论文部分内容阅读
本文系统的研究了一种应用在超临界环境预热器或反应器中的新型镍基耐蚀合金焊接接头的组织与性能,其中主要包括新合金的两种候选成分代号分别为X-1#、X-2#的同种金属焊接,以及它们分别与304奥氏体不锈钢、625合金、P91、P92马氏体耐热钢的异种金属焊接。通过对焊接接头拉伸性能和硬度的测试,并采用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析等手段系统研究了焊接接头组织和性能的关系,为将来合金的应用提供可靠的理论数据支撑。取得的主要研究成果如下:(1)无论在同种金属焊接还是异种金属焊接接头中X-1#和X-2#合金一侧熔合区从基体到焊缝金属组织过渡良好,未发现第二相或其它化合物的析出;在新合金与异种金属焊接接头中,625合金一侧晶界有NbC和Laves相析出;304奥氏体不锈钢一侧有铁素体析出,铁素体中富Cr贫Ni;P91、P92钢一侧的熔合区附近生成块状铁素体。(2)无论在同种金属焊接还是异种金属焊接接头中,X-1#和X-2#合金一侧热影响区的热稳定性较好,没有晶粒明显粗化现象;在新合金与异种金属焊接接头中,焊缝重熔区附近、625合金、304奥氏体不锈钢和P91、P92钢母材一侧热影响区的晶粒均受热长大,降低了焊接接头的硬度。(3)X-2#合金中W、Mo等固溶强化元素及A1、Ti沉淀强化元素使X-2#合金的焊接接头具有比X-1#合金更好的高温强度及热稳定性。新合金的焊接系数均大于88%,焊缝区为接头最薄弱环节。(4)X-1#/625和X-2#/625焊接接头室温到700℃下拉伸试验焊缝区为接头最薄弱环节,焊接系数均大于85%。X-1#/304和X-2#/304焊接接头室温拉伸为塑性断裂,断裂位置在焊缝区,而高温下拉伸断裂为脆性解理断裂,断裂位置在304基体;X-1#/304室温拉伸试验的焊接系数最低为83.5%,X-2#/304的焊接系数大于92%;X-1#/P91、X-1#/P92、X-2#/P91、X-2#/P92异种金属焊接接头在各个温度的拉伸实验中的焊接系数波动较大,700℃拉伸试验的焊接系数最低为62%。