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T92与Super304H异种钢焊接接头性能研究及工艺优化

乔汉文  
【摘要】:超超临界发电机组是目前最先进的洁净煤发电技术,以其高效、环保、节能等优势成为我国目前及未来一段时间内火力发电的必然趋势。同时随着技术的不断国产化,在锅炉制造以及安装过程中必然产生T92与Super304H异种钢的焊接。 异种钢接头在焊接热循环及在设备运行中,由于热胀系数差而形成的热应力以及碳迁移会导致焊接接头物理、化学、组织结构以及力学性能发生不利变化,更导致接头高温蠕变抗力和使用性能劣化。因此,对T92与Super304H异种钢接头性能进行深入研究,具有重要意义。本文针对不同焊接工艺下T92与Super304H异种钢接头性能、组织以及进行了系统研究,得到最优化工艺。 对T92/Super304H以不同焊接参数为研究对象,制定不同焊接工艺。研究焊接参数包括T92侧坡口角度、焊丝种类、层间温度、焊接层数、热处理温度。对不同工艺下接头进行金相组织及常规力学性能进行系统测试。金相分析除对所以工艺下接头各个区域进行分析外,还对块状铁素体大小及形态进行区分观察。接头力学性能评估包括常温拉伸性能、冲击性能、硬度分布状况。通过对金相组织及大量实验数据对比,逐步确定各项优化参数,初步确定最优化工艺。研究结果为,T92侧坡口角度选用35°、焊丝选用ErNiCr-3、层间温度控制在150~200℃、焊接层数六层最适宜、热处理温度可选择740℃或760℃两种。 利用Abaqus有限元分析软件,对十种不同焊接工艺下管接头进行温度场、应力场进行分析。焊接温度场模拟按照实际焊接工艺进行,模拟结果吻合焊接的实际情况。残余应力场结果表明坡口角度对管壁残余应力影响较大,使用ErNiCrMo-3焊丝会较大的提高接头残余拉伸应力的趋势。


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