Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Влияние термической обработки на микроструктуру и механическое поведение сварного соединения жаропрочной стали SA-335 P5

Дунхуэй Го, Чжэньтай Чжэн, Цзиньлин Юй, Мэн Хэ, Фэнь Ши, Шуай Ли

Аннотация


Исследованы микроструктура и механические свойства сварного соединения из жаропрочной стали SA-335 P5 в состояниях после сварки и послесварочной термической обработки при нагреве открытым пламенем (ПСНОП) и электронагреве (ПСЭН). Определено содержание элементов в сварном шве, измерена твердость по Виккерсу. Проведены испытания на растяжение и изгиб. Показано положительное влияние термической обработки (в наибольшей степени ПСЭН) на механические свойства и структуру сварного соединения. Установлено, что сварное соединение из стали SA-335 Р5 после ПСЭН по сопротивлению изгибу соответствует требованиям материала для нефтехимической промышленности. В состоянии после сварки использовать сварное соединение из этой стали не рекомендовано.

Ключевые слова


heat-resistant steel; heat treatment; welded joint; microstructure; mechanical properties

Полный текст:

PDF

Литература


Pan X. M., Li X., Chang L. et al. Thermal-mechanical fatigue behavior and lifetime prediction of P92 steel with different phase angles // Int. J. Fatigue. 2018. V. 109. P. 126 - 136.

Wei J., Kadda Y. Effect of welding sequence on residual stress distribution in a multipass welded piping branch junction // Int. J. Pres. Vessel. Pip. 2012. V. 95. P. 39 - 47.

Placido A., Eugenio G., Andrea S. Damage assessment of topping furnaces radiant tubes and creep behavior of ASTM A335 P5 steel // Mat. High. Temp. 2020. V. 37(2). P. 81 - 88.

Masuyama F. Effect of specimen size and shape on creep rupture behavior of creep strength enhanced ferritic steel welds // Int. J. Pres. Vessel. Pip. 2010. V. 87. P. 617 - 623.

Vojteh L., Borivoj S., Gorazd J. The influence of austenitizing and tempering temperature on the hardness and fracture toughness of hotworked H11 tool steel // J. Mater. Process. Tech. 2006. V. 178. P. 328 - 334.

Mehdi J., Forough B. Investigating hot corrosion behavior of SA 312 TP321H stainless steel and SA 335 P5 ferritic steel and their dissimilar weldment in corrosive salt environment // Oxid. Metals. 2018. V. 89, No. 5 - 6. P. 589 - 607.

Marko D., Tomaz V., Ivan S., Dejan M. Analysis of heat-affected zone microstructures of steel P92 after welding and after post-weld heat treatment // Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2019. V. 102, No. 9 - 12. P. 3801 - 3812.

Chaouch D., Guessasma S., Sadok A. Finite element simulation coupled to optimisation stochastic process to assess the effect of heat treatment on the mechanical properties of 42CrMo4 steel // Mater. Design. 2012. V. 34. P. 679 - 684.

Miao L. Y. Xu, Y., Jing H. Y. et al. Experimental and numerical investigation of heated band width for local post weld heat treatment of ASME P92 steel pipe // J. Pres. Vessel. Technol. 2014. V. 136(2). P. 011401 - 011408.

Fan W. F., Ao S. S., Huang Y. F. et al. Water cooling keyhole gas tungsten arc welding of HSLA steel // Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2017. V. 92(5 - 8). P. 2207 - 2216.

Pandey C., Mahapatra M. M., Kumar P. et al. Microstructure and mechanical property relationship for different heat treatment and hydrogen level in multi-pass welded P91 steel joint // J. Manuf. Process. 2017. V. 28. P. 220 - 234.

Pandey C., Mahapatra M. M., Kumar P. et al. Effect of post weld heat treatments on microstructure evolution and type IV cracking behavior of the P91 steel welds joint // J. Mater. Process. Tech. 2019. V. 266. P. 140 - 154.

Pandey C., Giri A., Mahapatra M. M. Evolution of phases in P91 steel in various heat treatment conditions and their effect on microstructure stability and mechanical properties // Mater. Sci. Eng. A. 2016. V. 664. P. 58 - 74.

Pandey C., Mahapatra M. M., Kumar P. et al. Softening mechanism of P91 steel weldments using heat treatments // Archives. Civ. Mech. Eng. 2019. V. 19, P. 297 - 310.

Zhang X. H., Zeng Y. P., Cai W. H. et al. Study on the softening mechanism of P91 steel // Mater. Sci. Eng. A. 2018. V. 827. P. 63 - 71.

Xu Z. Q., Shen Y. Z., Shang Z. X. et al. Precipitate phases in ferritic/martensitic steel P92 after thermomechanical treatment // J. Nucl. Mater. 2018. V. 509. P. 355 - 365.

Saini N., Pandey C., Mahapatra M. Characterization and evaluation of mechanical properties of CSEF P92 steel for varying normalizing temperature // Mater. Sci. Eng. A. 2017. V. 688. P. 250 - 26.

Saini N., Mulik R. S., Mahapatra M. M. Influence of filler metals and PWHT regime on the microstructure and mechanical property relationships of CSEF steels dissimilar welded joints // Int. J. Pres. Vessel. Pip. 2019. V. 170. P. 1 - 9.

Abe F. Influence of chemical compositions and creep test conditions on UK R5 creep ductility parameter lambda of W - Mo-balanced 9Cr steel // Mat. High. Temp. 2020. V. 37(5). P. 309 - 320.

Vigantas K., Algirdas V. V., Olegas C. Effect of PWHT on the mechanical properties of P5 steel welded joints // Solid. State. Phenom. 2010. V. 165. P. 104 - 109.

Zhang K., Zhang M., Guo H. Z. H. et al. A new effect of retained austenite on ductility enhancement in high-strength quenching-partitioning-tempering martensitic steel // Mater. Sci. Eng. A. 2011. V. 29(30). P. 8486 - 8491.

ASME Boiler and Pressure Vessel Code An International Code, Section IX. Two Park Avenue. New York, 2019. P. 110 - 115.

Zeng Y. P., Jia J. D., Cai W. H. et al. Effect of long-term service on the precipitates in P92 steel // Int. J. Min. Met. Mater. 2018. V. 25(8). 913 - 921.

Carvalho G. H. S. F. L., Cordeiro W. R., Filho J. C. P. Influence of length/diameter ratio and post weld heat treatment on collapse resistance of welded pipes // Int. J. Pres. Vessel. Pip. 2019. V. 171. P. 224 - 232.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2021.5.51-59

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024