(2)具有出现弧坑裂纹的倾向。
(3)某些合金元素,具有焊接再热裂纹倾向,尤以含钒、含硼的钢种为甚。
为了避免和消除上述缺陷,合金钢需要焊前预热,焊后热处理。
焊前预热的主目的是改善材料的可焊性。在加热并保持一定温度的过程中可以降低焊接接头区域的温差,使热影响区的淬硬倾向减弱。在焊接过程中有利于氢气的逸出,降低焊缝中的氢含量,防止冷裂纹的产生,改善焊接接头的塑性及韧性。
后热处理的方法一般是高温回火,其主要目地是:
(1)消除或减少在焊接过程中所产生的内应力,防止焊缝和热影响区产生裂纹。
(2)改善焊缝和热影响区的机械性能,即提高其塑性及韧性,改善硬脆倾向。
(3)改善焊缝和热影响区的金相组织。
一般碳素钢的焊接性能好,焊接时可不必预热与热处理。但对于含碳量高、刚度大的焊件,由于焊后残余应力大,也需预热及热处理,如壁厚于30mm的碳钢管。
30.安装蠕胀测点的目的是什么?蠕胀测点安装在什么部位?
管道在高温情况下要发生蠕变胀粗,为了测量和监督蠕变速度,在高温管道上要安装蠕胀测点。为了测量的准确,不能直接测量管道本身,要在管道上装设专门的测点,它由测钉和测钉座组成,如图3—3所示。
安装时先测钉座位置,用电焊把测钉座焊接在管道上,再把测钉旋入测钉座内。用千分卡或专用桥尺,测量测钉的原始直径,并做记录。以后每次检修都在进行测量,以计算管道的蠕胀速度,监视蠕胀是否已达危险值。
蠕胀测点安装在主蒸汽管道及其它高温管道上,位置应选在两焊缝或法兰之间较直的管段中部,与焊缝或支吊架距离不小于1m;距弯头弧线的起点不小于0.75m,并充分考虑安装测点及测量时的方便。
31.什么是超温?什么是过热?为什么要做超温记录?
运行中蒸汽温度超过额定值时称超温。受热面管或蒸汽管道壁温,超过该种钢材最高许用温度时称过热。
各种钢材都有规定的使用温度范围,或者说有一个允许的最高使用温度。在允许的使用温度范围内,可按其使用寿命安全工作。
运行中的超温。有时会引起管壁过热,有时则不一定。如果额定运行温度比钢材的许用最高温度低很多,即便出现超温,也不一定过热。如12Cr1MoV钢的允许最高使用温度为580℃,蒸汽额定温度为540℃,运行中达到点550℃,这习惯上就属于超温,但对主蒸汽管道来说并没有过热。
当实际壁温超过钢材最高使用温度时,金属的机械性能、金相组织就要发生变化,蠕变速度加快,最后导致管道破裂。为此,运行中对主蒸汽管、过热器及再热器管和相应的导汽管,要作好超温记录,统计超温时间及超温程度,以便分析管道的寿命,加强对管道的监督,防止出现过热及突然损坏。
32.超温对管道使用寿命有何影响?
各种汽水管道和锅炉受热面管子,都是按照一定的工作温度和应力设计其使用寿命的。如果运行中工作温度超过设计温度,虽未过热,也会使金属组织稳定性变差,蠕变速度加快,最后使其工作寿命缩短。
根据试验研究材料达到破坏的时间与蠕变速度成反比,随温度的升高呈指数关系缩短。按照这一原理,在应力相同和条件下,不同温度的使用寿命,可用拉尔森米列尔近似方程来估算。
33.蒸汽管道和锅炉受热面管设置监视段的目的是什么?
被指定作为长期观察、检验、定期割取试样各种金属试验的管段,称为监视段。设置监视段的目的,主要是更好地了解被监视管道的金相组织、机械性能,特别是蠕变速度在运行过程中的变化情况,以便分析判断,并及时采取对策。
按照《火力发电厂金属技术监规程》的规定:工作温度大于450℃的主蒸汽管道高温再热蒸汽管道,应在蒸汽温度较高的水平管段上设置监视段,进行里蠕变监督。监视段应选用该管系中实际壁厚薄的批钢管,其长度大于5m,并设置三组蠕变测点。过热器和再热器应在壁温最高处设置监视管,定期割取试样,监测管子的壁厚、直径、金相组织和机械性能随温度及运行时间的变化规律,以便及发现问题,及时采取措施。
34.什么是长期超温爆管?其破口有何特征?
运行中由于某种原因,造成管壁温度超过设计值,只要超温幅度不太大,就不会立即损坏。但管子长期在超温下工作,钢材金相组织会发生变化,蠕变速度加快,持久强度降低,在使用寿命未达到预定值时,即提早爆破损坏。这种损坏长期超温爆管,或叫长期过热爆管,也称一般性蠕变损坏。
长期超温爆管,一般发生在高温过热器出口段外圈管子的向火侧。根据近年对过热器管爆破事故和分析,约70%的爆管是由于长期超温而引起的。水冷壁、凝渣管以及省煤器管,偶然也会发生这类爆破损坏现象。
长期超温爆管破口的特征是:破口呈粗糙脆性断面的大张口,管壁减薄不多,管子蠕胀也不甚显著,破口内壁往往有较厚的氧化铁层。
破口的过些特征,与钢材在长期超温过行过程中,组织结构不断变介质的不断腐蚀有关。它首先产生微细的蠕胀裂纹和应力腐蚀裂纹,然后在继续超温运行过程中,微细裂纹不断形成和发展,最后引起爆管事故的发生。
35.什么是短时超温爆管?破口有何特征?
受热面管子在运行过程中,由于冷却条件恶化,管壁温度在短时间内突然上升,使钢材的抗拉强度急剧下降。在介质压力作用下,温度最高的向火侧,首先发生塑性变形,管径胀粗,管壁变薄,随后发生剪切断裂而爆破。这种爆管称短时超温爆管,也称短时过热爆管,或者称为速蠕变损坏。
短时超温爆管,多发生在水冷壁管和凝渣管上,特别是水冷壁热负荷最高的部位,如燃烧带附近及燃烧器周围的管子的向火侧。过热器也有发生短时超温爆管的可能。
短时超温爆管的破口,一般胀粗较为明显,管壁减薄很多,爆破口呈尖锐的薄,因而承受不了介的压力而引起的剪切断裂造成的。另外,也与爆破时介质高速喷出,对炽热管壁产生激冷作用有关。
36.什么是淬火?淬火的目的是什么?
电厂把钢加热到某一适当温度,如亚共析钢加热至AC(表示钢在加热时铁素体全部溶入奥氏体的临界点)以上30——60℃,保持一定时间后,使其急速冷却的工艺过程淬火。淬火可采用水或油作为冷却介质。
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