T91钢的焊接研究.ppt

* T91钢焊接工艺及实施 　引言　　近年来，我国电力工业飞速发展，电厂锅炉向大容量、高参数发展。按照国家电力公司的布署，从现在起到下世纪初，将逐步限制和取消中小型燃煤机组，300 MW机组将成为各大电网的主力机组。300 MW机组的高温过热器、高温再热器的最高实际壁温已超过了600℃，原先广泛应用于这些高温部件的12Cr1MoV钢高温强度、抗氧化性等均不能满足要求。T91钢以其优良的高温性能，在电站高温过热器、高温再热器乃至主蒸汽管道上得到了越来越广泛的应用。但由于其焊接性较差，焊接时容易出现问题，因此探讨一套比较合理的焊接工艺十分必要。 T91钢焊接工艺及实施 关于 T91-p91 改良型9Cr-1Mo钢，即T91/P91钢，这类钢是70年代至80年代，美国在早期的9Cr-1Mo钢基础上研究成功的。90年代中期出现在国内安装的进口机组中，现在已经在我国的大型电站锅炉上较普遍采用。这类钢可以说是热强钢的第三代产品，其主要特点是降低了含碳量，同样是多元复合强化，但各合金元素含量控制极严格，从而改善了钢的塑韧性和焊接性，提高了钢的高温稳定性，其600℃时的持久强度比F11和F12提高了近70%。在电力行业焊接此类钢的过程中，通过接触国外更高层次的技术资料和几十年的焊接,使焊接人员观念发生了重要转变，即：焊接工艺与操作工艺不是一回事，在此类钢的焊接中，焊工操作工艺的重要性已经退居其次；使用的焊接工艺必须经过评定，评定的依据不再是一系列常温力学性能，而把重点放在验证焊接接头能否获得预期的塑韧性和金相组织；焊接此类钢应该在焊接工艺的全过程严格受控。此类钢对焊接工艺的严谨性要求与早期的9Cr-1Mo钢相比更高，焊接热输入量要求更严格，焊后热处理的温度和保温时间对焊接接头的韧性有很大影响，必须给予足够重视。 T91钢焊接工艺及实施 T91-p91 的由来和发展 1974年，美国能源部委托橡树岭国家实验室（ORNL）与燃烧工程公司（CE）联合研究用于液体金属快中子增值计划的钢材，开始在9Cr钢的基础上进行了改进工作，改进了的9Cr-Mo钢各个方面的性能都优于EM12和F12（X20CrMoV121），其在593℃下10万小时的蠕变断裂强度可达100Mpa。1983-1984年，美国ASME将T91/P91纳入标准，表示为X10CrMoV91。1987年，法国瓦鲁瑞克公司针对T91与EM12和F12三种钢材发表了评估报告，认为T91/P91具有明显的优点。20世纪80年代末，德国也从F12转向T91/P91，并进一步发展焊接材料。 二十世纪八十年代后期, 1987年引进该钢种并在电厂应用。二十世纪九十年代，我国陕西的蒲城、天津的杨柳青、四川的珞璜等电厂已经使用P91钢的蒸汽主管道。进入二十一世纪后，宝钢对T91/P91钢材进行研发生产，目前国内T91/P91钢材性能已和进口钢材相当。 T91/P91钢材的特点 T91 /P91钢被高参数火力发电机组广泛应用，是因为该钢种的使用性能具有以下优点：与不锈钢相比，该钢具有低的热膨胀系数和良好的导热性能； 该钢具有较高的室温抗拉强度，σb最高可达770 MPa，而且塑性也较好； 该钢的冲击韧度和材料脆性转变温度明显优于同类 X20 和 EMl2 钢；该钢具有更高的高温持久强度和许用应力，它在550 ℃高温经过 105 h 运行后的高温持久强度是T22 钢的2 倍；在540 ℃ ～ 610 ℃内的许用应力明显高于T22 TP304H和X20钢；该钢具有良好的整管弯曲加工性能; 该钢的高温疲劳性能优于T22和TP304H 钢，高温抗氧化性能也远高于T22钢。 T91焊接接头工艺编制及实施 目录 步骤 一： 试件 : 4件 试件规格 ： 长 300mm 宽 200mm 厚 14mm 试件数量 步骤 二： 筒体焊接接头坡口设计 步骤三：焊接方法的确定 打底采用氩弧焊 直流正接法、两人对称焊接 填充采用手工电弧焊 直流反接法 、两人对称焊接 盖面采用手工电弧焊 直流反接法 、两人对称焊接 步骤四： 打底采用氩弧焊 直流正接法、两人对称焊接 氩弧焊打底时采用高频引弧、衰减收弧；氩弧焊电流80-110A；氩弧焊打底时，焊接速度不宜太快，焊层厚度不少于3mm。 氩弧焊打底时采用高频引弧、衰减收弧；氩弧焊电流80-110A；氩弧焊打底时，焊接速度不宜太快，焊层厚度不少于