關(guān)于奧氏體不銹鋼堆焊層氫剝離的原因分析及研究,小編從以下四點和大家進行分析:
第一:研究了大量國內(nèi)外有關(guān)加氫反應(yīng)器的資料,了解加氫工藝流程,理解加氫反,應(yīng)器選材設(shè)計標準,跟蹤加氫反應(yīng)器的制造過程,重點了解2.25Cr-1Mo鋼的各種使用性能、焊接工藝和熱處理工藝等。選擇2.25Cr- 1Mo鋼材作為堆焊試板,制定合理預(yù)熱溫度、層間溫度、堆焊規(guī)范和焊后熱處理規(guī)范等具體工藝參數(shù),從而了解和掌握加氫反應(yīng)器的制造特性。
第二:先對堆焊試板進行了著色和超聲波無損檢驗,保證焊接質(zhì)量,然后解剖試板,對堆焊層進行化學(xué)成分分析,金相觀察,鐵素體含量測定(鐵素體按Schaffler圖計算要求3%~10%,用鐵素體測定儀測量在焊態(tài)下其值為3%~13%),力學(xué)性能等試驗,檢驗堆焊層的堆焊質(zhì)量。
第三:為了掌握氫對2.25Cr-1Mo鋼與奧氏體不銹鋼堆焊接頭腐蝕作用,了解氫對堆焊層的剝離性能的影響,模擬加氫反應(yīng)器條件,對試板進行氫剝離試驗,確定其抗剝離能力。并對氫剝離試驗后的試件進行了組織觀察和性能檢驗。
第四:對焊態(tài)下和氫剝離試驗后試件的組織和性能進行了對比,從熔合區(qū)的組織、應(yīng)力狀態(tài)及碳和氫的分布等方面綜合考慮,分析了剝離的原因及形成過程。針對此問題,從制造和運行上提出了預(yù)防和控制措施。本文研究了奧氏體不銹鋼堆焊層的抗氫剝離性,對2.25Cr-1Mo 鋼的推廣做出貢獻,為加氫反應(yīng)器的大面積堆焊提供了最佳的堆焊工藝,為加氫反應(yīng)器的安全運行和操作條件提供依據(jù),提高了加氫反應(yīng)器的制造質(zhì)量和使用壽命,促進了加氫設(shè)備的國產(chǎn)化,為國家節(jié)省外匯。
氫剝離試驗
氫剝離試驗就是把試件放入高壓釜中,在一定的壓力下,加熱到一定溫度,然后保溫一定時間,給以不同的降溫速度,進行循環(huán)充氫,用此來模擬氫對加氫反應(yīng)器的損傷。氫剝離試驗時,容器中的壓強、溫度、時間等參數(shù)的不同,對試件的充氫效果均有影響。通常根據(jù)壓力容器的設(shè)計參數(shù)來選擇氫剝離試驗參數(shù)。本試驗選擇16MPa壓力450'C溫度,是因為通常加氫反應(yīng)器的運行條件都近視于這個壓力和溫度但不會高于這個條件,氫剝離試驗比平常反應(yīng)器的工作運行情況較苛刻,這樣能更好的避免事故的發(fā)生。一般進行4次循環(huán),每次循環(huán)后再進行UT和PT檢驗,看是否發(fā)生剝離。
檢驗結(jié)果
取出經(jīng)過氫剝離的試樣,對試樣進行超聲波檢測和著色檢測檢查是否有裂紋產(chǎn)生。
經(jīng)著色檢測表面完好,沒有任何缺陷,達到I級標準,堆焊層表面沒有發(fā)生開裂,說明堆焊層耐蝕性良好。本試驗選用CTS-22型號的超聲波探傷儀,用機油做耦合劑,選用2.5P20-D直 探頭04mm的靈敏度對堆焊試樣進行超聲波檢測。結(jié)果發(fā)現(xiàn):當(dāng)分別以50°C/h、100℃/h、 150°C/h速率降溫時堆焊試樣沒有裂紋產(chǎn)生,最后當(dāng)以200°C/h速率冷卻后,經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)剝離裂紋。發(fā)現(xiàn)經(jīng)過氫剝離試驗后堆焊試樣有兩個位置發(fā)生剝離,其他試樣沒有發(fā)生剝離,未見異常。
焊態(tài)的堆焊試板經(jīng)過無損檢測,完全符合標準沒有任何缺陷,但是在經(jīng)過氫剝離試驗后冷卻到常溫時產(chǎn)生了裂紋。也就是說裂紋是當(dāng)試樣停止運行,溫.度降到常溫,經(jīng)過一段潛伏時間后才產(chǎn)生的,是一種延遲裂紋。為了尋找產(chǎn)生裂紋的原因,本文選用線切割解剖試樣,對裂紋以及周圍的情況進行觀察。
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