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关于奥氏体不锈钢堆焊层的氢剥离试验

发布时间:2022-09-13   来源:容大检测   浏览量:1102次
导读:氢剥离试验就是把试件放入高压釜中,在一- 定的压力下,加热到一-定温度,然后保温一定时间,给以不同的降温速度,进行循环充氢,用此来模拟氢对加氢反应器的损伤。氢剥离试验时,容器中的压强、温度、时间等参数的不同,对试件的充氢效果均有影响。

关于奥氏体不锈钢堆焊层氢致剥离的原因分析及研究,小编从以下四点和大家进行分析:

第一,研究了大量国内外有关加氢反应器的资料,了解加氢工艺流程,理解加氢反,应器选材设计标准,跟踪加氢反应器的制造过程,重点了解2.25Cr-1Mo钢的各种使用性能、焊接工艺和热处理工艺等。选择2.25Cr- 1Mo .钢材作为堆焊试板,制定合理预热温度、层间温度、堆焊规范和焊后热处理规范等具体工艺参数,从而了解和掌握加氢反应器的制造特性。

第二,先对堆焊试板进行了着色和超声波无损检验,保证焊接质量,然后解剖试板,对堆焊层进行化学成分分析,金相观察,铁素体含量测定(铁素体按Schaffler图计算要求3%~10%,用铁素体测定仪测量在焊态下其值为3%~13%),力学性能等试验,检验堆焊层的堆焊质量。

第三,为了掌握氢对2.25Cr-1Mo钢与奥氏体不锈钢堆焊接头腐蚀作用,了解氢对堆焊层的剥离性能的影响,模拟加氢反应器条件,对试板进行氢剥离试验,确定其抗剥离能力。并对氢剥离试验后的试件进行了组织观察和性能检验。

第四,对焊态下和氢剥离试验后试件的组织和性能进行了对比,从熔合区的组织、应力状态及碳和氢的分布等方面综合考虑,分析了剥离的原因及形成过程。针对此问题,从制造和运行上提出了预防和控制措施。本文研究了奥氏体不锈钢堆焊层的抗氢剥离性,对2.25Cr-1Mo 钢的推广做出贡献,为加氢反应器的大面积堆焊提供了最佳的堆焊工艺,为加氢反应器的安全运行和操作条件提供依据,提高了加氢反应器的制造质量和使用寿命,促进了加氢设备的国产化,为国家节省外汇。

氢剥离试验

氢剥离试验

氢剥离试验就是把试件放入高压釜中,在一- 定的压力下,加热到一-定温度,然后保温一定时间,给以不同的降温速度,进行循环充氢,用此来模拟氢对加氢反应器的损伤。氢剥离试验时,容器中的压强、温度、时间等参数的不同,对试件的充氢效果均有影响。通常根据压力容器的设计参数来选择氢剥离试验参数。本试验选择16MPa压力450'C温度,是因为通常加氢反应器的运行条件都近视于这个压力和温度但不会高于这个条件,氢剥离试验比平常反应器的工作运行情况较苛刻,这样能更好的避免事故的发生。一般进行4次循环,每次循环后再进行UT和PT检验,看是否发生剥离。

检验结果

取出经过氢剥离的试样,对试样进行超声波检测和着色检测检查是否有裂纹产生。

经着色检测表面完好,没有任何缺陷,达到I级标准,堆焊层表面没有发生开裂,说明堆焊层耐蚀性良好。本试验选用CTS-22型号的超声波探伤仪,用机油做耦合剂,选用2.5P20-D直 探头04mm的灵敏度对堆焊试样进行超声波检测。结果发现:当分别以50°C/h、100'C/h、 150°C/h速 率降温时堆焊试样没有裂纹产生,最后当以200°C/h速率冷却后,经检测发现剥离裂纹。发现经过氢剥离试验后堆焊试样有两个位置发生剥离,其他试样没有发生剥离,未见异常。

焊态的堆焊试板经过无损检测,完全符合标准没有任何缺陷,但是在经过氢剥离试验后冷却到常温时产生了裂纹。也就是说裂纹是当试样停止运行,温.度降到常温,经过- 段潜伏时间后才产生的,是一种延迟裂纹。为了寻找产生裂纹的原因,本文选用线切割解剖试样,对裂纹以及周围的情况进行观察。

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