火力發(fā)電廠鍋爐高溫過(guò)熱器和高溫再熱器的正常使用溫度

火力發(fā)電廠鍋爐高溫過(guò)熱器和高溫再熱器的正常使用溫度

火力發(fā)電廠鍋爐高溫過(guò)熱器和高溫再熱器的正常使用溫度

　火力發(fā)電廠鍋爐高溫過(guò)熱器和高溫再熱器的正常使用溫度約為540℃。在使用過(guò)程中，往往會(huì)由于某種原因造成爐管的局部過(guò)熱，有時(shí)爐管的溫度可以達(dá)到800℃以上，因此本實(shí)驗(yàn)采用650℃、750℃、850℃三個(gè)溫度進(jìn)行試驗(yàn)。試樣分別放人設(shè)定好溫度的馬弗爐中長(zhǎng)時(shí)間保溫，并間隔一定時(shí)間取出部分試樣進(jìn)行分析。 
　　1.4金相分析 
　　金相樣品從爐中取出空冷，然后打上鋼號(hào)以便記錄。金相組織的觀察主要在OLYMPUS金相顯微鏡下完成。 
　　2試驗(yàn)結(jié)果與討論 
　　2.1選擇金相組織侵蝕劑 
　　因?yàn)楸敬卧囼?yàn)的金相試樣實(shí)際上為三種金屬的組合(12Cr1M0V、H0Cr19Ni9、TP304H)，所以單純以一種侵蝕劑同時(shí)顯示三種金屬的組織是不會(huì)很理想的，需采用分類侵蝕顯示的方法，由于TP304H和HOCrl9Ni9較為相近，可以選擇同一種侵蝕劑。常用顯示TP304H奧氏體不銹鋼的侵蝕劑為FeCl—HC1水溶液，可以較好地顯示碳化物析出相。但是如果碳化物消失，或在供貨狀態(tài)下還未析出碳化物，使用FeC1s—HC1水溶解就得不到預(yù)期的結(jié)果。此時(shí)可以采用Cr03—HC1水溶液或王水溶液，王水溶液侵蝕時(shí)間短，不易掌握，故一般采用Cr03—HC1水溶液。12Cr1MoV的侵蝕劑一般采用硝酸酒精溶液，侵蝕10S左右更可以看到珠光體組織。 
　　2.2TP304H鋼的碳化物析出變化規(guī)律 
　　TP304H鋼經(jīng)過(guò)高溫固溶熱處理，形成奧氏體單相組織，在一定溫度下保溫時(shí)，碳化物又會(huì)沿奧氏體晶界析出長(zhǎng)大。在650℃溫度條件下，碳化物呈麻點(diǎn)狀在晶界及其附近區(qū)域析出。在750℃溫度條件下，碳化物析出明顯加快，在晶界和孿晶上可以清晰地看到碳化物顆粒。而在850℃溫度條件下，短時(shí)間內(nèi)便有碳化物顆粒析出，且碳化物鏈已斷開(kāi)，奧氏體晶內(nèi)亦有麻點(diǎn)狀碳化物析出。通過(guò)金相分析可以看到，隨著試驗(yàn)溫度的升高，碳化物析出的一般過(guò)程為：析出小顆粒一小顆粒長(zhǎng)大并連成鏈一碳化物鏈長(zhǎng)大一碳化物鏈斷開(kāi)形成大顆粒。 
　　碳化物的析出使材料出現(xiàn)高溫脆化現(xiàn)象，對(duì)材料的使用性能是有害的。在不同的溫度條件下，碳化物析出形態(tài)和析出程度有很大變化。溫度越高，保溫時(shí)間越長(zhǎng)，碳化物析出越快，顆粒越大，高溫脆化現(xiàn)象越嚴(yán)重。 
　　2.3焊縫的組織變化 
　　試驗(yàn)所用焊絲的牌號(hào)為HOCr19Ni9，是一種與TP304H相似的18—8型奧氏體不銹鋼焊絲。焊縫的原始組織為奧氏體+鐵素體，鐵素體呈樹(shù)枝狀分布。18—8奧氏體鋼平衡態(tài)為奧氏體+鐵素體+碳化物復(fù)相組織，實(shí)際的單相奧氏體是通過(guò)熱處理的配合獲得的。焊縫未經(jīng)過(guò)高溫固溶處理，所以得到鑄態(tài)組織，與平衡態(tài)組織相似。由于焊接時(shí)溫度較高，即相當(dāng)于在高溫下加熱，所以會(huì)形成鐵素體，在650℃～85O℃下還會(huì)有盯相析出。盯相與碳化物混合在一起，需經(jīng)過(guò)染色才能區(qū)別于碳化物。盯相的析出導(dǎo)致鋼的脆性增加，耐蝕性和抗氧化能力下降。 
　　焊縫經(jīng)過(guò)一段時(shí)間保溫后，在奧氏體與鐵素體交界處開(kāi)始有碳化物析出。隨著在不同溫度下保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，碳化物漸漸聚集長(zhǎng)大，最后碳化物呈顆粒狀分布于晶界上。不同溫度下碳化物形態(tài)有所不同，高溫下碳化物析出較快，顆粒長(zhǎng)大現(xiàn)象明顯。650℃溫度下晶界呈樹(shù)枝狀，隨保溫時(shí)間延長(zhǎng)樹(shù)枝晶漸漸變短，碳化物在晶界上析出長(zhǎng)大，最后形成碳化物顆粒;在750℃下，上述變化更明顯，樹(shù)枝晶變短、變寬，碳化物顆粒清晰可見(jiàn);在850℃下碳化物析出嚴(yán)重，碳化物呈球狀，并聚集長(zhǎng)大。 
　　2.412CrlMoV鋼的碳化物析出變化規(guī)律 
　　12CrlMoV鋼典型的組織是鐵素體+珠光體，珠光體中碳化物的主體是層片狀，鐵素體在鋼管運(yùn)行過(guò)程中變化不大。12CrlMoV鋼主蒸汽管運(yùn)行溫度在540℃左右，運(yùn)行后珠光體的變化非常明顯，其形態(tài)變化特征鮮明，即層片狀的碳化物(主要是滲碳體)逐漸分解、聚集和球化，同時(shí)碳化物顆粒趨于增大，試驗(yàn)結(jié)果與12CrlMoV的碳化物標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)評(píng)級(jí)方法(五級(jí)法)是一致的。