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長時(shí)時(shí)效后的NiCrMoV異種鋼接頭焊縫性能和組織的研究
?轉(zhuǎn)子是大型汽輪機(jī)設(shè)備的核心部件之一，目前主要有套裝、整段和焊接三種制造方式，與前兩種方式相比，焊接轉(zhuǎn)子具有設(shè)計(jì)靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、剛性好、運(yùn)行應(yīng)力低、分段鍛件尺寸小、質(zhì)量易保證和生產(chǎn)周期短等優(yōu)點(diǎn)，已被世界上多家汽輪機(jī)制造廠商選用。對于高中低壓一體化轉(zhuǎn)子，不同部位可采用不同等級材料，最大限度地發(fā)揮材料的特性，達(dá)到理想的組合，并節(jié)約貴重元素，進(jìn)一步降低生產(chǎn)費(fèi)用。異種鋼焊接技術(shù)在單缸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)/聯(lián)合循環(huán)汽輪機(jī)、百萬千級超-超臨界汽輪機(jī)高/中壓轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)上已逐漸得到應(yīng)用。NiCrMoV鋼是常用于大型汽輪機(jī)的一類低合金高強(qiáng)度鋼，具有高強(qiáng)度和良好的低溫沖擊性能，根據(jù)Ni、Cr、Mo、V等幾種基本元素不同的配比關(guān)系可組成不同強(qiáng)度級別、組織和性能的鋼種。這類材料回火脆化敏感性較高，在工況350～500℃長時(shí)間使用易產(chǎn)生脆性。對NiCrMoV異種鋼焊接轉(zhuǎn)子時(shí)效后是否發(fā)生脆性,尚未見研究報(bào)道。有文獻(xiàn)指出，NiCrMoV鋼在250～400℃范圍內(nèi)的時(shí)效脆性與時(shí)效時(shí)沿晶界和亞晶界析出的薄片狀碳化物、殘余奧氏體的分解及溶質(zhì)原子在原奧氏體晶界偏聚有關(guān)。本文選用異種NiCrMoV鋼組成的焊接轉(zhuǎn)子模擬件焊接接頭，使其在模擬服役環(huán)境下時(shí)效3500h，然后從該模擬件上各區(qū)域取樣進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，通過對沖擊后的試樣進(jìn)行化學(xué)成分、金相顯微鏡、掃描電鏡、電子背散射等試驗(yàn)分析，研究此焊接接頭時(shí)效后韌性與微觀組織間內(nèi)在聯(lián)系。研究結(jié)果為分析汽輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子服役過程中材料損傷與脆化提供依據(jù)，并提出控制策略。
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ReL/MPa
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Rm/MPa
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A(%)
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Z(%)
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AKV/J
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22Cr2NiMoWV
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650~720
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≤860
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≥15
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≥40
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≥80
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30Cr2Ni4MoV
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760~860
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860~1040
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≥15
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≥40
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≥140
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