SUPER304H鋼焊接熱影響區(qū)晶粒細(xì)化機(jī)理及控制研究.pdf

1、SUPER304H鋼是日本住友公司開(kāi)發(fā)的一種用于超(超)臨界鍋爐的過(guò)熱器和再熱器的不銹鋼，目前我國(guó)鍋爐上所用的這類鋼管絕大多數(shù)從國(guó)外進(jìn)口，國(guó)內(nèi)一些廠家雖也生產(chǎn)出此鋼種，但仍存在許多問(wèn)題，其中最主要的問(wèn)題之一就是焊接熱影響區(qū)的晶粒過(guò)粗，因此對(duì)該鋼種焊接熱影響區(qū)的深入研究具有重要的意義。 目前對(duì)于此鋼種的熱影響區(qū)晶粒度方面的研究未見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)或報(bào)道，本文綜述其它類似鋼種的熱影響區(qū)晶粒度的研究方法，分析了影響熱影響區(qū)晶粒度的主要因素。利

2、用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡(配有X-射線能譜儀)、電子探針等手段，對(duì)不同焊接方法、不同國(guó)家生產(chǎn)以及國(guó)內(nèi)某廠家改進(jìn)前后的SUPER304H鋼及其焊接接頭熱影響區(qū)晶粒度、組織和析出相進(jìn)行了深入分析，得到了影響該鋼種的熱影響區(qū)晶粒度的最主要因素。通過(guò)對(duì)該鋼種在不同溫度、不同保溫時(shí)間下的熱處理試驗(yàn)，得到了該鋼種在不同條件下晶粒長(zhǎng)大的規(guī)律。 通過(guò)分析得出了影響焊接熱影響區(qū)晶粒長(zhǎng)大的主要因素是微細(xì)析出相。對(duì)焊接熱影響區(qū)晶粒度細(xì)化有利的析出相有：

3、NbC、(Nb，Ti)(C，N)、TiN等。應(yīng)盡量減少的析出相有：(Fe3Nb3)N、(Fe，Cr，Mo)。C、Fe2Nb金屬間化合物、Cr23C6等。在各個(gè)加熱或冷卻的熱加工工藝過(guò)程中，注意盡量促使有利微細(xì)相彌散細(xì)小的析出；要避開(kāi)或快速通過(guò)不利相的形成溫度區(qū)間；在焊接過(guò)程中，應(yīng)選擇合適的焊接材料和焊接工藝，盡量降低焊接熱輸入能量。 根據(jù)本文的研究結(jié)果，在某鋼廠試生產(chǎn)了一批改進(jìn)型的SUPER304H鋼管坯。利用STA449C型綜

4、合熱分析儀上對(duì)日本、德國(guó)及本次改進(jìn)型的SUPER304H鋼進(jìn)行了熱分析試驗(yàn)，結(jié)果表明： 不同廠家產(chǎn)品的熔解、凝固及固態(tài)相變方面有所區(qū)別：利用Gleeble-3800熱模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)該鋼種進(jìn)行了不同條件下焊接熱影響區(qū)的熱模擬試驗(yàn)，并對(duì)試樣利用光學(xué)顯微鏡及掃描電鏡進(jìn)行了詳細(xì)的分析，結(jié)果表明： 焊接熱影響區(qū)析出了有利相，晶粒得到了細(xì)化；對(duì)該鋼種進(jìn)行了實(shí)際焊接試驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果表明熱影響區(qū)的晶粒度在6級(jí)以上。 總體上說(shuō)，改進(jìn)型