合金化对p钢焊缝金属ac点及沉淀相的影响

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1、分类号密级UDC编号10486武汉大学硕士学位论文合金化对P91钢焊缝金属Ac1点及沉淀相的影响研究生姓名：鲁巍学号：2009202080039指导教师姓名、职称：王学教授学科、专业名称：材料加工工程研究方向：新型耐热钢焊接冶金二○一一年四月57InfluenceofAlloyingonAc1andprecipitateofP91weldmetalLuWei5757郑重声明本人的学位是在导师指导下独立撰写并完成的，学位论文没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为，否则，本人愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果，特此郑重声明。学位论

2、文作者（签名）：2011年4月30日575757摘要P91钢是广泛用于超临界及超超临界锅炉的一种新型马氏体耐热钢，焊缝韧性和蠕变强度不足是其使用过程中的突出问题。近年来的研究表明，通过焊缝的合金化和合适的焊后热处理工艺可以改善焊缝韧性和强度。合金元素的加入虽然可以改良焊缝的韧性，但同时那些奥氏体形成元素也会降低焊缝金属的Ac1，由于P91焊后必须进行回火处理以得到回火马氏体，改善焊接接头的组织和性能，而回火温度的选择必须考虑到焊缝金属的Ac1，以避免超过焊缝金属Ac1点而得到未回火的马氏体；同时合金元素的加入不仅可以通过固溶强化提高焊缝强度，而且

3、可以影响沉淀相的析出温度和数量，进一步改善焊缝蠕变强度。因此研究合金元素对于焊缝Ac1和焊缝沉淀相的影响规律显得十分重要。本文通过利用Thermo-Calc软件对P91钢焊缝金属进行热力学平衡计算，并对实验数据进行回析，得出不同合金元素对P91钢焊缝金属Ac1点和沉淀相的影响规律。经研究分析表明，C、N、Ni、Mn等奥氏体元素均降低P91焊缝金属Ac1，其中C、N因含量较少，影响比较不显著，Ni、Mn影响十分显著。Cr、Mo、V等铁素体稳定元素提高P91焊缝金属Ac1，它们含量与Ac1呈线性关系，且各自的影响均不是十分显著，三者对Ac1影响的大小

4、顺序为Cr

5、nultrasupercriticalboiler,thelowtoughnessofitsweldseamisaprominentproblem.Inrecentyears,studieshaveshownthatthroughtheweldalloyingandsuitableheattreatmentafterweldingprocesscanimproveweldtoughness.Althoughtheadditionofalloyingelementscanimprovethetoughnessofweld,thoseelements

6、alsoreducetheformationofausteniticweldmetalAc1,asP91mustbetemperedafterweldinginordertoobtainmartensitetoimprovetheweldedjointsorganizationandperformance,whilethechoiceofthetemperingtemperaturemusttakeintoaccountweldmetalAc1,inordertoavoidbeyondAc1pointandweldmetalareuntemper

7、edmartensite.ToidentifytheeffectsofalloyelementsonAc1fortheweldisveryimportant.Inthispaper,usingThermo-CalcthermodynamicequilibriumcalculationsoftwareandMatlabsoftwareregressionanalysisofexperimentaldata,obtainedwiththeeffectsofdifferentalloyingelementsonAc1ofP91steelweldmeta

8、l.Theanalysisshowsthat,C,N,Ni,MnandotherelementswerelowerP91austenit