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细晶粒Super304H钢管焊接工艺及弯头热处理工艺研究

作　者: 魏旭锋
导　师: 金学军
学　校: 上海交通大学
专　业: 材料科学
关键词: Super304H钢焊接工艺弯头热处理
分类号: TG457.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

超超临界机组近年来在我国迅速发展,从国外引进超超临界机组的同时,也引进了多种新材料,Super304H钢就是其中之一。Super304H钢管被广泛用于制造超超临界机组过热器或再热器。涉及到该钢管焊接工艺和弯头热处理工艺的研究属于企业关键技术,少见报道。而其近年来由于考虑抗蒸汽氧化性能,而采用了细晶粒Super304H钢管,对于这种细晶粒钢管的焊接工艺和弯头热处理工艺需要开展系统研究,以服务于先进锅炉的建造。本文利用Gleeble热模拟试验机和光学金相显微镜等设备,进行焊接热模拟试验、弯头热处理试验以及弯管后力学性能试验,研究了加入水冷的焊接工艺对组织的影响,不同固溶温度对弯头晶粒度和力学性能影响。结果表明,焊接过程中采用水冷能够有效地控制Super304H钢管焊接热影响区粗晶区的晶粒度。采用950℃×30min,水冷或空冷的热处理方式可以在消除内应力的同时,保持Super304H弯头的硬度和晶粒度都符合ASME Code Case 2328标准的要求。研究制订Super304H钢管焊接热处理工艺和弯管后热处理工艺顺利应用到钢管的生产制造,并取得了良好的效果。

全文目录

摘要  2-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-18
  1.1 选题背景  8
  1.2 Super304H 钢的特点  8-12
    1.2.1 Super304H 钢的发展和现状  8-10
    1.2.2 Super304H 钢的成分及性能特点  10-12
  1.3 Super304H 钢的抗氧化性能及细晶化原理  12-13
  1.4 Super304H 钢的焊接  13-15
    1.4.1 奥氏体耐热钢焊接中的问题  13-14
    1.4.2 焊接工艺对细晶粒钢的影响  14-15
  1.5 Super304H 钢的热处理  15-17
    1.5.1 Super304H 钢的成品管热处理工艺  15-16
    1.5.2 弯管后Super304H 钢管的热处理工艺  16-17
  1.6 本文的目的和意义  17-18
第二章试验材料和方法  18-31
  2.1 试验材料  18-19
  2.2 试验方法  19-30
    2.2.1 热模拟试验方法  19-23
    2.2.2 焊接热循环过程的温度信号采集程序编制  23-24
    2.2.3 测温热电偶植入  24
    2.2.4 实测不同介质冷却焊接热循环试验  24-25
    2.2.5 焊接工艺试验  25-30
    2.2.6 弯管后的固溶处理工艺  30
    2.2.7 冲击功和硬度试验  30
    2.2.8 金相观察  30
  2.3 本章小结  30-31
第三章试验结果与分析  31-50
  3.1 冷速对焊接接头热影响区（HAZ）的影响  31-38
    3.1.1 热模拟焊接接头粗晶区金相组织  33-37
    3.1.2 焊接热模拟试验后的冲击韧性和硬度  37-38
  3.2 固溶处理对Super304H 钢弯管后晶粒度的影响  38-42
  3.3 热处理对弯头晶粒度的影响  42-49
    3.3.1 变形测量点的确定  42-44
    3.3.2 热处理温度的影响  44-47
    3.3.3 热处理时间的影响  47-49
  3.4 本章小结  49-50
第四章讨论  50-54
  4.1 分析和讨论  50-54
    4.1.1 冷却速率对焊接接头热影响区的影响  50-51
    4.1.2 固溶处理对弯头组织和性能的影响  51-53
    4.1.3 在工程实践中的应用情况  53-54
第五章结论  54-55
参考文献  55-59
致谢  59-60
攻读硕士期间发表的学术论文  60-62

细晶粒Super304H钢管焊接工艺及弯头热处理工艺研究

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