焊后熱處理對高鉻合金耐磨鋼板的焊接殘余應(yīng)力具有明顯的xc作用,去應(yīng)力效果顯著,但不能wqxc,焊接氫致裂紋的產(chǎn)生與擴(kuò)散氫含量有很強(qiáng)的依賴關(guān)系。為了研究制定了窄間隙焊接方案和15 h×(550±10)℃焊后熱處理方案,采用有限元方法模擬了高鉻合金耐磨板道多層多道焊的整個(gè)焊接過程,在相同應(yīng)變速率、相同溫度下,經(jīng)過焊后熱處理和未經(jīng)過焊后熱處理的高鉻合金耐磨鋼板的焊接接頭,焊縫中依然存在較大的拉伸殘余應(yīng)力。在相同擴(kuò)散氫含量條件下,當(dāng)t8/ 3 小于 5 5s時(shí) ,焊接熱影響區(qū)獲得M或M +少量B組織,可以很好地改善高鉻合金耐磨鋼板焊接殘余應(yīng)力的分布。
利用不同熱處理工藝在高鉻耐磨鋼板表面形成不同組成與結(jié)構(gòu)的氧化皮,采用掃描電子顯微鏡、X射線衍射、透射電子顯微鏡和腐蝕形貌宏觀觀察研究不同結(jié)構(gòu)的氧化皮高鉻耐磨鋼板的腐蝕行為。
在高鉻耐磨鋼板的貝氏體轉(zhuǎn)變開始線附近進(jìn)行短時(shí)間的貝氏體等溫淬火,當(dāng)溫度低于570℃時(shí),隨氧化溫度的增加,氧化皮上分布的白色彌散狀組織減少,隨溫度的升高,高鉻耐磨鋼板氧化皮厚度增加和微觀孔隙增多。不同冷卻方式下高鉻耐磨鋼板的氧化皮均主要由Fe3O4組成,另含有Fe2O3和Fe,氧化皮的微觀形貌由帶毛刺的小顆粒狀演變成針葉狀,在原奧氏體晶界形核,可沿著晶界生長,也可平行地向晶內(nèi)長大。應(yīng)用QUANTA-400環(huán)掃電鏡對貝氏體相變的形核進(jìn)行了觀察,隨著冷卻速度的減小,氧化皮中Fe3O4的含量增加,但未發(fā)現(xiàn)有FeO,不同溫度下生成的熱軋帶鋼氧化皮的耐蝕性能由好到差依次為:580、560、550和500℃。
由于耐磨復(fù)合鋼板焊接接頭蠕變拉伸試件難于制備、蠕變實(shí)驗(yàn)耗時(shí)較長、費(fèi)用昂貴,實(shí)驗(yàn)研究復(fù)合鋼板壓力容器焊縫的高溫蠕變非常困難。而有限元(FEA)方法分析、耗時(shí)較短、費(fèi)用低廉,已廣泛應(yīng)用于焊接構(gòu)件高溫性能的研究?! ?/p>
本文從耐磨復(fù)合鋼板壓力容器焊縫的高溫蠕變機(jī)理、高溫作用的蠕變損傷及復(fù)合鋼板壓力容器高溫蠕變裂紋的安全評定方法等方面進(jìn)行了研究?! ?/p>
運(yùn)用金屬材料黏彈性力學(xué)理論及損傷力學(xué)分析方法,進(jìn)行了耐磨復(fù)合鋼板壓力容器焊縫的高溫蠕變機(jī)理研究,分析了耐磨復(fù)合鋼板壓力容器的各層材質(zhì)特性、焊縫焊接結(jié)構(gòu)及高溫蠕變損傷特性。建立了材料廣義Kelvin模型的微分型本構(gòu)關(guān)系,并由此導(dǎo)出了耐磨復(fù)合鋼板壓力容器筒體蠕變的粘彈性本構(gòu)方程。