T91／TP347H异种耐热钢焊接接头组织及性能研究

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1、天津大学硕士学位论文T91/TP347H异种耐热钢焊接接头组织及性能研究姓名：武英利申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：荆洪阳;徐德录20030701中文摘要新型马氏体耐热钢T91是介于传统的2．25Cr一1Mo低合金耐热钢和奥氏体不锈钢之间的材料，具有高的抗氧化性、蠕变和持久强度。目前T91钢已经广泛应用于电力、能源、锅炉、压力容器、石油化工、核电等行业。在火力发电厂新机组建社和老机组改造过程中，T91主要用于锅炉受热面的次外圈，在最外圈则使用奥氏体钢TP347H，因而不可避免地存在大量的T91／TP347H异种耐

2、热钢接头。本文对Tgl／TP347H不同热处理条件下的焊接接头进行了加速爆破试验，采用金相组织观察，显微硬度测试、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子探针等分析方法对接头的组织、性能等进行了综合的比较和研究。试验结果表明：T91／TP347H异种钢接头焊接时应采用小的焊接规范，选用Inconel82镍基材料作为焊接材料，在热处理及未热处理条件下均能得到综合性能良好、组织稳定的焊接接头：焊前预热、焊后热处理条件下的接头硬度及性能在相当长的时效过程中处于相对稳定的状态，不预热、不热处理条件的接头经过时效，其硬度及性能也处于

3、稳定状态；焊接热处理工艺对焊接接头T91侧熔合区的碳迁移没有明显影响，也没有发现有明显的失效迹象；焊前预热、焊后热处理及时效均会使T91侧热影响区中的过热区、正火区及不完全正火区的显微硬度值明显下降，不完全正火区成为接头中最薄弱的区域；焊前未预热及焊后未热处理条件下的T91／TP347H接头经管材爆破持久强度试验，外推620℃条件下，10万小时的高温持久强度为68．96MPa，满足使用要求。焊前不预热、焊后不热处理的焊接工艺简单实用并能够保证接头的使用性能，可以用于指导实际焊接施工。关键词：马氏体奥氏体异种钢接头力学性能微观组

4、织持久强度早期失效ABSTRACTT9liSanewmartensiteheat-resistantsteel．whichcomponentsarebetween2-25Cr．1Moheat．resistantsteelandausteniteStainlesssteel．Itpossesseswelloxy—resistant．creepresistantcharacterandhighpersistentstrength．NOWithasbeenwildlyusedinthefieldofpowerplants，energ

5、yindustry,boilers，compressurevessels，petrochemicalindustry,nucleusplantetc．Duringtheconstructionofnewunitorre．constructionoftheoutdateunit．T91iSmainlyusedin也esub—ringofheatedsurfaceinboiler,butfortheoutring，TP347ismainlyused．Soinevitablytherewillexistamountsofdissim

6、ilarweldediointbetweenT91andTP347Hheat-resistantsteel．Afterdifferentheat-廿eatment．acceleratedexplosiveexperimentfortheweldediointbetweenT91andTP347HwasimplementedinthisPaper．Thepropertiesandmicrostructuresofthesejointsweresystemicallyanalyzedthroughmetallographicana

7、lysis，micro．hardnessanalysis，SEM。TEMandEP’etc．Theresultshowsthatusing10werenergyandIntonell82weldmaterialcouldgaingoodpropertyandstablemicrostructureforT91andTP347Hiointdespiteofdi恐rentheattreatmentconditions．suchaspreheating．PWHTandviceverse．Thetechnicologyofprehea

8、tingandPWHTcarlmake也ehardnessandpropertyofT91andTP347Hjointstableduringtheage—hardeningperiod，Sotothenopreheatingjoints．itidenfifiedthatth