電站耐熱材料的選擇性強(qiáng)化設(shè)計(jì)與實(shí)踐

劉正東，1966年10月生，鋼鐵研究總院特殊鋼研究所副所長(zhǎng)，先后主持和參加30余項(xiàng)國(guó)家重要科研項(xiàng)目的科研工作，是我國(guó)超超臨界火電機(jī)組用鋼、核電用鋼和冶金過程模擬技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)帶頭人。享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家。獲中國(guó)人民解放軍全軍科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)，已發(fā)表科技論文200余篇，已授權(quán)專利10余項(xiàng)。

1燃煤電站耐熱材料的百年發(fā)展史

1.1燃煤電站蒸汽參數(shù)

1.2世界各國(guó)超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)發(fā)展概況

1.3燃煤發(fā)電技術(shù)發(fā)展對(duì)耐熱材料的基本要求

1.4鐵索體型耐熱鋼的發(fā)展

1.5奧氏體型耐熱鋼的發(fā)展

1.6耐熱合金的發(fā)展

參考文獻(xiàn)

2電站耐熱鋼的多元素復(fù)合強(qiáng)化設(shè)計(jì)

2.1問題的提出

2.2G102鋼的多元素復(fù)合強(qiáng)化設(shè)計(jì)

2.2.1鎢鉬復(fù)合固溶強(qiáng)化

2.2.2釩鈦復(fù)合時(shí)效強(qiáng)化

2.2.3鉻和硅的作用

2.2.4硼的作用

2.3G102鋼的熱處理、組織與性能

2.3.1G102鋼奧氏體分解后的金相組織

2.3.2G102鋼正火溫度和時(shí)間的影響

2.3.3G102鋼正火后冷卻速度的影響

2.3.4G102鋼回火溫度的影響

2.4多元素復(fù)合強(qiáng)化設(shè)計(jì)對(duì)后續(xù)鐵素體型耐熱鋼研發(fā)的指導(dǎo)意義

參考文獻(xiàn)

3600～650℃鐵素體耐熱鋼的選擇性強(qiáng)化設(shè)計(jì)與實(shí)踐

3.19%～12%Cr馬氏體耐熱鋼強(qiáng)韌化機(jī)制解構(gòu)

31.1合金元素在9%～12%Cr耐熱鋼中的作用

3.1.29%～12%Cr耐熱鋼中主要沉淀析出相及其作用

3.1.3影響9%～12%Cr耐熱鋼持久強(qiáng)度退化的主要因素

3.2無δ鐵素體9%～12%Cr馬氏體耐熱鋼設(shè)計(jì)

3.2.1T/P92鋼中8鐵素體控制

3.2.2T/P122鋼中8鐵素體控制

3.3T/P92馬氏體耐熱鋼的組織穩(wěn)定性研究

3.4650℃馬氏體原型鋼的選擇性強(qiáng)化設(shè)計(jì)與實(shí)踐

3.4.19%～12%Cr馬氏體耐熱鋼技術(shù)研發(fā)歷程

3.4.29%～12%Cr馬氏體耐熱鋼設(shè)計(jì)許用應(yīng)力下調(diào)問題

3.4.3650℃馬氏體原型鋼的選擇性強(qiáng)化設(shè)計(jì)

參考文獻(xiàn)

4600～680℃奧氏體耐熱鋼的選擇性強(qiáng)化設(shè)計(jì)與實(shí)踐

4.1奧氏體耐熱鋼強(qiáng)韌化解構(gòu)

4.1.1奧氏體耐熱鋼的發(fā)展歷程

4.1.2奧氏體耐熱銅的成分設(shè)計(jì)

4.2無晶間腐蝕18—8型奧氏體耐熱鋼的選擇性強(qiáng)化設(shè)計(jì)

4.325—20型奧氏體耐熱鋼的高韌性設(shè)計(jì)

4.3.1S31042奧氏體耐熱鋼使用中存在的問題

4.3.225—20型奧氏體耐熱鋼化學(xué)成分優(yōu)化設(shè)計(jì)

4.3.325—20型奧氏體耐熱鋼固溶處理工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)

4.4新型奧氏體耐熱鋼S31035（Sanicro25）研發(fā)

4.4.1新型奧氏體耐熱鋼S31035

4.4.2新型奧氏體耐熱鋼S31035的強(qiáng)韌化設(shè)計(jì)機(jī)理

4.4.3新型奧氏體耐熱鋼S31035的組織性能演變

4.4.4新型奧氏體耐熱鋼S31035的工業(yè)試制

參考文獻(xiàn)

5650～700℃固溶強(qiáng)化型耐熱合金的選擇性強(qiáng)化設(shè)計(jì)與實(shí)踐

5.1固溶強(qiáng)化型Inconel 617合金及其研究進(jìn)展

5.1.1Inconel 617合金技術(shù)條件演變

5.12Inconel 617合金研究現(xiàn)狀

5.2用于700℃超超臨界鍋爐大口徑管C—HRA—3耐熱合金的選擇性強(qiáng)化設(shè)計(jì)

5.2.1C—HRA—3合金及其窄范圍化學(xué)成分與精確控制

5.2.2C—HRA—3合金管冶煉及制造工藝

5.2.3C—HRA—3合金管最佳熱處理工藝

5.2.4C—HRA—3耐熱合金鍋爐管的性能

5.3我國(guó)7000C超超臨界鍋爐C—HRA—3大口徑管制造工程實(shí)踐

5.3.1C—HRA—3合僉實(shí)驗(yàn)室研究

5.3.2C—HRA—3合金大口徑厚壁管工業(yè)試制過程

5.3.3鑄態(tài)C—HRA—3合金熱變形試驗(yàn)研究

5.3.4鍛態(tài)C—HRA—3合金熱變形試驗(yàn)研究

5.3.5C—HRA—3合金熱處理工藝與組織性能關(guān)系研究

5.3.6C—HRA—3合金大口徑厚壁管工業(yè)熱處理制度研究

5.3.7研制的C—HRA—3合金大口徑厚壁管全面性能評(píng)價(jià)

5.4國(guó)外700℃超超臨界汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子用耐熱合金研究進(jìn)展

5.5用于700cC超超臨界汽輪機(jī)高溫轉(zhuǎn)子C700R1合金選擇性強(qiáng)化設(shè)計(jì)

5.5.1700℃超超臨界汽輪機(jī)高溫轉(zhuǎn)子用C700R—1耐熱合金選擇性強(qiáng)化設(shè)計(jì)

5.5.2700℃超超臨界汽輪機(jī)高溫轉(zhuǎn)子用C700R—1耐熱合金精細(xì)相分析

參考文獻(xiàn)

6650～750℃時(shí)效強(qiáng)化型耐熱合金的選擇性強(qiáng)化設(shè)計(jì)與實(shí)踐

6.1時(shí)效強(qiáng)化型Inconel 740合金研究進(jìn)展

6.1.1Inconel 740耐熱合金的研發(fā)

6.1.2Inconel 740舍金的組織穩(wěn)定性研究及成分改進(jìn)

6.1.3高溫應(yīng)力對(duì)Inconel 740合金中析出相的影響

6.1.4晶粒尺寸和晶界η相對(duì)Inconel 740持久壽命的影響

6.1.5Inconel 740合金的抗蒸汽氧化及煤灰腐蝕研究

6.1.6Inconel 740合金的焊接性能研究

6.2用于700℃超超臨界鍋爐小口徑管的C—HRA—1合金選擇性強(qiáng)化設(shè)計(jì)

6.3我國(guó)700℃超超臨界鍋爐C—HRA—1小口徑管制造工程實(shí)踐

6.3.1C—HRA—1耐熱合金實(shí)驗(yàn)室研究

6.3.2C—HRA—1耐熱合金鍋爐管工業(yè)實(shí)踐

6.3.3C—HRA—1耐熱合金熱加工工藝研究

6.3.4C—HRA—1耐熱合金最佳固溶熱處理制度選擇

6.3.5C—HRA—1耐熱合金小口徑管性能評(píng)價(jià)

6.4關(guān)于Haynes 282合金的研究

6.4.1Haynes 282合全國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

6.4.2固溶處理對(duì)Haynes 282耐熱合金組織與硬度影響研究

6.43長(zhǎng)期時(shí)效對(duì)Haynes 282耐熱合金組織和力學(xué)性能影響研究

參考文獻(xiàn)

7600～700℃超超臨界燃煤示范電站選材問題

7.1600～700℃超超臨界燃煤電站鍋爐選材問題

7.1.1超超臨界燃煤電站鍋爐選材基本準(zhǔn)則

7.1.2600℃超超臨界燃煤電站鍋妒管用耐熱鋼

7.1.3630℃超超臨界燃煤電站鍋爐管用耐熱鋼

7.1.4700℃超超臨界燃煤電站鍋爐管用耐熱材料

7.2600～700℃超超臨界燃煤電站汽輪機(jī)選材問題

7.3關(guān)于630～700℃超超臨界燃煤電站建設(shè)可行性問題

參考文獻(xiàn)

后記2100433B

本書總結(jié)了電站耐熱材料一百余年來的發(fā)展脈絡(luò)， 系統(tǒng)介紹了作者根據(jù)多年的摸索和工程實(shí)踐總結(jié)出的 “選擇性強(qiáng)化”設(shè)計(jì)新觀點(diǎn)，針對(duì)600-630-650-700-750℃不同溫度段，開展馬氏體耐熱鋼、奧氏體耐熱鋼、固溶強(qiáng)化型耐熱合金、析出強(qiáng)化型耐熱合金的理論探索、實(shí)驗(yàn)室研究和工業(yè)試制實(shí)踐情況。 本書可供冶金、機(jī)械、電力行業(yè)從事電站及其材料技術(shù)的工程技術(shù)人員參考，也可供大中院校材料、機(jī)械專業(yè)的本科生和研究生參閱。

大型電站耐熱材料具有良好的力學(xué)性能、耐高溫性能、耐蝕性能以及抗蠕變性能，在工作環(huán)境比較惡劣的環(huán)境下能夠保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，但該材料的焊接性能差，工藝要求難度大。人們針對(duì)其特點(diǎn)提出了合理的焊接工藝措施，并已將其應(yīng)用于鍋爐受熱部件的制造中，產(chǎn)品運(yùn)行可靠。本書概述了我國(guó)用于超（超）臨界鍋爐的新材料的成分及性能，簡(jiǎn)述了對(duì)新材料焊接接頭的基本要求和焊接工藝要點(diǎn)。

本書可作為特種設(shè)備焊工，特別是超（超）臨界電站鍋爐焊接人員的培訓(xùn)教材，也可供相關(guān)行業(yè)的管理人員和技術(shù)人員閱讀參考。

本書主要介紹了大型鍋爐的基本知識(shí)、金屬結(jié)構(gòu)和鋼材的基礎(chǔ)知識(shí)、焊接材料、焊接設(shè)備、常用焊接方法、焊縫與接頭形式及其表示方法、焊接接頭組織和性能及其影響因素、焊接變形與焊接應(yīng)力、常用金屬材料的焊接、焊接缺陷、焊接安全技術(shù)等內(nèi)容。

本書可作為特種設(shè)備焊工，特別是超（超）臨界電站鍋爐焊接人員的培訓(xùn)教材，也可供相關(guān)行業(yè)的管理人員和技術(shù)人員閱讀參考。

第一章　金屬材料

第一節(jié)　金屬材料的基礎(chǔ)知識(shí)

第二節(jié)　鐵碳合金

第三節(jié)　鋼的熱處理

第四節(jié)　合金鋼

第五節(jié)　耐熱鋼

第二章　電站鍋爐壓力容器焊接知識(shí)

第一節(jié)　焊接的基本知識(shí)

第二節(jié)　焊接接頭的組織和性能

第三節(jié)　焊接應(yīng)力與變形

第四節(jié)　焊接缺陷及檢驗(yàn)

第五節(jié)　電站鍋爐壓力容器焊接材料及其選用

第六節(jié)　焊接安全技術(shù)

第七節(jié)　電焊弧光防護(hù)安全技術(shù)

第八節(jié)　金屬煙塵和有害氣體防護(hù)安全技術(shù)

第九節(jié)　電站鍋爐常用鋼材的焊接

第三章　電站鍋爐主要部件的失效

第一節(jié)　鍋爐運(yùn)行基本工況

第二節(jié)　失效分析的意義和作用

第三節(jié)　電站鍋爐主要部件的失效形式

第四節(jié)　失效分析的主要方法和主要設(shè)備

第五節(jié)　失效分析的步驟

第六節(jié)　鍋爐主要部件的失效

第四章　電站鍋爐主要部件材料的監(jiān)督及評(píng)估

第一節(jié)　火力發(fā)電廠的金屬監(jiān)督

第二節(jié)　汽包評(píng)估實(shí)例

第五章　超（超）臨界鍋爐承壓部件材料

第一節(jié)　超（超）臨界鍋爐承壓部件材料概述

第二節(jié)　超（超）臨界鍋爐承壓部件材料發(fā)展

第三節(jié)　超（超）臨界鍋爐承壓部件材料性能及應(yīng)用

第四節(jié)　超（超）臨界火電機(jī)組四大管道

第六章　超（超）臨界機(jī)組鍋爐新型耐熱鋼的焊接

第一節(jié)　概述

第二節(jié)　超（超）臨界機(jī)組鍋爐用新型馬氏體耐熱鋼的焊接

第三節(jié)　超（超）臨界機(jī)組鍋爐用新型奧氏體耐熱鋼的焊接

第四節(jié)　超（超）臨界機(jī)組鍋爐用新型鐵素體耐熱鋼的焊接

第五節(jié)　我國(guó)電站焊接技術(shù)發(fā)展中需要研究的若干問題

第七章　T92鋼的焊接

第一節(jié)　概述

第二節(jié)　P92鋼焊接性分析及試驗(yàn)

第三節(jié)　SA335：P92鋼的焊接工藝試驗(yàn)

第四節(jié)　P92鋼焊接工藝評(píng)定

第五節(jié)　有關(guān)思考

參考文獻(xiàn)2100433B