论文部分内容阅读
P91/T91耐热钢（10Cr9Mo1VNb）是一种改良型的马氏体9Cr-1Mo钢,实际上是在已经含有Cr、Mo元素的钢中又新添加了V、Nb、N等强化元素而形成的新型钢种,同时也减少了易生成裂纹的元素S、P,提高了P91/T91耐热钢的抗氧化性能。其组织结构为马氏体加部分铁素体,在高温环境下具有较好的组织稳定性、高温持久强度、高温蠕变强度,被广泛应用在锅炉的过热器,再热器和主蒸汽管道上。实际生产中P91/T91耐热钢的焊接质量问题一直是大家关注的焦点,为了改善P91/T91耐热钢的焊接质量,焊后一般会对焊件进行长时间的热处理工艺。长时间的热处理必然会存在生产效率低下的问题,如果能在保证焊接接头质量的前提下,尽量缩短热处理时间,这将会极大的提高生产效率。本文主要研究内容是退火保温时间对T91熔焊焊缝组织性能的影响,在760℃温度下,对T91熔焊接头分别进行4h,5h,6h的退火保温处理,在740℃,780℃温度下,对T91熔焊接头分别进行5h,6h的退火保温处理,重点分析在不同保温时间的条件下,尤其是在少于目前常用保温时间条件下接头的显微组织结构及性能的变化特征,获得不同退火处理工艺状态下T91耐热钢焊接接头组织结构转变与力学性能间的影响规律,为改善T91耐热钢的热处理工艺提供重要的试验基础。通过光学金相显微镜、显微硬度计、扫描电子显微镜,XRD测试方法进行观察分析,结果表明,焊缝区及热影响区的马氏体和残余奥氏体组织都随着保温时间延长而变化。经过760℃退火保温处理后T91耐热钢TIG对接接头各区域硬度曲线起伏趋于平缓,热影响区约为200240HV,焊缝区为200250 HV。经过760℃退火保温处理后T91耐热钢SMAW对接接头整体硬度值随着退火保温时间的延长而提高,退火保温时间6h的整体硬度值最高。但随着保温时间的延长,整体硬度分布波动趋势增大,退火保温6h后的硬度分布趋势波动最大。T91耐热钢TIG对接接头在经过760℃退火保温处理时,保温过程中析出相主要以颗粒状或杆状弥散分布在晶界,马氏体针状界或马氏体内部。退火保温5h出现了MoC,VC等部分碳化物溶解的现象,退火保温6h,析出相颗粒细小,位错钉扎作用明显,进一步限制了马氏体长大,退火后获得均匀细小的焊缝组织,达到了细晶强化效果,组织性能最佳。T91耐热钢SMAW对接接头在经过760℃+4h退火保温处理后,焊缝表面出现了大量的白色杆状析出物,析出相的主要成分为Fe、Cr、Mn、V、Si、等,此时出现了少量的氧化物。经过760℃+5h退火保温处理后,焊缝表面出现了相对细小的白色颗粒状析出,分布相对均匀,此时,氧化物及部分析出物已经大量溶解。经过760℃+6h退火保温处理后,析出相由Fe-Cr,Fe3Si,Ni-Cr-Fe,Fe2MnAl等组成,与退火保温5h相比,此时显微组织细小均匀,第二相颗粒弥散分布,材料力学较为稳定。