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不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)件主要就是采用不銹鋼線材為原料，接著按照生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件的步驟進(jìn)行墩打等等一系列的過程，采用不銹鋼進(jìn)行制造緊固件產(chǎn)品,已經(jīng)很普及，但是對(duì)于不銹鋼緊固件來說，其有四大性能要點(diǎn)，具體介紹如下： 一、不銹鋼緊固件的耐高溫性。由于不銹鋼本身的硬度就比較強(qiáng)，生產(chǎn)出來之后的緊固件有著很強(qiáng)的防氧化能力，并且在高溫之下也是不能夠正常工作,不會(huì)燒到高溫的太多干擾，假如能夠在制造之后同時(shí)進(jìn)行鈍化，那么效果會(huì)變得更來越好。 二、不銹鋼緊固件的物理性能，有著比較高的電陰率。和碳鋼線材比起來,我們可以看到不銹鋼緊固件的電陰率比碳鋼高了整整五倍。在標(biāo)準(zhǔn)件中有一個(gè)膨脹的系數(shù),經(jīng)過試驗(yàn)我們知道了假如溫度越高，那么不銹鋼緊固件的膨脹系數(shù)將會(huì)有著一定的提高。 三、不銹鋼緊固件的受力能力，對(duì)于不銹鋼緊固件來說,能夠承受的載荷都是比較中，雖然不能夠和高強(qiáng)螺栓相互比較，但是也滿足了正常人們的需求。 四、不銹鋼緊固件的機(jī)械性能。在機(jī)械性能中，可以知道很多的都是跟不銹鋼的線材有著很大的關(guān)系。比如不會(huì)生銹、高抗腐蝕能力這些都是跟著不銹鋼的性質(zhì)有著很大的關(guān)系，隨著標(biāo)準(zhǔn)件的不斷發(fā)展，這些機(jī)械性能也跟隨著變得越來越強(qiáng)。

本文介紹了1000MW火電機(jī)組水冷壁T23/12Cr1MoV焊接裂紋的產(chǎn)生狀況，確定裂紋性質(zhì)為再熱裂紋。分析了再熱裂紋的產(chǎn)生機(jī)理、影響因素。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，從溫度場(chǎng)均勻性、組裝應(yīng)力、焊縫成形、伸縮自由度等幾個(gè)方面分析了再熱裂紋產(chǎn)生的原因，并采取降低溫度差、減小應(yīng)力集中、提高焊縫的外觀工藝、采用較小的焊接線能量、增加預(yù)熱和后熱工藝等措施避免了再熱裂紋的產(chǎn)生。  材料是阻礙火力發(fā)電機(jī)組參數(shù)提高的最大的瓶頸。為了適應(yīng)發(fā)電機(jī)組向超臨界/超超臨界的發(fā)展，提高材料的高溫性能，近30年來，美、日、歐等發(fā)達(dá)國(guó)家在開發(fā)電站新材料方面進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究。其中，T23鋼是日本住友公司在借鑒我國(guó)自行研制的多元低合金耐熱鋼102鋼（即GB5310-2008中的12Cr2MoWVTiB鋼）的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的一種新型耐熱鋼種，其600℃時(shí)的強(qiáng)度與102鋼相當(dāng)，但焊接性能優(yōu)于102鋼。12Cr1MoV鋼是目前國(guó)產(chǎn)高參數(shù)火力發(fā)電機(jī)組的主要用鋼鋼種之一，廣泛用于鍋爐的過熱器管和再熱器管，焊接性能良好。12Cr1MoV和T23同屬于以Cr-Mo為基礎(chǔ)的低、中合金珠光體耐熱鋼。雖有資料表明兩者都有再熱裂紋傾向，但由于人們對(duì)其重視，近年來火電施工罕有這兩種鋼材發(fā)生再熱裂紋的現(xiàn)象。對(duì)于兩種鋼材焊接的研究資料并不多見，本文針對(duì)某1000MW火電機(jī)組塔式爐水冷壁施工中發(fā)生的T23/12Cr1MoV焊接裂紋進(jìn)行了分析。 1現(xiàn)狀調(diào)查 TIG-R31是常用焊接材料，多年來未發(fā)現(xiàn)過裂紋。謹(jǐn)慎起見，施工單位委托鄭州機(jī)械研究所做化學(xué)成分分析，結(jié)果見附表。 焊絲化學(xué)成分符合規(guī)程要求，原因分析排除了焊接材料的因素。 2原因分析 生產(chǎn)實(shí)踐證明，珠光體耐熱鋼焊后進(jìn)行熱處理是不可缺少的重要工序。多數(shù)珠光體耐熱鋼在焊后并未出現(xiàn)裂紋，而是在焊后熱處理過程中產(chǎn)生了裂紋，即焊接再熱裂紋。 從60年代開始，國(guó)外相繼報(bào)道了因再熱裂紋而發(fā)生的多起事故，促使各國(guó)對(duì)再熱裂紋開展了大量的試驗(yàn)研究。70年代初，國(guó)內(nèi)也報(bào)道了因再熱裂紋而導(dǎo)致產(chǎn)品失效的事故。隨著珠光體耐熱鋼應(yīng)用于壓力容器和高溫高壓管道，關(guān)于再熱裂紋的報(bào)道也時(shí)有所聞。 本文中所提及的T23/12Cr1MoV裂紋具備再熱裂紋的明顯特征：1）在珠光體耐熱鋼消除應(yīng)力熱處理過程中產(chǎn)生；2）產(chǎn)生的部位均在焊接熱影響區(qū)的過熱粗晶區(qū)，裂紋沿熔合線方向在奧氏體粗晶晶界發(fā)展；3）出現(xiàn)在應(yīng)力集中部位。 要分析裂紋產(chǎn)生的原因，必須先要了解再熱裂紋的影響因素。 2.1再熱裂紋影響因素 2.1.1焊縫成形 由于焊縫成形影響應(yīng)力集中的大小，再熱裂紋易產(chǎn)生于應(yīng)力集中的熱影響區(qū)粗晶區(qū)，因而也影響再熱裂紋的產(chǎn)生。焊縫與母材過渡不圓滑，焊縫余高過高或存在咬肉、未熔合、未焊透等缺陷，在焊后再熱過程中均能誘發(fā)再熱裂紋。因此焊接過程中應(yīng)盡可能的控制焊縫成形，對(duì)成形不理想或存在缺陷的部位進(jìn)行修補(bǔ)，以達(dá)到降低焊接應(yīng)力的作用，從而控制再熱裂紋的產(chǎn)生。 2.1.2組裝應(yīng)力 組裝時(shí)采用強(qiáng)力組對(duì)等，都會(huì)使得焊縫處存在大的組裝應(yīng)力。焊后再熱過程中，容易引發(fā)再熱裂紋，因此組裝珠光體耐熱鋼時(shí)要避免強(qiáng)力組裝，以減少組裝應(yīng)力。 2.1.3預(yù)熱 為防止再熱裂紋的產(chǎn)生，焊前預(yù)熱是十分有效的。預(yù)熱可以降低焊接應(yīng)力，珠光體耐熱鋼焊前按要求進(jìn)行預(yù)熱，在很大程度上可以防止再熱裂紋的產(chǎn)生。 2.1.4焊后后熱 實(shí)驗(yàn)證明，珠光體耐熱鋼焊后進(jìn)行350℃的后熱處理，可以有效地消除焊縫中的擴(kuò)散氫，從而減少焊縫中殘存的空穴，有利于防止再熱裂紋的產(chǎn)生。 2.1.5焊接線能量 大的焊接線能量會(huì)使過熱區(qū)的晶粒更加粗大，晶界結(jié)合力更加脆弱，從而增加了再熱裂紋產(chǎn)生的傾向。 2.2焊縫再熱裂紋產(chǎn)生原因 2.2.1管屏上下受熱嚴(yán)重不均勻，導(dǎo)致產(chǎn)生熱應(yīng)力。經(jīng)調(diào)查由于三通處形狀不規(guī)則，包覆加熱器時(shí)無法對(duì)稱布置，熱處理工在管排上部布置20kW加熱器，下部布置10kW加熱器，這樣必然導(dǎo)致管排受熱不均勻，使加熱和冷卻過程中產(chǎn)生附加熱應(yīng)力。據(jù)施工人員反應(yīng)，熱處理過程中管屏焊縫附近明顯上撓約有10cm的高度，可見熱應(yīng)力之巨，但施工人員并沒有考慮到布置相應(yīng)的熱電偶去測(cè)量不同地方的溫度差異。 2.2.2為便于對(duì)口，施工人員對(duì)焊縫一側(cè)的管排進(jìn)行了抽條，而焊縫另一側(cè)的管排沒有進(jìn)行抽條，也就導(dǎo)致了焊縫兩側(cè)剛性不同，加之三通的形狀不規(guī)則，使得焊縫成為應(yīng)力集中區(qū)域，加熱過程中承受巨大的熱應(yīng)力。 2.2.3每片管屏有焊口22道，但熱處理時(shí)由于加熱片長(zhǎng)度不夠，每爐只熱處理17道焊口，未熱處理位置的管子對(duì)正在熱處理的管子伸縮起到了阻礙作用，使得被處理的焊縫及管子在加熱時(shí)不能自由伸長(zhǎng)，降溫時(shí)不能自由收縮，加大了焊縫處的應(yīng)力集中。 2.2.4地面組合時(shí)為保證組件尺寸，對(duì)口前對(duì)管屏進(jìn)行了定位焊，熱處理時(shí)定位焊點(diǎn)并未去除，導(dǎo)致熱處理過程中管排不能自由伸縮，加大了焊縫承受的熱應(yīng)力。 2.2.5焊接電流過大，個(gè)別焊縫成形不好，有咬邊、過渡不良等缺陷存在。 3糾正措施 原因分析清楚，針對(duì)原因采取相應(yīng)措施。 3.1盡量保證焊縫受熱均勻。改變?cè)瓉淼臒崽幚砉に?，管排上下各布置相同功率?shù)的加熱器，保證上、下兩面的功率輸入相同（遺憾的是，施工人員并沒有布置相應(yīng)數(shù)量的熱電偶進(jìn)行上下溫度差比對(duì)）。 3.2熱處理前去除影響管子收縮的定位焊點(diǎn)，降低拘束度，讓管子在受熱過程中自由伸縮。 3.3每一組管屏焊完后22道焊口同時(shí)處理，讓所有管子同時(shí)伸縮。 3.4焊縫兩側(cè)同時(shí)抽條，抽條長(zhǎng)度一致，盡量減小焊縫處的應(yīng)力集中。 3.5采用小電流焊接，降低焊接線能量。同時(shí)加強(qiáng)外觀檢驗(yàn)，消除咬邊、過渡不良等缺陷。 3.6為降低焊接應(yīng)力，預(yù)熱150℃后進(jìn)行施焊。 3.7焊后進(jìn)行350℃恒溫1小時(shí)后熱處理，除確保氫逸出外，還可有效地降低焊后冷卻速度，降低接頭的殘余應(yīng)力。 采取以上措施后，管排焊縫熱處理后未再出現(xiàn)裂紋，取得了良好的控制效果。 4 結(jié)束語 4.1 本文中水冷壁焊縫出現(xiàn)的裂紋屬再熱裂紋。 4.2 消除外觀缺陷、采用小的線能量、降低應(yīng)力，可以有效減少裂紋率。 4.3 受熱不均勻?qū)е碌臒釕?yīng)力是再熱裂紋產(chǎn)生的主要原因。 4.4 降低拘束度有助于降低再熱裂紋產(chǎn)生的概率。

在轉(zhuǎn)爐精煉方面，為減少無渣吹煉時(shí)的鋼水噴濺，因此在頂吹氧槍設(shè)計(jì)中，除了進(jìn)行模型實(shí)驗(yàn)外，還同時(shí)進(jìn)行了數(shù)值流體力學(xué)的解析。尤其是，結(jié)合實(shí)驗(yàn)中獲得的部分?jǐn)?shù)據(jù)，可以獲得噴吹氣流在三維方向的運(yùn)動(dòng)量等復(fù)雜數(shù)據(jù)。 最近，由于耐化學(xué)性試驗(yàn)法之一的粒子法的應(yīng)用，因此出現(xiàn)了對(duì)與液體（鋼水）的相互作用產(chǎn)生的噴濺等進(jìn)行試驗(yàn)解析的動(dòng)向。 但是，上述的解析全部都是基于沒有反應(yīng)的氣體與液體的流體解析。有關(guān)轉(zhuǎn)爐內(nèi)頂吹噴槍的脫碳反應(yīng)的氣流解析，除了1990年初進(jìn)行的二維解析外，就再也沒有了。 Kato等人根據(jù)小型高頻爐吹氧時(shí)的二次燃燒實(shí)驗(yàn)結(jié)果，基于動(dòng)平衡的考慮，預(yù)先給出了氧氣噴吹時(shí)鋼液的凹處，并假設(shè)紊流普蘭特?cái)?shù)和紊流施密特?cái)?shù)都為1，推算出伴隨反應(yīng)的爐內(nèi)氣流，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與二次燃燒率基本一致。 Baptizmanski等人進(jìn)行了在10kg鐵水中底吹氧的觀察實(shí)驗(yàn)，取得了意義深遠(yuǎn)的結(jié)果。即，通過直接觀察底吹氧時(shí)的火點(diǎn)，可以將火點(diǎn)分為氧直接與鐵反應(yīng)后形成的極高溫度區(qū)（IB區(qū)）和火點(diǎn)周圍FeO被C還原的低溫區(qū)（ⅡA區(qū)、ⅡB區(qū)）。在成為脫碳最盛期的低碳含量區(qū)內(nèi)，Ⅱ區(qū)（ⅡA、ⅡB）擴(kuò)大；在生成鐵氧化的低碳含量區(qū)內(nèi)，IB區(qū)擴(kuò)大。根據(jù)相當(dāng)于IB區(qū)的火點(diǎn)溫度測(cè)定可知，在脫碳最盛期的火點(diǎn)溫度為2373K，在鐵氧化期的火點(diǎn)溫度為2573K。 雖然可以推測(cè)即使在頂吹氧槍吹氧時(shí)也同樣會(huì)發(fā)生因噴吹的氧氣產(chǎn)生的火點(diǎn)（生成氧化鐵）及其還原機(jī)理，但詳細(xì)情況仍不清楚。 隨著鐵水預(yù)處理工藝的引進(jìn)，鐵水條件已穩(wěn)定，頂?shù)状禑挼匿撍蜖t渣實(shí)現(xiàn)了均勻化。為提高鋼水中的碳含量和溫度的終點(diǎn)控制精度，需進(jìn)一步提高吹煉控制數(shù)學(xué)模型的精度。為減少吹煉的變化和干擾因素，還進(jìn)行了將副槍測(cè)定后的連續(xù)性廢氣成分導(dǎo)入吹煉控制模型的試驗(yàn)。 但是，為實(shí)現(xiàn)未來轉(zhuǎn)爐操作不需要熟練操作工的完全自動(dòng)吹煉控制，因此要進(jìn)一步提高吹煉控制數(shù)學(xué)模型本身的精度。脫碳、脫磷、脫硫和鐵的氧化及還原反應(yīng)在轉(zhuǎn)爐內(nèi)是同時(shí)進(jìn)行的，為對(duì)其進(jìn)行解析和優(yōu)化，開發(fā)了多相偶合反應(yīng)模型和基于這種模型的工藝模擬研究。在未來實(shí)現(xiàn)工業(yè)化操作上，要加快實(shí)爐的解析，進(jìn)一步推進(jìn)反應(yīng)速度解析方面的研究，包括轉(zhuǎn)爐爐形影響的研究。

納米材料由于具有良好的表面和界面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)及宏觀隧道效應(yīng),在多個(gè)領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。納米材料的組成結(jié)構(gòu)、尺寸和形貌特征等因素對(duì)其性質(zhì)具有顯著影響。通過不同工藝的形貌控制可選擇性地合成出四面體、立方體、納米棒、納米線、納米盤以及三棱柱等不同形狀的納米金屬粒子,而具有各種特別的花狀結(jié)構(gòu)的納米材料顯示出與一般納米材料不同的優(yōu)異的物理化學(xué)性能,成為新的研究熱點(diǎn)。 貴金屬電催化劑Pt及其合金化合物在質(zhì)子交換膜燃料電池及電解水制氫等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,但貴金屬Pt的高價(jià)格激發(fā)了降低燃料電池等裝置中Pt用量的研究。調(diào)節(jié)電催化鉑的形貌就是其中最重要的方法。有研究表明:通過電化學(xué)沉積及欠電位沉積合成的納米花結(jié)構(gòu)Pt電催化劑具有高的比表面積和電化學(xué)活性面積。在電勢(shì)為 -0.2～1.5V范圍內(nèi),納米花結(jié)構(gòu)Pt催化劑在吸脫附氫電勢(shì)區(qū)域內(nèi)的電流強(qiáng)度遠(yuǎn)高于普通Pt納米球顆粒,而且納米花結(jié)構(gòu)Pt電催化劑的電化學(xué)活性面積高達(dá)76.1cm2/mg。例如,鉑納米花的合成提高了葡萄糖中血糖的檢測(cè)效果,由于其較強(qiáng)的電化學(xué)性能,使葡萄糖迅速氧化,電流響應(yīng)迅速增強(qiáng),從而使可檢測(cè)的最低葡萄糖濃度降為2μmol/L?；钽K納米結(jié)構(gòu)的優(yōu)良性能使其在燃料電池、生物分析、表面增強(qiáng)拉曼以及催化等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。另外,以葡萄糖為還原劑,以特定的表面活性劑為保護(hù)劑,在低溫水熱的條件下,也可以合成鉑納米花。這種綠色化學(xué)制備方法所得的納米花比較穩(wěn)定,并具有很好的電催化性能。 ZnO2在光催化領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。研究表明,具有納米花結(jié)構(gòu)的ZnO2具有很高的光催化效率。高分辨透射電子顯微鏡顯示,在合成ZnO2納米花的過程中,能夠形成明顯的ZnO2-Pt異質(zhì)結(jié)構(gòu)及Pt(100)晶面,這種ZnO2-Pt異質(zhì)納米花結(jié)構(gòu)除了具有與商業(yè)TiO2光催化劑相當(dāng)?shù)墓獯呋释?還具有良好的乙基紫羅蘭光降解活性。據(jù)報(bào)道,采用水熱法可制備花形納米氧化鋅粉。掃描電鏡表明,這種納米氧化鋅粉形貌為短柱狀組成的花形,其中短柱狀的氧化鋅的直徑為150～250nm,長(zhǎng)度為250～600nm,短柱的頂端為六角柱形。另?yè)?jù)報(bào)道,采用熱液法也可在氧化鈦基片上制備氧化鋅的花狀結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)在色素增感太陽能電池中的能量轉(zhuǎn)換效率可達(dá)1.26%。用熱液法制備的氧化鐵納米花狀結(jié)構(gòu)還可以應(yīng)用在鋰離子電池中,充當(dāng)鋰離子電池正極材料。此外,氧化鋅納米花在半導(dǎo)體材料、橡膠添加劑、氣體傳感器、紫外線遮蔽材料和變壓器等諸多方面也得到了應(yīng)用。 另?yè)?jù)報(bào)道,通過可控溶劑熱法,利用乙二胺作為模板制備出花形硫化鎘(CdS)納米結(jié)構(gòu),由于其較大的比表面積,這種結(jié)構(gòu)的光催化性能要遠(yuǎn)優(yōu)于其它CdS材料。

由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪進(jìn)口溫度不斷提高，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)材料的熱強(qiáng)性提出了更高的要求。為此，高溫合金的合金化程度不斷提高。本文研究了一種新型高強(qiáng)度高溫合金，它含有較高含量的W以進(jìn)行固溶強(qiáng)化以及較高含量的Al、Ti、Nb以析出足夠數(shù)量的γ′相進(jìn)行沉淀強(qiáng)化，從而使合金獲得了很高的熱強(qiáng)性，提高了合金的使用溫度。此外，合金中還加入了一定含量的C和B進(jìn)行晶界強(qiáng)化，以保證良好的綜合性能。B元素是鎳基高溫合金中普遍采用的晶界強(qiáng)化元素。B元素偏聚在晶界，增加晶界結(jié)合力，抑制有害相的形成，提高了合金性能。另外，適量B還能提高合金的塑性。但是B同時(shí)也具有十分有害的作用，它可以強(qiáng)烈地促進(jìn)凝固偏析，并影響合金的凝固過程。因此，將B含量提高到合適的范圍內(nèi)是提高合金組織性能的重要措施。因此，本文研究了B對(duì)合金凝固行為的影響，為合理地提供B含量提供參考。 母合金的成分為（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）：17Cr，11.7W，6.5Co，2.7Ti，1.5Al，1.6Nb，12Fe，0.04C，余量為Ni。在其中分別加入0.004%和0.010%的B。采用高溫水淬實(shí)驗(yàn)分析合金的凝固過程。將樣品置入陶瓷坩堝中，用Al2O3粉末填埋保護(hù)，加熱到1400℃，保溫5min，然后爐冷到目標(biāo)溫度保溫10min迅速水淬，得到高溫水淬試樣。解剖分析試樣，觀察不同目標(biāo)溫度下的凝固組織。 研究結(jié)果表明，B阻礙了合金枝晶生長(zhǎng)，增加了合金的中心等軸晶區(qū)，細(xì)化鑄錠晶粒。B加劇了Nb、Ti、W等元素的偏析，并抑制了合金凝固過程中塊狀η相的析出，使一次MC形態(tài)由長(zhǎng)條狀變?yōu)閴K狀。

超低碳鋼中的夾雜物對(duì)冷軋產(chǎn)品表面質(zhì)量有直接的影響，尤其是鑄坯中的大型夾雜物經(jīng)常導(dǎo)致最終產(chǎn)品出現(xiàn)表面質(zhì)量問題，因此高等級(jí)汽車板要求鋼中原始夾雜物尺寸小于100微米。為定量分析現(xiàn)有工藝下超低碳板坯的夾雜物能否滿足冷軋板表面質(zhì)量要求，使用金屬中夾雜物原位快速自動(dòng)分析儀定量研究了超低碳板坯近表面的夾雜物分布以及RH過程吹氧工藝與夾雜物的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 鋼鐵研究總院的學(xué)者為定量分析現(xiàn)有工藝下超低碳板坯的夾雜物能否滿足冷軋板表面質(zhì)量要求，使用金屬中夾雜物原位快速自動(dòng)分析儀定量研究了超低碳鋼板坯中夾雜物的分布、種類、尺寸。發(fā)現(xiàn)鑄坯中夾雜物在鑄坯斷面上夾雜物分布較均勻。正常坯有極個(gè)別簇狀?yuàn)A雜物尺寸在50~100微米。切頭和尾坯存在少量大于100微米的簇狀?yuàn)A雜物。RH處理過程無論是否吹氧，在脫碳結(jié)束時(shí)活度氧相當(dāng)，鑄坯夾雜物總量和尺寸也基本相同，現(xiàn)有工藝生產(chǎn)超低碳板坯可以滿足用于冷軋板表面質(zhì)量的要求，但切頭和尾坯不能用于冷軋薄板生產(chǎn)。