)于我們今后在奧氏體不銹鋼的應(yīng)用上將是一個(gè)突破。但是設(shè)備的不斷更新勢(shì)必會(huì)對(duì)其所用的鋼材的綜合性能有一個(gè)新的要求，HR3C鋼的產(chǎn)生為我們解決了我們面里面的難題，HR3C奧氏體不銹鋼不僅在耐高溫方面有了新的突破，同時(shí)在耐腐蝕以及強(qiáng)度方面都有了提高。通常我們?yōu)榱说玫饺渥儚?qiáng)度較高的馬氏體耐熱