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第三届火电厂金属材料与焊接技术2014年会会议报道
来源: 作者: 2015-2-10 10:50:37

  苏州热工研究院有限公司教授级高级工程师陈忠兵发表“深入分析受监部件失效模式与失效原因,稳步提高燃机电厂金属技术监督水平”演讲。金属技术监督的目的是对部件进行诊病、防病和治病。介绍的典型部件失效模式有:汽包、低周疲劳、垢下腐蚀、流体加速腐蚀;受热面管、蠕变损伤、疲劳、流体加速腐蚀、低温腐蚀、氧腐蚀;联箱蒸汽管道,蠕变损伤、疲劳损伤、焊接接头裂纹;以及汽轮机转子、叶片、高温紧固件、压气机叶片等。以低省管泄漏为例,通过性质、原因分析提出处理措施。此外还简述了热疲劳损伤、低蒸弯头FAC、联箱停炉腐蚀、喷水管断裂、压气机叶片断裂的损伤模式、原因、特征及防止措施。并就目前需要加强而又欠缺的工作提出自己的建议;最后介绍了苏州院在燃机电厂的金属技术监督工作上的情况。


许好好                    陈忠兵

  中国钢铁研究总院结构材料研究所总工程师程世长发表“新型高端锅炉耐热钢发展”演讲。首先介绍了火电机组参数演变过程。中国从中压机组发展到超临界机组大约经历了40年,高端耐热钢是火电机组的基础。随后对火电机组高端锅炉耐热钢发展作了详细介绍。从60年代开始,以陆燕荪、刘荣藻为首的科研团队研制成功G102(12Cr2MoWVTiB),并被大量应用,当时处于世界领先水平;到近年的30MPa/600/623/623℃参数USC机组基本上用600/600℃ USC选材。程总还以2%Cr钢、5%Cr钢、9%Cr钢、12%Cr钢的发展为例介绍铁素体(马氏体)锅炉耐热钢的发展历程以及18-8型钢、25-20型钢、金属间化合物强化型奥氏体锅炉耐热钢的发展历史。最后他特别强调我国新型高端锅炉耐热钢发展关键在于国家政策保证,只有国家相关主管部门支持并制定相关政策才能保证我国新型高端耐热钢的健康快速发展。

  华电国际技术服务中心高级工程师宫伟基发表“1000MW机组高温过热器泄漏原因分析及处理措施”演讲。2014年,高温过热器先后发生2次爆管,为查询泄漏原因,进行取样检验、水塞因素排查、壁温监控及氧化皮检测、其它固体异物大量排查工作。通过全面排查最后分析本次爆管原因是:过热器二级减温器因混合管振动造成定位销和混合管之间摩擦挤出金属翻边薄片,金属薄片脱落后,跟随汽流移动到高过入口节流孔处,导致管子堵塞,蒸汽流量不足而过热爆管。通过本次事故排查处理该中心从割管工艺、焊接工艺要点、热处理工艺要点、热处理效果等四个方面提出减温器割管及焊接工艺措施。


程世长                    宫伟基

  武汉理工大学材料学院陶瓷研究所所长张强发表“新型CFBB节能修补耐磨耐火材料研究”演讲。CFBB磨损可大致分为两部分:金属材料、耐火材料的磨损。CFBB中的主要磨损机制:冲蚀磨损、腐蚀磨损。CFBB产生磨损的主要原因:一是耐火材料选用不当;二是CFBB运行特点所决定的。而从影响磨损的主要因素分析可以找到提高CFBB耐磨性的主要技术措施。如在CFBB密相区可以通过附加耐磨耐火涂层材料达到减少磨损,延长安全运行周期;其次,通过对灰渣矿物组成分析,加强生产管理控制也可以减少水冷壁的磨损。

  北京国网富达科技发展有限责任公司副总经理徐德录发表“加强原材料质量监督,确保特高压工程建设质量”演讲。特高压电网是我国在世界能源领域具有完全自主知识产权的重大创新成果,原材料的供货质量和进度,是影响钢管塔加工质量和按期交货的关键因素,是确保特高压输电线路长期安全稳定运行的重要前提和保证。演讲结合钢管塔原材料需求与市场供应现状的分析,提出原材料质量监督管理措施。


张强                    徐德录

  中国科学院金属研究所博士郝宪朝发表“700℃超超临界燃煤电站用新材料组织与性能”演讲。介绍了洁净燃煤发电技术发展趋势,600℃和700℃超超临界机组用高温材料。简述了700℃高温结构材料要求与新型镍基合金设计,以图表和相关数据描述新型Ni-Cr-Fe-W-Al合金显微组织及其稳定性,及其拉伸性能、冲击韧性、高温持久、冷热加工与焊接等主要性能;此外还介绍了该新型合金冷加工硬化与高温塑性、焊接性、焊缝力学性能。最后列出了Ni-Cr-Fe-W-Al合金研究计划。

  神华国华电力公司生产技术部教授级高级工程师赵慧传发表“喷丸处理对S30432锅炉管抗蒸汽氧化性能的影响”演讲。首先介绍了蒸汽氧化试验装置,试验材料及样品制备,蒸汽氧化试验参数。详细描述了经670℃、730℃、760℃、790℃蒸汽氧化后,喷丸试样、未喷丸试样内壁氧化层的宏观形貌、蒸汽氧化动力学曲线、内壁氧化层的金相组织。试验结果表明喷丸处理可显著提高S30432钢抗蒸汽氧化性能,可使氧化速率降低约一个数量级;在1000h蒸汽氧化试验条件下,国产喷丸管样氧化皮快速生长的临界温度在730℃至760℃之间,进口喷丸管样氧化皮快速生长的临界温度在760℃至790℃之间;目前600℃蒸汽参数的超超临界锅炉高温受热面使用的经过喷丸处理的S30432锅炉管,从抗蒸汽氧化角度评估是安全的。


郝宪朝                    赵慧传

  清华大学机械工程系副教授蔡志鹏发表“9-12%Cr铁素体抗蠕变强化钢焊接接头IV型裂纹研究综述”演讲。首先介绍了铁素体型耐热钢的演化历史,然后介绍IV裂纹的特点,Ⅳ型裂纹产生于长时蠕变条件下,Ⅳ型纹产生于两相区和细晶区两个区域,不单纯和一种组织有关,可以通过表面复型的方法观察蠕变空洞的分布范围和密度。III型与IV型裂纹,介绍了马氏体钢与珠光体钢异种接头热强性的研究。IV裂纹的力学表征(高温、长时、低应力),Ⅳ型纹断裂和材料的组织相关,材料的微观组织受热处理质量、工作温度,最重要的是部件的应力状态影响。在焊接接头横向蠕变试验中,Ⅳ型裂纹类型的蠕变断裂倾向于发生在较高的温度和较低的应力状态下。IV裂纹冶金学机理,IV型裂纹是局部应变导致的失效,并且孔洞在热影响区的外部区域(细晶区和临界区)形成。IV型裂纹已经成为钢服役过程中影响蠕变的重要问题。在过去40年的实验研究发现随着母材强度等级的提高,IV裂纹对蠕变强度的影响更加严重。

  华电新乡发电有限公司生技部主任工程师江建波发表“水冷壁高温腐蚀研究与应用”演讲。该演讲介绍了水冷壁高温腐蚀类型及机理:硫酸盐型高温腐蚀机理,氯化物型高温腐蚀机理,硫化物型高温腐蚀,硫化物型高温腐蚀。并介绍了腐蚀原因及应对措施:选用含硫量低的燃煤,并严格控制煤粉的粒度;控制供水品质;更换水冷壁管材质,采用渗铝管防腐蚀技术;使用高温喷涂防腐防磨技术,在表面涂防蚀防蚀合金等物质;改造锅炉燃烧设备;重点对“改造对冲燃料方式炉膛侧墙水冷壁,破坏水冷壁还原性气氛”的研究和运用进行了详细介绍。


蔡志鹏                    江建波

  大连理工大学材料科学与工程学院教授赵杰发表“HR3C钢的σ相析出行为”演讲。HR3C常用于超超临界锅炉的过热器管、再热器管,由于时效过程中析出NbCrN,非常细小而且稳定,大大提高了蠕变断裂强度。传统观点认为HR3C钢是可以抑制σ相的形成,改善韧性,但赵杰教授通过对于国内外生产的HR3C的分析,确定HR3C钢在长期时效过程中有NbCrN、M23C6、M6C等析出相,同时确定了晶界区域σ相的析出。基于相计算方法预测HR3C钢中σ相的析出倾向,提出成分不均匀的区域会在一定程度上增强σ相的析出倾向。长期时效过程的相析出降低HR3C钢的蠕变抗力。报告建议:由于HR3C钢是超超临界锅炉中重要用钢,目前正值服役的前期,建议对服役的HR3C钢要关注σ相析出及其可能引发的脆性破坏问题,同时建议应系统开展σ相析出动力学、σ相析出的影响因素、避免或抑制σ相析出的方法等方面的研究工作,未雨绸缪,为这一钢种的安全运行做好技术准备。

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