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亚临界锅炉T91钢/TP304H异种钢焊接接头长时服役的性能研究
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作者 王庆 孙震兆 +4 位作者 李泽芝 郭晓轩 杨云昊 费丽伟 赵平 《电焊机》 2025年第6期147-154,共8页
针对已运行近9.3万小时的T91/TP304H亚临界锅炉过热器管道的异种钢焊接接头,借助金相显微镜、维氏硬度计、万能试验机和扫描电镜等仪器设备,系统开展了微观组织观察、力学性能测试和蠕变持久性能分析。研究发现,经过长时间高温服役后,T9... 针对已运行近9.3万小时的T91/TP304H亚临界锅炉过热器管道的异种钢焊接接头,借助金相显微镜、维氏硬度计、万能试验机和扫描电镜等仪器设备,系统开展了微观组织观察、力学性能测试和蠕变持久性能分析。研究发现,经过长时间高温服役后,T91和TP304H钢管试样的组织均表现出显著的老化特征。具体而言,T91侧晶界析出了M23C6相、Laves相和MX相,TP304H侧晶界析出富Cr的M23C6相,接头组织老化级别均为3~3.5级;高温拉伸试验与蠕变持久试验断裂位置均在T91侧熔合线附近,表明该区域为接头薄弱区。此外,通过温度曲线推算法估算出T91侧预估剩余寿命为55000 h,TP304H侧预估剩余寿命为50500 h,但接头整体性能已劣化,安全运行可靠性下降。 展开更多
关键词 T91/tp304h异种钢焊接接头 长时服役 微观组织老化 力学性能衰退 剩余寿命预测
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T22/TP304H异种钢焊接接头性能分析与剩余寿命评估
2
作者 孙戬 朱毅 +4 位作者 刘清 刘福广 林何 刘晖 成小乐 《电焊机》 2024年第6期1-6,共6页
异种钢焊接在亚临界锅炉中被广泛运用,其焊接接头性能会直接影响锅炉的运行安全和服役寿命。针对已服役20万小时以上的锅炉中带垫板T22/TP304H异种钢焊接接头,采用微观组织观察、常温与高温拉伸试验以及高温持久试验等方法,全面评估了... 异种钢焊接在亚临界锅炉中被广泛运用,其焊接接头性能会直接影响锅炉的运行安全和服役寿命。针对已服役20万小时以上的锅炉中带垫板T22/TP304H异种钢焊接接头,采用微观组织观察、常温与高温拉伸试验以及高温持久试验等方法,全面评估了焊接接头的组织形态、力学性能和耐久性。结果表明,TP304H母材及焊缝中有析出物聚集现象,易诱发焊接区域萌生裂纹;长期服役的接头拉伸强度低于ASME标准要求的最低值,力学性能出现较大程度的衰退;通过温度曲线推算法估算,焊接接头的剩余寿命为29 745 h,但其运行可靠性已显著降低,应对接头部位进行检修并加强后期巡检工作。该研究可为T22/TP304H异种钢焊接头的组织与性能研究和设备后续的安全运行提供理论参考。 展开更多
关键词 T22/tp304h异种钢 长期服役 力学性能衰退 剩余寿命评估 检修策略
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T22/TP304H带垫板异种钢焊接接头显微组织与力学性能分析
3
作者 汪峰 李梁 +3 位作者 徐刚 张赵斐 李飞 徐敏 《热加工工艺》 北大核心 2024年第9期64-67,共4页
异种钢焊接接头在火电厂锅炉结构中被广泛应用,对存在裂纹的现服役接头进行分析是评价异种钢焊接接头安全问题的基础。借助金相显微镜和扫描电镜对某含裂纹的T22/TP304H带垫板异种钢焊接接头进行了组织形貌分析,焊接材料为镍基合金,并... 异种钢焊接接头在火电厂锅炉结构中被广泛应用,对存在裂纹的现服役接头进行分析是评价异种钢焊接接头安全问题的基础。借助金相显微镜和扫描电镜对某含裂纹的T22/TP304H带垫板异种钢焊接接头进行了组织形貌分析,焊接材料为镍基合金,并利用显微硬度计和万能拉伸试验机分别对接头进行了显微硬度测试及拉伸性能测试。结果表明:焊缝的显微组织主要为奥氏体、Nb(C,N)析出相和M23C6碳化物;T22侧熔合区存在明显的细晶强化作用,该区域硬度增大,TP304H侧熔合区奥氏体晶粒粗化现象不明显;接头的常温和高温拉伸性能存在明显的劣化情况。 展开更多
关键词 T22/tp304h异种钢 熔合区 显微硬度 力学性能
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喷丸对TP304H钢高温水蒸气氧化行为的作用 被引量:21
4
作者 李辛庚 傅敏 何家文 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 2004年第3期253-257,共5页
研究了表面喷丸形变处理对TP304H钢在610~770℃水蒸气中的氧化行为的影响,采用SEM、EDX和EPMA分析了不同喷丸强度对合金水蒸气氧化65h的氧化膜形貌、结构和表面合金元素的影响.结果表明:表面喷丸形变可有效减缓氧化动力学速度,在0 5MP... 研究了表面喷丸形变处理对TP304H钢在610~770℃水蒸气中的氧化行为的影响,采用SEM、EDX和EPMA分析了不同喷丸强度对合金水蒸气氧化65h的氧化膜形貌、结构和表面合金元素的影响.结果表明:表面喷丸形变可有效减缓氧化动力学速度,在0 5MPa喷丸强度和730℃条件下提高抗氧化性能的效果最好,表面氧化膜颗粒得到细化,膜中Cr相对浓度明显提高,氧化膜物相构成由纯Fe和Fe、Cr混合氧化物转变为Cr2O3.分析认为:表面喷丸形变处理增加了合金表层区域的位错、空位等缺陷浓度,提高了氧化初期的形核密度,为Cr提供了大量短路扩散通道,降低了Cr选择氧化的临界浓度;基体表层Cr的短路扩散保证了Cr2O3膜稳定生长的扩散通量,从而抑制了Fe氧化物的形成. 展开更多
关键词 水蒸气腐蚀 氧化膜 喷丸 选择性氧化 tp304h 高温氧化
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TP304H/12Cr1MoV异种钢管的瞬时液相扩散连接 被引量:8
5
作者 井晓天 陈思杰 +1 位作者 卢俊峰 李辛庚 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期97-101,共5页
用FeN iCrS iB(A)合金作中间层,氩气保护,对12Cr1MoV珠光体耐热钢和TP304H奥氏体不锈钢管进行了瞬时液相扩散连接。用正交试验的方法研究了工艺参数对接头组织和性能的影响,分析了TLP连接接头的显微组织、断口形貌、力学性能和元素分布... 用FeN iCrS iB(A)合金作中间层,氩气保护,对12Cr1MoV珠光体耐热钢和TP304H奥氏体不锈钢管进行了瞬时液相扩散连接。用正交试验的方法研究了工艺参数对接头组织和性能的影响,分析了TLP连接接头的显微组织、断口形貌、力学性能和元素分布,确定出了合适的连接工艺参数。研究结果表明,连接温度1 240℃,等温凝固时间3 m in,压力4 MPa时,接头的强度最高达到590 MPa,其断口呈韧性断裂特征。 展开更多
关键词 tp304h/12Cr1 MOV 异种钢管 瞬时液相连接 显微组织
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内壁喷丸处理对TP304H耐热钢锅炉管抗水蒸汽氧化性能的影响 被引量:6
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作者 岳增武 傅敏 +1 位作者 李辛庚 田学雷 《中国腐蚀与防护学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期137-140,共4页
将经表面喷丸处理和未处理的TP304H钢管安装于锅炉再热器的高温段运行7474 h后,对内壁氧化膜进行形貌观察、能谱分析和X射线衍射分析。结果表明,喷丸处理可大幅度提高TP304H钢的抗水蒸汽氧化性能,氧化膜的生长速率显著降低且氧化膜的粘... 将经表面喷丸处理和未处理的TP304H钢管安装于锅炉再热器的高温段运行7474 h后,对内壁氧化膜进行形貌观察、能谱分析和X射线衍射分析。结果表明,喷丸处理可大幅度提高TP304H钢的抗水蒸汽氧化性能,氧化膜的生长速率显著降低且氧化膜的粘附性提高。显微分析表明,氧化膜由双层结构转变为单一高Cr氧化膜层,外层Fe的氧化层消失。分析认为喷丸在管子内壁产生的剧烈形变引起晶粒细化和马氏体相变,在高温下促进了Cr向表面扩散及生成富Cr的氧化层。 展开更多
关键词 tp304h 喷丸 马氏体 水蒸汽 氧化
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喷丸处理提高TP304H耐热钢锅炉管抗水蒸气氧化性能应用效果的观察 被引量:31
7
作者 李辛庚 何家文 《中国腐蚀与防护学报》 CAS CSCD 2003年第3期171-174,共4页
对TP30 4H(0Cr19Ni9)耐热不锈钢采用喷丸处理工艺进行表面处理 ,连同未处理管同时安装在 10 0 0t/h电站锅炉的屏式再热器上 ,实际运行 75 5 2h后取样分析管子内壁高温水蒸气氧化情况 .观察结果表明 ,喷丸处理减小了内氧化倾向 ,合金元... 对TP30 4H(0Cr19Ni9)耐热不锈钢采用喷丸处理工艺进行表面处理 ,连同未处理管同时安装在 10 0 0t/h电站锅炉的屏式再热器上 ,实际运行 75 5 2h后取样分析管子内壁高温水蒸气氧化情况 .观察结果表明 ,喷丸处理减小了内氧化倾向 ,合金元素Cr在表层区域富集 ,氧化膜层的物相构成由Fe的氧化物转变为以Cr氧化物为主的形态 ,氧化膜更为致密 ,有效提高了耐热钢的抗水蒸汽氧化性能 .文中分析了喷丸对氧化机理的影响 ,并讨论了喷丸处理工艺对氧化过程中扩散机理的影响以及氧化膜物相组成的变化 . 展开更多
关键词 锅炉 耐热钢 喷丸 水蒸气氧化 腐蚀 tp304h
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长期服役后TP304H/T22型异种钢焊缝失效原因分析 被引量:7
8
作者 范志东 张志博 +3 位作者 徐刚 马翼超 牛坤 唐文书 《热加工工艺》 北大核心 2019年第17期175-178,182,共5页
某电厂进口亚临界锅炉在检修中,发现高温过热器出口管段TP304H/T22型异种钢焊缝从内壁开裂。通过对失效异种钢管样的宏观形貌、规格尺寸、化学成分、显微硬度、显微组织等方面的分析,得出结论:裂纹从内壁的焊接内衬环与母材的未熔合位... 某电厂进口亚临界锅炉在检修中,发现高温过热器出口管段TP304H/T22型异种钢焊缝从内壁开裂。通过对失效异种钢管样的宏观形貌、规格尺寸、化学成分、显微硬度、显微组织等方面的分析,得出结论:裂纹从内壁的焊接内衬环与母材的未熔合位置起裂,并向焊缝内部扩展;焊缝及两侧母材的规格尺寸、化学成分、显微硬度和显微组织均符合要求;焊接衬环与母材的未熔合界面具有应力集中效应,是异种钢焊缝在设计寿命前开裂的主因。检测试验发现,射线检测和超声相控阵检测均无法有效检出此类裂纹。 展开更多
关键词 异种钢焊缝 失效分析 焊接衬环 T22 tp304h
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TP304H不锈钢管的瞬时液相扩散焊技术 被引量:8
9
作者 王学刚 梁戈 +1 位作者 严黔 李辛庚 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期40-42,共3页
采用瞬时液相扩散焊(TLP)连接技术进行了TP304H不锈钢管的焊接,分析了不同焊接温度对接头组织、成分和力学性能的影响。结果表明:焊接温度对接头组织、成分和性能具有显著的影响,随着温度的升高,接头区元素分布均匀,焊缝界限消失,晶粒... 采用瞬时液相扩散焊(TLP)连接技术进行了TP304H不锈钢管的焊接,分析了不同焊接温度对接头组织、成分和力学性能的影响。结果表明:焊接温度对接头组织、成分和性能具有显著的影响,随着温度的升高,接头区元素分布均匀,焊缝界限消失,晶粒跨界面连续生长,接头强度和塑性达到母材水平。TLP焊接技术具有优质、快速和高自动化的特点,因此在管道焊接方面具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 tp304h不锈钢管 TLP连接 力学性能
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Super304H钢和TP304H钢晶间腐蚀敏感性研究 被引量:8
10
作者 李新梅 张忠文 +1 位作者 邹勇 魏玉忠 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第6期5-7,共3页
利用电化学动电位再活化法(EPR)测试了Super304H钢和TP304H钢的晶间腐蚀敏感性。结果表明,Super304H钢和TP304H钢的再活化率在同一个数量级上。Super304H钢和TP304H钢组织中都没有明显的Cr23C6析出相,所以未出现明显的基体贫铬现象,因... 利用电化学动电位再活化法(EPR)测试了Super304H钢和TP304H钢的晶间腐蚀敏感性。结果表明,Super304H钢和TP304H钢的再活化率在同一个数量级上。Super304H钢和TP304H钢组织中都没有明显的Cr23C6析出相,所以未出现明显的基体贫铬现象,因此二者具有优良的耐晶间腐蚀性能。 展开更多
关键词 EPR 晶间腐蚀 SUPER304H钢 tp304h
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TP304H奥氏体耐热钢锅炉管的组织性能研究  被引量:15
11
作者 赵永宁 岳增武 《热力发电》 CAS 北大核心 2009年第3期56-60,68,共6页
为了研究在高温高压下长期使用及发生过热爆管的TP304H奥氏体耐热钢的组织性能,分别对某再热器TP304H锅炉管样进行了金相组织分析、电子探针试验、扫描电镜能谱分析及常温机械性能试验等。研究表明,在高温高压下TP304H奥氏体耐热钢的组... 为了研究在高温高压下长期使用及发生过热爆管的TP304H奥氏体耐热钢的组织性能,分别对某再热器TP304H锅炉管样进行了金相组织分析、电子探针试验、扫描电镜能谱分析及常温机械性能试验等。研究表明,在高温高压下TP304H奥氏体耐热钢的组织中会析出Cr23C6,并沿晶界析出σ相,从而造成TP304H奥氏体耐热钢的冲击韧性、塑性和抗氧化性能降低,使固溶体中产生晶界贫铬,增加了晶间腐蚀敏感性。σ相析出越多,TP304H钢的强度就越低。 展开更多
关键词 tp304h 锅炉管 组织性能 金相分析 碳化物 Σ相 强度
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TP304H奥氏体不锈钢锅炉管长期高温运行后的组织变化分析和研究 被引量:10
12
作者 胡平 王志武 李正刚 《广东电力》 2010年第5期16-19,22,共5页
对TP304H钢管在电厂长期高温运行后的组织变化和析出相进行了研究和分析,所得结果表明在长期高温、高压的运行过程中,TP304H钢管组织特征发生明显变化,析出相增加,主要是M23C6型碳化物和σ相,并随着析出物的增加,奥氏体耐热钢的机械性... 对TP304H钢管在电厂长期高温运行后的组织变化和析出相进行了研究和分析,所得结果表明在长期高温、高压的运行过程中,TP304H钢管组织特征发生明显变化,析出相增加,主要是M23C6型碳化物和σ相,并随着析出物的增加,奥氏体耐热钢的机械性能下降,直至被破坏。为此,指出高温是影响析出相形成的主要因素。 展开更多
关键词 tp304h奥氏体不锈钢 析出相 M23C6型碳化物 Σ相 组织变化
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喷丸与沉积稀土薄膜对TP304H钢在SO_2-O_2气氛中高温腐蚀的影响 被引量:2
13
作者 李辛庚 王学刚 +1 位作者 傅敏 何家文 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期214-219,共6页
采用喷丸与电泳沉积稀土薄膜复合处理工艺对TP304H钢表面进行处理,在管式高温腐蚀试验装置中,以650℃通入1%SO_2+14%O_2+85%Ar混合气体腐蚀150h评价其抗腐蚀性能。结果表明,虽然单一沉积稀土氧化物薄膜和喷丸均能不同程度地提高抗腐... 采用喷丸与电泳沉积稀土薄膜复合处理工艺对TP304H钢表面进行处理,在管式高温腐蚀试验装置中,以650℃通入1%SO_2+14%O_2+85%Ar混合气体腐蚀150h评价其抗腐蚀性能。结果表明,虽然单一沉积稀土氧化物薄膜和喷丸均能不同程度地提高抗腐蚀性能,但以复合处理效果最好。该处理方法可使试验周期内腐蚀增重量减少近50%,生成的腐蚀产物膜连续致密。X-ray衍射分析证明复合处理改变了腐蚀产物的物相构成,主要相成分由未处理样品的Fe_2O_3/Fe_(1_x)S/Ni_(1-x)S转变为Cr_2O_3/FeCr_2S_4/Ni_(3-x)S_2。最后讨论了喷丸与电泳沉积稀土薄膜复合处理提高抗腐蚀性能的机理,认为复合处理效果在于喷丸处理有效促进表层附近区域合金元素Cr向表层富集,稀土氧化物则促进了Cr的选择性氧化。 展开更多
关键词 tp304h 高温腐蚀 喷丸 沉积稀土薄膜 二氧化硫 氧气 混合气体腐蚀 金属腐蚀
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TP304H奥氏体锅炉管高温运行显微特征 被引量:4
14
作者 龙会国 龙毅 陈红冬 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2010年第8期627-630,共4页
对某电厂高温运行62000 h的1021 t/h锅炉用TP304H奥氏体不锈钢屏式过热器夹持管弯头部分取样,进行金相检验、力学性能分析和微区能谱分析等试验分析,研究了粗晶奥氏体不锈钢过热器长时间高温运行时材料的微观结构特征。研究结果表明:... 对某电厂高温运行62000 h的1021 t/h锅炉用TP304H奥氏体不锈钢屏式过热器夹持管弯头部分取样,进行金相检验、力学性能分析和微区能谱分析等试验分析,研究了粗晶奥氏体不锈钢过热器长时间高温运行时材料的微观结构特征。研究结果表明:锅炉管运行时的腐蚀介质、壁温以及运行应力对材料微观结构影响较大。烟气侧腐蚀程度比蒸汽侧严重,从烟气侧向蒸汽侧壁厚方向,材料晶间腐蚀程度先由强到弱,管壁中间最弱,然后晶间腐蚀程度又逐渐略为加重。 展开更多
关键词 冷加工成型 晶间腐蚀 应力腐蚀裂纹 奥氏体不锈钢 tp304h
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TP304H和TP347H高温水蒸气的氧化动力学行为 被引量:3
15
作者 王正品 冯红飞 +2 位作者 唐丽英 金耀华 要玉宏 《西安工业大学学报》 CAS 2010年第6期557-559,564,共4页
为了研究TP304 H和TP347 H在不同温度下的水蒸气氧化情况,采用不连续称重法对TP347 H和TP304 H钢的高温水蒸汽氧化动力学进行了研究.结果表明:在560℃、590℃、620℃和650℃温度下TP347 H和TP304 H钢的氧化动力学曲线均遵循抛物线(Δm=k... 为了研究TP304 H和TP347 H在不同温度下的水蒸气氧化情况,采用不连续称重法对TP347 H和TP304 H钢的高温水蒸汽氧化动力学进行了研究.结果表明:在560℃、590℃、620℃和650℃温度下TP347 H和TP304 H钢的氧化动力学曲线均遵循抛物线(Δm=ktz);TP347 H钢在水蒸气中的抗氧化性能比TP304 H钢好;随着温度的升高,TP347 H和TP304 H钢氧化速率加快,且在590℃到620℃温度段两种材料的氧化速度均变化较快. 展开更多
关键词 TP347H钢 tp304h 高温水蒸气 氧化动力学
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TP304H锅炉管运行泄漏原因分析 被引量:5
16
作者 龙会国 陈红冬 《腐蚀科学与防护技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期551-554,共4页
通过裂纹宏观形貌、显微组织、力学性能等分析,研究了1021 t/h锅炉用TP304H屏式过热器夹持管弯头高温运行62000 h泄漏原因.结果表明,在高温运行敏化温度下,冷加工成型TP304H弯管腐蚀敏感性增强,弯管内外部存在腐蚀介质,长期运行过程中,... 通过裂纹宏观形貌、显微组织、力学性能等分析,研究了1021 t/h锅炉用TP304H屏式过热器夹持管弯头高温运行62000 h泄漏原因.结果表明,在高温运行敏化温度下,冷加工成型TP304H弯管腐蚀敏感性增强,弯管内外部存在腐蚀介质,长期运行过程中,在运行管内蒸汽应力、热应力以及管排振动、锅炉启停等产生的交变应力作用下,产生应力腐蚀.蒸汽侧应力腐蚀是造成泄漏的主要原因. 展开更多
关键词 tp304h 冷加工成型 晶间腐蚀 应力腐蚀裂纹 奥氏体不锈钢
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TP304H不锈钢再热器管泄漏原因失效分析 被引量:7
17
作者 张磊 曹海涛 《铸造技术》 CAS 北大核心 2016年第11期2369-2371,共3页
对某电厂锅炉后屏再热器最外圈TP304H管泄漏进行了失效原因分析,主要工作内容包括宏观观察、几何尺寸测量、金相分析、硬度测试、扫描电镜分析和能谱分析。结果表明,后屏再热器最外圈TP304H管的失效类型是热疲劳,烟气温度过高且燃烧不... 对某电厂锅炉后屏再热器最外圈TP304H管泄漏进行了失效原因分析,主要工作内容包括宏观观察、几何尺寸测量、金相分析、硬度测试、扫描电镜分析和能谱分析。结果表明,后屏再热器最外圈TP304H管的失效类型是热疲劳,烟气温度过高且燃烧不稳定是造成其失效的主要原因。 展开更多
关键词 后屏再热器 tp304h 热疲劳
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电站锅炉TP304H高温过热器管泄漏原因分析 被引量:4
18
作者 郑坊平 刘谋训 +1 位作者 宋少平 刘佳伟 《铸造技术》 CAS 2018年第9期2112-2116,共5页
通过宏观检查、化学成分分析、金相检验、力学性能测定、能谱分析及综合分析,对电站锅炉TP304H高温过热器管的泄漏原因进行了研究。结果表明,开裂泄漏的主要原因是应力腐蚀,是锅炉燃烧导致的烟气温度偏高,煤粉中S含量较高促进了开裂。
关键词 tp304h 泄漏 应力腐蚀 烟气温度
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中间层成分对TP304H不锈钢瞬间液相连接的影响 被引量:1
19
作者 王学刚 闫风洁 +1 位作者 严黔 李辛庚 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期43-46,共4页
采用镍基、铁镍基和铁基3种中间层合金进行了TP304H不锈钢的瞬间液相(TLP)连接试验,利用电子探针和能谱分析了中间层成分对接头组织和成分的影响。结果表明,镍基接头组织为固溶体,接头区出现了跨界面晶粒。虽然接头拉伸断裂于焊缝处,但... 采用镍基、铁镍基和铁基3种中间层合金进行了TP304H不锈钢的瞬间液相(TLP)连接试验,利用电子探针和能谱分析了中间层成分对接头组织和成分的影响。结果表明,镍基接头组织为固溶体,接头区出现了跨界面晶粒。虽然接头拉伸断裂于焊缝处,但强度、塑性已达到母材水平。铁镍基接头组织与母材组织不同,元素扩散差,焊缝界限清晰,接头性能低。铁基接头组织与母材组织相同,成分连续均匀分布,实现了真正的TLP连接。挂管试验结果表明,铁基接头不仅具有很好的强度和塑性,而且接头抗腐蚀性能好,可满足实际工业应用。 展开更多
关键词 tp304h不锈钢 瞬间液相连接 中间层 组织
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