T92与Super304H异种钢焊接及焊后热处理温度对其力学性能的影响

摘要

全球环境污染问题日益严重，而人类对能源的需求却日益增加。火力发电在我国的电力供应中仍占很大比重。目前我国火电正在上大压小，超超临界机组是火力发电中最高效节能的发电技术。为满足超超临界机组苛刻的运行条件，新型马氏体、奥氏体耐热钢如T92、Super304H等正在被广泛应用。T92钢以其优异的高温性能和低廉的成本，正逐步取代部分价格昂贵的Super304H钢，成为锅炉部件主要制造材料之一。这样原本奥氏体钢之间的焊接就变成了T92与Super304H之间的异种钢焊接。因此，开展T92与Super304H异种钢焊接工艺及力学性能评价的研究尤为重要。
　　本文针对T92、Super304H管材异种材料焊接的工艺及技术问题，选用镍基焊丝，采用乌极氩弧焊焊接技术，通过控制焊接线能量实施了异种钢焊接。并重点研究了不同焊后热处理温度对焊缝、热影响区显微组织演化及其力学性能并确定最佳的焊接及热处理工艺。
　　研究结果表明，通过适当降低焊接电流，得到了较为优良的焊口质量，在六组不同的焊后热处理温度下，765℃高温回火得到的焊缝力学性能最为优良。对比焊态下的接头，其抗拉强度提高了8.6％；T92侧热影响区显微硬度变化幅度大大降低，最大降幅为44.4%，接头各个区域硬度更加趋于平稳；冲击韧性随着回火温度的升高而提高，765℃热处理后冲击功提高4.1倍。焊后热处理使接头各个区域析出了许多弥散分布的碳化物粒子，一方面起到弥散强化，提高了抗拉强度，降低了塑性；另一方面，T92侧基体由板条状马氏体向等轴亚晶转变，沉淀相脱溶析出，所以，减小了T92侧热影响区的硬度变化幅度，提高了其冲击韧性。因此，T92/Super304H异种钢焊接接头焊后热处理显著改善了接头的综合性能。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 1000MW机组高合金钢种介绍

1.3 异种钢焊接简介

1.4 国内外研究现状分析

1.5 研究思路及内容

第二章 试验材料及方法

2.1 试验材料

2.2 焊接工艺

2.3 焊后热处理工艺

2.4力学性能

2.5对焊接接头的五个区域进行金相组织观察与分析

2.6 对样品进行扫描电镜（SEM）组织观察与分析

第三章 焊接工艺及接头的显微组织

3.1 焊接工艺与无损探伤结果

3.2 六组样品各个区域显微组织对比

3.3 不同热处理工艺下样品的显微组织

第四章 接头的力学性能

4.1拉伸性能及其断裂机制

4.2弯曲性能

4.3硬度

4.4冲击韧性

第五章 总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文

致谢