tp92鋼焊接工藝方案設(shè)計(已修改)
2025-05-27 23:09 本頁面
【正文】 T/P92 鋼焊接工藝方案設(shè)計 包鎮(zhèn)回 楊丹霞 1 、 T/P92 鋼焊接性簡述 T/P92 鋼的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分和機(jī)械性能列入表 1 和表 2。歐洲開發(fā)的新型馬氏體耐熱鋼 — E911 鋼屬于 T/P92 鋼。日本開發(fā)的新型馬氏體耐熱鋼 — NF616 鋼屬于 T/P92 鋼，已列入 ASTM/ASME A 213 T91和 ASTM/ASME A335 P92 標(biāo)準(zhǔn)。 表 1 T/P92 鋼的化學(xué)成分 C Si Mn Cr Ni Mo V W Nb N B T/P92 下限 T/P92 上限 表 2 T/P92 鋼的機(jī)械性能 鋼 材 屈服強(qiáng)度 抗拉強(qiáng)度 延伸率 ASME 標(biāo)準(zhǔn) EN 標(biāo)準(zhǔn) MPa MPa % Akv（ J） Akv（ J） T/P92 450 620 20 27 41 T/P92 在 T/P91鋼的基礎(chǔ)上加入了 %的鎢（ W），同時鉬（ Mo）含量降低至 %，用釩、鈮元素合金化并控制硼和氮元素含量的高合金鐵素體耐熱鋼，通過 加入 W 元素，顯著提高了鋼材的高溫蠕變斷裂強(qiáng)度。 在焊接方面，除了有相應(yīng)的焊接材料，并由于 W是鐵素體形成元素，焊縫的沖擊韌性有所下降外，其余對預(yù)熱、層間溫度、焊接線能量，待馬氏體完全轉(zhuǎn)變后隨即進(jìn)行焊后熱處理以及熱處理溫度、恒溫時間的要求都是比較相近的。 T/P92 鋼中有關(guān) C、 S、 P等元素含量低、純凈度較高，且具有高的韌性，焊接冷裂紋傾向大為降低，但由于其鋼種的特殊性，仍存在一定的冷裂紋傾向，所以焊接時必須采取一些必要的預(yù)防措施。 T/P92 鋼中添加 W 元素，促進(jìn)了δ鐵素體的形成，使沖擊韌性比T/P91 有所降低，所以焊縫的沖擊韌性與其母材、 HAZ 和熔合線的韌性相比，也存在明顯降低的問題。 與 T/P91 鋼相似，存在焊接接頭熱影響區(qū)“第四類”軟化區(qū)的行為。焊接接頭經(jīng)過長期運(yùn)行后，焊接斷裂在遠(yuǎn)離焊縫區(qū)的軟化帶，此軟化帶強(qiáng)度明顯降低。 T/P92鋼的應(yīng)用 T/P92鋼具有與 T/P91優(yōu)良的常溫及高溫力學(xué)性能。通過加入 W元素，顯著提高了鋼材的高溫蠕變斷裂強(qiáng)度， T/P92 鋼的工作溫度比T/P91鋼高，可達(dá) 630℃。 T/P92 鋼中碳的含量保持在一個較低的水平是為了保證最佳的加工性能， 高溫蠕變斷裂強(qiáng)度非常高，抗腐蝕性能好，提高了耐熱鋼的工作溫度，減少了鋼材的厚度，降低了鋼材的消耗量，降低了管道熱應(yīng)力。在國內(nèi)首臺 USC機(jī)組玉環(huán)電廠機(jī)組對主蒸汽管道的設(shè)計中，曾有兩套方案，若采用 P91 鋼材，其規(guī)格為 φ Dn349 103mm；若采用P92 鋼材，由規(guī)格可減為 φ Dn349 72mm。 用于替代電廠鍋爐的過熱器和再熱器的不銹鋼（不銹鋼焊接有嚴(yán)重的晶間腐蝕及與鐵素體、珠光體鋼等異種鋼的焊接問題），用于極苛刻蒸汽條件下的集箱和蒸汽管道（主蒸汽和再熱蒸汽管道），其熱傳導(dǎo)和膨脹系數(shù)也遠(yuǎn)優(yōu)于奧氏體不銹鋼。 由于 T/P92 鋼的含碳量低于 T/P91 鋼材，是低碳馬氏體鋼，須在馬氏體組織區(qū)焊接，其預(yù)熱溫度和層間溫度可以大大降低，據(jù)國外資料研究，通過斜 Y 型焊接裂紋試驗(yàn)法測定的止裂預(yù)熱溫度為100250℃左右。 3 、 T/P92鋼焊接接頭質(zhì)量的各種影響因素的分析 影響 T/P92焊接接頭質(zhì)量的主要因素及影響結(jié)果見表 1 各類影響因素控制措施的設(shè)計 T/P92工藝評定試驗(yàn)鋼材的要求 對 T/P92,目前進(jìn)貨渠道以進(jìn)口管道為準(zhǔn)，為確保母材的鋼材質(zhì)量，降低熱裂或冷裂傾向，提高沖擊韌性，首先必須保 證母材的
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