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高温过热器T91/TP347H异种钢焊接接头早期失效分析
1
作者 邓建斌 黎俊良 +5 位作者 廖方华 王治国 何亮 刘福广 王齐宏 房军 《焊管》 2026年第1期75-81,共7页
针对某电厂1000 MW超高温过热器T91/TP347H异种钢焊接接头开裂失效问题,采用化学成分分析、显微组织观察和力学性能测试等方法分析其失效原因。结果表明,T91/TP347H异种钢焊缝尺寸、两侧母材化学成分及接头拉伸强度均满足标准要求;焊接... 针对某电厂1000 MW超高温过热器T91/TP347H异种钢焊接接头开裂失效问题,采用化学成分分析、显微组织观察和力学性能测试等方法分析其失效原因。结果表明,T91/TP347H异种钢焊缝尺寸、两侧母材化学成分及接头拉伸强度均满足标准要求;焊接接头T91侧组织为板条马氏体,焊缝为γ-Ni奥氏体,TP347H组织为γ-Fe奥氏体;T91侧内外壁存在87~89.51μm厚的氧化层;在T91/TP347H焊缝界面处观察到氧化缺口和裂纹,裂纹前端富集大量C、Cr、Mo、Ni、V的M_(23)C_(6)第二相及蠕变孔洞;T91侧热影响区峰值硬度为331HV_(1.0),硬度超过标准值。T91/TP347H异种钢焊接接头的失效原因主要为接头本身焊后热处理工艺不当,导致热影响区硬度偏高,加上焊接应力、服役应力在异种钢界面发生的复杂叠加协同,以及材料本身在长时间高温服役过程中发生蠕变,最终导致异种钢焊接接头的早期失效。 展开更多
关键词 异种钢焊接接头 t91/tp347H 失效 氧化缺口 第二相
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T91/TP347H异种钢焊接接头过热工况下蠕变损伤模型研究 被引量：7
2
作者 金震杰 刘川槐 +3 位作者 曹宇 陆一帆 潘卫国 纪冬梅 《压力容器》 北大核心 2021年第9期18-26,33,共10页
在620℃的超温工况下,对T91/TP347H异种钢焊接接头在不同应力水平进行了蠕变试验。基于试验数据,利用Norton模型、Kachanov-Rabotnov模型和非线性连续损伤模型研究了T91/TP347H异种钢焊接接头的蠕变应变、蠕变损伤和蠕变寿命预测模型,... 在620℃的超温工况下,对T91/TP347H异种钢焊接接头在不同应力水平进行了蠕变试验。基于试验数据,利用Norton模型、Kachanov-Rabotnov模型和非线性连续损伤模型研究了T91/TP347H异种钢焊接接头的蠕变应变、蠕变损伤和蠕变寿命预测模型,并将模拟预测结果与试验数据进行比较。结果表明:在蠕变应变模拟方面,Norton模型只能描述出蠕变第二阶段,Kachanov-Rabotnov模型则能较好地描述整个蠕变应变三阶段过程;在蠕变损伤计算方面,非线性连续损伤模型可以更好地表达整个损伤过程,Kachanov-Rabotnov模型则具有一定的局限性;在蠕变寿命预测方面,双参数非线性连续损伤力学模型的寿命预测最为准确,而Norton模型的寿命预测误差较大。 展开更多
关键词 t91/tp347H 异种钢焊接接头 蠕变损伤 寿命预测
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T91/TP347H异种钢焊接接头蠕变行为分析及寿命预测 被引量：5
3
作者 曹宇 刘川槐 +1 位作者 潘卫国 纪冬梅 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期707-712,共6页
在恒定温度、不同应力下进行了T91/TP347H异种钢焊接接头的高温蠕变实验。采用修正的θ投影模型来描述T91/TP347H异种钢焊接接头的蠕变性能,结合蠕变断裂经验公式推导出最小蠕变速率的解析表达式,并提出了新的蠕变寿命预测模型。结果表... 在恒定温度、不同应力下进行了T91/TP347H异种钢焊接接头的高温蠕变实验。采用修正的θ投影模型来描述T91/TP347H异种钢焊接接头的蠕变性能,结合蠕变断裂经验公式推导出最小蠕变速率的解析表达式,并提出了新的蠕变寿命预测模型。结果表明:采用修正的θ投影模型得到的蠕变曲线拟合值与实验值吻合良好,可准确地表达出蠕变曲线3个阶段的特性;所提出的蠕变寿命预测模型的预测误差在5%之内,预测精度较好。 展开更多
关键词 t91/tp347H焊接接头 蠕变 θ投影模型 寿命预测
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T91/TP347H异种钢焊接接头高温拉伸性能及本构模型 被引量：4
4
作者 刘川槐 沈利 +3 位作者 曹宇 陆一帆 潘卫国 纪冬梅 《压力容器》 北大核心 2021年第12期28-34,共7页
以原始状态和服役10^(5)h的T91/TP347H异种钢焊接接头为研究对象,开展580℃下不同加载速率的高温拉伸试验,基于试验结果,认为该接头对加载速率的敏感性高于母材,其力学性能受TP347H母材的影响更大;同时发现T91钢服役后的屈服极限和弹性... 以原始状态和服役10^(5)h的T91/TP347H异种钢焊接接头为研究对象,开展580℃下不同加载速率的高温拉伸试验,基于试验结果,认为该接头对加载速率的敏感性高于母材,其力学性能受TP347H母材的影响更大;同时发现T91钢服役后的屈服极限和弹性模量均高于原始状态;建立了T91/TP347H异种钢焊接接头及母材的Ramberg-osgood模型,为工程应用提供理论支撑。 展开更多
关键词 t91/tp347H 焊接接头 高温拉伸 加载速率 本构方程
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T91/TP347H异种钢焊接接头开裂失效分析 被引量：7
5
作者 杜宝帅 金树生 +4 位作者 张忠文 李新梅 步衍江 索帅 李文 《电焊机》 2021年第12期46-49,62,I0005,共6页
采用金相显微镜、背散射电子衍射系统、显微硬度计、万能材料实验机对350 MW超临界锅炉再热器发生开裂的T91/TP347异种钢焊接接头进行了检测和分析。结果表明,开裂由新型马氏体耐热钢Ⅳ型裂纹所致,开裂区域为异种钢接头T91钢热影响区的... 采用金相显微镜、背散射电子衍射系统、显微硬度计、万能材料实验机对350 MW超临界锅炉再热器发生开裂的T91/TP347异种钢焊接接头进行了检测和分析。结果表明,开裂由新型马氏体耐热钢Ⅳ型裂纹所致,开裂区域为异种钢接头T91钢热影响区的部分相变区。异种钢接头在服役过程中承受较高的应力,而部分相变区的微观组织导致其蠕变强度在接头中最低,高温服役过程中裂纹通过蠕变空洞连接方式在部分相变区形成并导致最终的开裂。 展开更多
关键词 t91/tp347 异种钢接头 开裂 Ⅳ型裂纹
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T91/TP347H异种钢焊接接头的蠕变性能和微观组织及硬度 被引量：4
6
作者 李锦华 纪冬梅 曹宇 《焊接》 北大核心 2022年第11期40-46,共7页
为探究服役对T91/TP347H异种钢焊接接头力学性能的影响,在620℃不同应力水平下,对T91/TP347H异种钢焊接接头进行了高温蠕变试验,分析其蠕变行为,并采用扫描电镜、光学显微镜和显微硬度计对T91/TP347H异种钢焊接接头服役前后的断口形貌... 为探究服役对T91/TP347H异种钢焊接接头力学性能的影响,在620℃不同应力水平下,对T91/TP347H异种钢焊接接头进行了高温蠕变试验,分析其蠕变行为,并采用扫描电镜、光学显微镜和显微硬度计对T91/TP347H异种钢焊接接头服役前后的断口形貌、显微组织和显微硬度进行了研究。结果表明,高应力水平下,焊接接头失效更快,且断口更加粗糙并带有大的韧窝;相较于原始态,服役1×105h后的焊接接头T91侧出现沉淀物粗化,晶界加宽,容易产生应力集中现象,使得材料产生沿晶界脆性断裂倾向;服役过后,T91侧出现软化现象,而TP347H侧和焊缝有强化现象,焊缝硬度显著增加,且焊接接头的T91侧硬度平均值均大于TP347H侧。文中基于宏观力学试验、微观组织观测和显微硬度测试,分析了服役前后T91/TP347H异种钢焊接接头的变化。 展开更多
关键词 t91/tp347H异种钢焊接接头 蠕变 微观组织 显微硬度
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T91/TP347H异种钢焊接接头高温拉伸性能研究 被引量：1
7
作者 高巍 纪冬梅 +1 位作者 潘卫国 刘川槐 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期595-603,611,共10页
在580℃不同加载速率下开展了T91/TP347H异种钢焊接接头及母材短时高温拉伸试验,研究了焊接接头及两端母材的高温拉伸性能,提出了改进双线性模型,并通过有限元方法模拟高温拉伸过程,分析拉伸过程中的危险点位置、位移、应力及应力三轴... 在580℃不同加载速率下开展了T91/TP347H异种钢焊接接头及母材短时高温拉伸试验,研究了焊接接头及两端母材的高温拉伸性能,提出了改进双线性模型,并通过有限元方法模拟高温拉伸过程,分析拉伸过程中的危险点位置、位移、应力及应力三轴度的变化规律。结果表明:加载速率为1.0×10^(-5)~2.5×10^(-5)s^(-1)时,其对T91钢、TP347H钢与T91/TP347H异种钢焊接接头拉伸力学行为的影响较小;T91/TP347H异种钢焊接接头的薄弱位置在T91侧焊缝处,且位于材料外表面,T91侧几乎没有发生径向变形,而TP347H侧出现径向变形,导致这一侧横截面积减少。 展开更多
关键词 t91/tp347H异种钢焊接接头 高温拉伸 本构模型 有限元模拟
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服役期间T91/TP347H异种钢接头TP347H钢侧热影响区沿晶开裂分析 被引量：1
8
作者 李勇 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期82-89,共8页
某电厂锅炉屏式过热器在运行8万h后,其T91/TP347H异种钢接头出现沿晶裂纹,裂纹位于TP347H奥氏体钢侧热影响区。通过显微组织观察、硬度测试和拉伸试验分析了沿晶开裂的特征、形成原因及其对力学性能的影响。结果表明:沿晶裂纹出现在TP3... 某电厂锅炉屏式过热器在运行8万h后,其T91/TP347H异种钢接头出现沿晶裂纹,裂纹位于TP347H奥氏体钢侧热影响区。通过显微组织观察、硬度测试和拉伸试验分析了沿晶开裂的特征、形成原因及其对力学性能的影响。结果表明:沿晶裂纹出现在TP347H钢侧熔合线处,为晶间腐蚀裂纹,裂纹深3~4个晶粒尺度,内部有氧化物填充;存在沿晶裂纹的屏式过热器管接头的硬度和抗拉强度符合标准要求,但塑性较差;粗大的晶粒和焊后较快的冷速使得屏式过热器管接头TP347H钢侧热影响区在高温服役过程中易发生晶界贫铬,引发晶间腐蚀,TP347H钢侧熔合线附近较高的硬度梯度导致应力易在此处集中,从而加速晶间腐蚀裂纹的产生。 展开更多
关键词 t91/tp347H异种钢接头 沿晶裂纹 晶间腐蚀
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T91/TP347H异种钢焊接接头高温拉伸性能研究 被引量：1
9
作者 郭宜东 《中国金属通报》 2023年第5期19-21,共3页
超临界锅炉各部位的蒸汽温度存在差异,对其耐腐蚀、抗氧化、耐高温蠕变等的要求也不尽相同。因而,在超临界机组中,以HR3C、Super304H、TP347H,T91,T92为代表的马氏体和镍基合金。根据统计,超临界锅炉的四管(过热管、再热器管、水冷壁管... 超临界锅炉各部位的蒸汽温度存在差异,对其耐腐蚀、抗氧化、耐高温蠕变等的要求也不尽相同。因而,在超临界机组中,以HR3C、Super304H、TP347H,T91,T92为代表的马氏体和镍基合金。根据统计,超临界锅炉的四管(过热管、再热器管、水冷壁管、节煤器管)的故障占全部事故总数的三分之二,其中炉管接头的早期故障是最普遍的。由于工艺、冶金等方面的原因,如气孔、夹渣、未熔合、未焊透、焊裂纹等,导致异种钢材的焊缝寿命普遍低于设计值,仅为相同钢材的五分之一到三分之一。另外,由于连接端部材料的特性参数(例如热膨胀系数、导热率)的不同,也会使管道发生事故,从而造成重大的经济损失。因此,对异种钢接头的性能、失效机理及寿命的预测是十分必要的。 展开更多
关键词 t91/tp347H异种钢焊接接头 高温拉伸 本构模型
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异种钢焊接工艺研究 被引量：1
10
作者 贺大伟 刘毅 《山西电力》 2010年第4期68-70,共3页
从生产实际出发,分析了高合金钢SA213-T91与SA213-TP347H异种钢的焊接性,从焊接材料、工艺参数、焊接规范等几个方面对此异种钢接头的焊接工艺进行了深入研究,使用结果表明该焊接工艺规范合理、质量控制方法切实可行。
关键词 SA213-t91 SA213-tp347 异种钢焊接 焊接工艺
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