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2.25Cr-1Mo-0.25V钢制加氢反应器再热裂纹试验研究

钱俊锋  
【摘要】:为满足重质或超重质油裂化和煤液化等新工艺以及设备向大型化、高参数化发展的要求,加氢反应器制造用钢逐渐由2.25Cr-1Mo-0.25V钢代替传统2.25Cr-1Mo钢,提高了高温抗拉强度、蠕变强度以及抗氢脆、抗回火脆化和抗高温氢腐蚀等性能,但近年来,多台2.25Cr-1Mo-0.25V钢制加氢反应器在制造和服役过程中出现了再热裂纹,严重影响了设备正常使用。本文在国家973计划研究专项《典型低合金高强钢材料制备再热裂纹生成机理与预测研究》支持下,针对2.25Cr-1Mo-0.25V钢制加氢反应器再热裂纹问题进行了试验研究,主要的研究工作和成果如下:(1)通过试验对比,研究了Gleeble试验参数中取样位置、应变速率和保温时间对试验结果的影响;结合试样断口微观形貌,重点分析了保温时间的影响机理,完善了Gleeble再热裂纹试验方法。(2)利用Gleeble再热裂纹试验及再热裂纹插销试验对国产2.25Cr-1Mo-0.25V钢进行再热裂纹敏感性评价,试验结果表明该钢种在675℃~690℃时较容易发生再热裂纹。(3)对2.25Cr-1Mo-0.25V焊缝金属的再热裂纹敏感性进行了试验研究,本试验试验结果表明由神钢焊材制成的焊缝金属再热裂纹敏感性较低。(4)完成对神钢和伯乐两家公司生产的2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊接材料筛选,本试验结果表明两家公司生产的焊材韧性都能满足加氢反应器制造要求,其中神钢焊材的韧性储备要略优。(5)结合本文研究成果,针对2.25Cr-1Mo-0.25V钢在工程应用中再热裂纹的控制方面提出了几点建议。本文系统全面地开展了针对2.25Cr-1Mo-0.25V钢锻件、焊缝金属和焊接材料关于再热裂纹方面的研究工作,为我国加氢反应器的安全制造、使用以及后续研究提供依据和技术支撑。


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