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国产SA-335P92钢的焊接工艺性能

发布日期:2012-04-10 文章作者:卢长煜 徐祥久 李宜男 文章来源:机械制造文摘-焊接分册 浏览次数:5080次
摘要:新型马氏体耐热钢SA-335P92以其卓越的抗高温蠕变性能被广泛用于超超临界机组中。文中对国产SA-335P92钢的焊接性进行了试验研究,通过斜Y形坡口焊接裂纹试验和再热裂纹试验等确定了国产SA-335 P92钢的预热温度和焊后热处理温度。然后选择合适的焊接材料和焊接工艺进行焊接试验,通过焊接接头的力学性能等试验证明国产SA-335 P92钢能够满足使用性能的要求。
关键词:超超临界锅炉;国产SA-335P92钢;焊接性
中图分类号:TG 406
The weldability of domestic SA-335P92 steel
Lu Changyu, Xu Xiangjiu, Li Yinan
( Harbin Boiler Company Limited, Harbin 150046, China)
Abstract: For its remarkable high temperature creep resistant properties, the new SA-335P92 martensitic heat-resistant steel became the most promising materials used in ultra supercritical power plants. The present study is about the welding properties of the domestic SA-335P92 steel. The preheat temperature and heat treatment standards of SA-335P92 were determined by slit type cracking testing and welding reheat cracking testing. Then the welding experiments were carried out after our choosing the welding materials and welding procedure reasonably. It was verified that the domestic SA-335P92 steel can fit the requirement of the application by analyzing the mechanical properties of the welded joint.
Key words: ultra-supercritical boiler; domestic SA-335P92 steel; weldability
O前言
        SA-335 P92(以下简称P92)钢是在T/P91钢的基础上改良开发出来的新钢种,化学成分上适当降低了钼元素的含量(0.5%Mo),同时加入一定量的钨(1.7%70 W)以将材料的钼当量(Mo +0. SW)P91钢的1%提高到约1.5 010,该钢还加入了适量的硼元素。经改良后,与其它铬一钼耐热钢相比,P92钢的耐高温腐蚀和氧化性能与9% Cr钢相似,但材料的高温强度和蠕变性能得到了进一步提高。其主要优点是,在相同的工作温度、压力或设计寿命条件下,能够进一步降低电站锅炉及管道系统的重量,或者在同样的结构尺寸下,进一步提高结构的设计工作温度,从而提高系统的热效率。但是,目前P92钢在焊接过程中还存在以下问题:
        (1)焊接冷裂纹倾向。虽然P92钢中CSP含量低、纯净度较高,但合金含量在10%以上,属高合金钢,仍存在一定的冷裂纹倾向。
       (2)热影响区的软化。P92钢焊接时,其热影响区中承受温度在A:.—A。,之间的不完全正火区的金属会发生部分奥氏体化。处于这些温度区间的金属的沉淀强化相不能完全溶解,在随后的热处理过程中未溶解的沉淀相发生粗化,从而造成这一区域材料的强度降低,形成软化区。情况恶劣时在软化区会出现裂纹,降低蠕变强度。焊接热影响区的软化程度与所用的焊接规范有关,还包括预热、焊后热处理等。焊接热输入大,软化区宽,因此焊接时应严格限制焊接热输入。
      (3)焊接接头的脆化。焊缝温度过低或焊缝熔池金属流动性较差时,焊缝金属将出现成分不均匀问题,即引起偏析;焊缝熔池温度过高造成焊接接头过热区晶粒粗大,也会引起脆化:焊接接头在经受焊接热循环的高温时,尤其是过热区温度超过1 100,晶粒长大较快。此外,P92钢合金成分含量较高,在空气中冷却可形成粗大马氏体,这是导致脆化的另一个原因。
       本论文通过斜Y形坡口焊接裂纹试验、再热裂纹试验和热模拟试验来确定国产

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