毕业论文课题相关文献综述

文献综述

1.异种钢焊接的发展背景和原因

电力是国家的经济动力之一,在我国,火电占电力行业的主导地位。随着煤炭日益耗竭和环境压力加剧,发展超超临界火电机组成了当务之急。超超临界火电机组以超高压、超高温实现了单位发电量煤炭消耗减少,从而大幅提高发电效率[1]。同时超超临界火电机组也对建设钢材和焊接工艺提出了更高和更严格的要求。

显而易见,这里更高的要求就包括了异种钢焊接。顾名思义,异种钢焊接是指两种或两种以上钢材在保证工程满足质量要求的情况下进行焊接。高温蒸汽管道制造往往采用焊接工艺,而焊接接头失效的事故常有报道[2]。

2.异种钢焊接接头的分类

电站异种钢焊接接头可分为两大类：奥氏体钢与铁素体钢接头（A/F）和铁素体钢与铁素体钢接头（F/F）。目前国内外经常遇到的电站用奥氏体钢与铁素体钢的异种钢接头有：TP304（TP347）/12Cr1MoV、TP304(TP347)/钢102、TP304(TP347)/10CrMo910、TP304(TP347)/T91等；铁素体钢与铁素体钢的异种钢接头有T91/12Cr1MoV、T91/12CrMoWVTiB和T91/10CrMo910等。今后还会有与P92、HCM12A、T23等钢不同组合的异种钢接头[4]。

3.遇到的问题

第一，靠近熔合线的焊缝金属出现过渡层，称为凝固过渡层。在通常的焊条电弧焊情况下这个凝固过渡层的厚度在100μm左右；第二，由于熔合线两侧存在悬殊的成分差别，促使碳元素在焊后热处理或随后的加热过程中不断地从低合金侧向高合金侧迁移，使高合金侧增碳形成增碳层，低合金侧脱碳出现脱碳层；第三，成分和组织不同的母材其线胀系数不同，使焊接的应力与变形比同种钢焊接时大，而且不可能用焊后热处理方法加以消除[4]。

4.异种钢焊接接头的主要失效形式

在大量的电厂设备事故中，焊接接头先行失效是电站高温承压部件失效的一种主要方

式。由于焊接接头的组织性能不均匀,导致焊接接头在运行过程中产生应力的再分配和蠕变应变在软化区域的集中，使得这一区域有着早期失效的倾向。焊接接头的完整性主要是焊接接头的性能与母材相一致，表现在成分、组织、性能、结构的连续性。与母材相比，焊接接头组织的不均匀性而由此引起的蠕变性能的不均匀性将会使其存在的强度大小不一致、塑性高低不一致的区域。这些组织不同的区域在使用过程中将会产生不同的蠕变速率，导致接头中应力的错配和早期失效[4]。