A335P91與12Cr1MoVG異種合金鋼管道焊接及應(yīng)用

A335P91與12Cr1MoVG異種合金鋼管道焊接及應(yīng)用

    隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，高參數(shù)、大容量機(jī)組不斷涌現(xiàn)，對(duì)合金鋼管材料的高溫蠕變和抗應(yīng)力腐蝕等性能提出了更高的要求。馬氏體耐熱鋼（如T91/A335P91鋼等）以其良好的高溫持久強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和高溫抗蠕變能力等綜合性能，在電站鍋爐的過熱器、再熱器及主蒸汽管道上獲得越來越廣泛的應(yīng)用。而火力發(fā)電機(jī)組隨著各個(gè)部位工作溫度的不同，也不可避免地產(chǎn)生了T91/P91與12Cr1MoVG等異種鋼的焊接問題。
　　近幾年隨著電力工業(yè)的迅猛發(fā)展，A335P91/T91鋼的焊接技術(shù)已經(jīng)成熟，但T91與12Cr1MoV異種鋼焊接技術(shù)難度較大，容易出現(xiàn)焊接缺陷，因此需要通過焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)，以保證A335P91合金鋼管與12Cr1MoVG異種鋼管道的焊接質(zhì)量。
　　T91鋼是在9Cr1Mo鋼的基礎(chǔ)上，采用純凈化、細(xì)晶化冶金技術(shù)以及微合金化和控軋、控冷等工藝開發(fā)出的新一代中合金耐熱鋼。從化學(xué)成分上看，降低了C、S和P含量，并采用V、Nb和N元素微合金化；從力學(xué)性能上看，鋼的強(qiáng)度和韌性得到了改善。這是由于T91鋼的強(qiáng)化機(jī)理與老鋼種有原則的不同，即除了固溶和沉淀強(qiáng)化外，還通過微合金化、控軋、形變熱處理及控冷獲得高密度位錯(cuò)和高度細(xì)化晶粒的結(jié)果。該鋼的供貨狀態(tài)為正火+回火（730～760℃），顯微組織是回火馬氏體。
　　12Cr1MoV耐熱鋼中由于C及一定量的Cr、Mo和V等合金元素，一方面在焊接過程中有一定的淬硬傾向，另一方面在焊接熱循環(huán)決定的冷速條件下，接頭的組織與性能極不均勻，焊縫和熱影響區(qū)中有冷裂傾向。因此，為了防止脆化及冷裂，12Cr1MoV耐熱鋼一般要求焊前應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)與具體生產(chǎn)條件進(jìn)行預(yù)熱。
　　A335P91合金鋼管/T91鋼與12Cr1MoVG鋼管對(duì)接焊工藝制度：
　　（1）預(yù)熱制度。預(yù)熱溫度按T91鋼的要求進(jìn)行選擇，溫度控制在150～200℃，手工氬弧焊打底完成后待溫升至250～300℃進(jìn)行焊條手工電弧焊，并保持此層間溫度；
　　（2）后熱處理。焊后升溫至300～350℃，保溫2h；
　　（3）焊后熱處理。T91鋼的焊接接頭，焊后必須緩冷到Mf點(diǎn)（150～100℃）以下，并保溫0.5～1.0h，使其焊接接頭完全轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織，然后再升溫至730～760℃進(jìn)行回火熱處理，保溫時(shí)間2h。升溫速度應(yīng)≤150℃/h。
　　將上述制度應(yīng)用與生產(chǎn)實(shí)踐中，取得了較好的效果。通過試驗(yàn)，也證明了所用焊接工藝參數(shù)及焊接方法的合理性。

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