2.25Cr-1Mo-0.25V钢制加氢反应器再热裂纹试验研究

发布时间：2017-10-23 15:09

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【摘要】：为满足重质或超重质油裂化和煤液化等新工艺以及设备向大型化、高参数化发展的要求,加氢反应器制造用钢逐渐由2.25Cr-1Mo-0.25V钢代替传统2.25Cr-1Mo钢,提高了高温抗拉强度、蠕变强度以及抗氢脆、抗回火脆化和抗高温氢腐蚀等性能,但近年来,多台2.25Cr-1Mo-0.25V钢制加氢反应器在制造和服役过程中出现了再热裂纹,严重影响了设备正常使用。本文在国家973计划研究专项《典型低合金高强钢材料制备再热裂纹生成机理与预测研究》支持下,针对2.25Cr-1Mo-0.25V钢制加氢反应器再热裂纹问题进行了试验研究,主要的研究工作和成果如下:(1)通过试验对比,研究了Gleeble试验参数中取样位置、应变速率和保温时间对试验结果的影响;结合试样断口微观形貌,重点分析了保温时间的影响机理,完善了Gleeble再热裂纹试验方法。(2)利用Gleeble再热裂纹试验及再热裂纹插销试验对国产2.25Cr-1Mo-0.25V钢进行再热裂纹敏感性评价,试验结果表明该钢种在675℃~690℃时较容易发生再热裂纹。(3)对2.25Cr-1Mo-0.25V焊缝金属的再热裂纹敏感性进行了试验研究,本试验试验结果表明由神钢焊材制成的焊缝金属再热裂纹敏感性较低。(4)完成对神钢和伯乐两家公司生产的2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊接材料筛选,本试验结果表明两家公司生产的焊材韧性都能满足加氢反应器制造要求,其中神钢焊材的韧性储备要略优。(5)结合本文研究成果,针对2.25Cr-1Mo-0.25V钢在工程应用中再热裂纹的控制方面提出了几点建议。本文系统全面地开展了针对2.25Cr-1Mo-0.25V钢锻件、焊缝金属和焊接材料关于再热裂纹方面的研究工作,为我国加氢反应器的安全制造、使用以及后续研究提供依据和技术支撑。
【关键词】：2.25Cr-1Mo-0.25V钢 加氢反应器 再热裂纹 焊缝金属 焊材
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE966;TG142
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-24
• 1.1 研究背景与意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-22
• 1.2.1 Cr-Mo系列钢发展概况12-14
• 1.2.2 低合金钢再热裂纹研究现状14-15
• 1.2.3 合金元素在 2.25Cr-1Mo-0.25V钢中的作用15-18
• 1.2.4 再热裂纹敏感性评价方法18-22
• 1.2.5 2.25Cr-1Mo-0.25V及其焊材用再热裂纹敏感性试验方法22
• 1.3 本课题研究内容与方法22-24
• 第2章 试验材料与试验方法24-40
• 2.1 前言24
• 2.2 试验材料24-26
• 2.2.1 试验用母材24-25
• 2.2.2 试验用焊条25
• 2.2.3 试验用埋弧自动焊焊丝和焊剂25-26
• 2.3 Gleeble再热裂纹试验方法26-34
• 2.3.1 Gleeble热模拟试验机及操作流程27-28
• 2.3.2 Gleeble再热裂纹试验参数研究28-34
• 2.4 再热裂纹插销试验34-35
• 2.5 高温拉伸试验机再热裂纹试验35-37
• 2.6 试样断.微观形貌观察37-38
• 2.7 本章小结38-40
• 第3章 2.25Cr-1Mo-0.25V钢再热裂纹敏感性研究40-54
• 3.1 前言40
• 3.2 Gleeble再热裂纹试验评价 2.25Cr-1Mo-0.25V钢40-43
• 3.2.1 试样制备及试验过程40
• 3.2.2 试验结果与分析40-43
• 3.3 再热裂纹插销试验评价 2.25Cr-1Mo-0.25V钢43-52
• 3.3.1 试验仪器和环境44
• 3.3.2 试样制备44-47
• 3.3.3 试验方案47-49
• 3.3.4 试验结果与分析49-52
• 3.4 插销试验与Gleeble试验对比分析52-53
• 3.5 本章小结53-54
• 第4章 2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊缝金属再热裂纹敏感性研究与焊材筛选54-68
• 4.1 前言54
• 4.2 2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊缝金属再热裂纹敏感性研究54-58
• 4.2.1 制备试样54-55
• 4.2.2 利用Gleeble再热裂纹试验评价焊缝金属再热裂纹敏感性55-56
• 4.2.3 利用高温拉伸试验机进行焊缝金属再热裂纹敏感性试验56-58
• 4.3 2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊材筛选58-67
• 4.3.1 试样制备和试验过程58-60
• 4.3.2 试验结果与分析60-67
• 4.4 本章小结67-68
• 第5章 2.25Cr-1Mo-0.25V钢工程应用中再热裂纹的控制68-74
• 5.1 前言68
• 5.2 2.25Cr-1Mo-0.25V钢制容器技术难点68-69
• 5.3 焊接材料选择69
• 5.4 焊接工艺控制69-71
• 5.5 焊后热处理工艺控制71
• 5.6 再热裂纹的无损检测71-72
• 5.7 本章小结72-74
• 第6章 结论与展望74-76
• 6.1 结论74-75
• 6.2 展望75-76
• 参考文献76-80
• 致谢80-81
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果81

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 任晓;王传标;;压力容器用低合金钢焊接接头再热裂纹的研究进展[J];机械工程材料;2012年05期

2 韩一纯;陈学东;范志超;卜华全;;热输入对2.25Cr1MoV钢粗晶热影响区再热裂纹敏感性的影响[J];机械工程学报;2015年06期

3 王学;李夕强;杨超;葛兆祥;杨贤彪;任遥遥;;超超临界塔式炉T23水冷壁早期失效分析[J];中国电力;2014年12期

4 王学;朱迪;胡磊;李夕强;杨超;葛兆祥;杨庆旭;;1000MW塔式炉水冷壁T23钢接头短期失效分析[J];中国电机工程学报;2015年S1期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 韩一纯;2.25Cr1Mo0.25V钢再热裂纹生成机理研究[D];中国科学技术大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 伍海敏;超超临界锅炉水冷壁管残余应力应用研究[D];华南理工大学;2014年

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本文编号：1083981