P91钢的焊接性及其焊接工艺

通过分析P91钢的焊接性,明确预防焊接冷裂纹是保证焊接质量的首要措施,焊前预热和焊后热处理直接决定焊接接头的硬度,硬度偏高则无法充分消除焊接接头内应力,硬度过低则会降低材料的高温持久强度.结合钢管规格与材质,拟定焊接工艺参数,进行焊接试验、热处理试验和力学性能检验,形成P91钢焊接工艺.采取焊前准备、控制坡口加工、实时...     

F22/P91异种钢接头裂纹原因分析及焊接修复

某高压主汽门阀用F22/P91异种钢焊接接头运行时,表面及其内部产生裂纹。文中采用金相显微镜、SEM、显微硬度仪等对焊接裂纹进行检验。结果表明,P91钢及堆焊层强度低、焊接及热处理工艺不合理,是导致接头产生裂纹的主要原因。通过采用合理的焊接和热处理工艺,避免了异种钢接头裂纹的产生,确保了机组的安全可靠运行。     

管式加热炉用TP347H与P5炉管异种钢GTAW焊接工艺研究

针对ASME SA312 TP347H奥氏体不锈钢管与ASTM SA335 P5铁素体耐热钢管的异种钢焊接存在金属稀释、碳迁移和残余应力等问题,在考虑稀释影响的基础上,选择ER309和ERNiCr-3两种焊接材料根据是否焊后热处理以及是否堆焊隔离层制定了6种焊接工艺方案,并通过焊接试验、力学性能试验和金相检验,对比分析了不同工艺下焊接接头的性能。结果表明：外观检查和RT结果均符合相关标准要求;所有试件的抗拉强度均达到标准规定的415 MPa以上,其中最大值达到505 MPa,且断后伸长率在25%以上,TP347H侧热影响区的冲击吸收功平均值为54.0～70.5 J,均满足标准规定;直接焊接法未经焊后热处理的焊接接头P5侧母材热影响区附近硬度超标,而经焊后热处理的焊接接头硬度值均满足标准要求;经焊后热处理的焊接接头碳扩散更明显,而采用ERNiCr-3焊丝进行堆焊隔离层,并进行后热处理的焊接接头碳扩散程度最小。综合分析,ERNiCr-3堆焊隔离层+后热工艺方案得到的焊接接头性能最佳,满足标准要求,且无需进行焊后热处理,更适合现场焊接。     

厚壁P92钢管道焊接热处理工艺试验研究

1 000 MW超超临界火力发电机组主蒸汽厚壁P92钢管道焊接热处理是火电建设工程中技术难度较高的一类问题，尤其是壁厚>100 mm的P92钢管道焊接热处理。文中结合某1 000 MW超超临界二次再热火电机组118 mm壁厚的主蒸汽P92钢管道的焊接热处理，焊接热处理过程中严格执行焊接工艺，并采用中频感应加热的方法对试样管进行了焊后热处理，热处理后焊接接头的硬度值、金相组织、力学性能数据完全满足P92钢的性能要求。该厚壁P92钢管道焊接热处理工艺方案可为后续同类型部件的焊接热处理提供借鉴。     

P91集箱与12Cr1MoV端盖的焊接技术

P91钢广泛用于制造大型火力发电机组中的各种耐热管道,由于其合金元素含量较高,导致焊接性很差。文中分析了P91钢和12Cr1MoV钢的化学成分及力学性能,通过选用合理的焊接材料、坡口形式及恰当的焊接工艺参数来保证焊接质量。焊接过程中,采用多层多道焊,细化晶粒。焊后后热,消除残余氢,防止冷裂纹的产生。焊后对焊缝采用无损探伤检测,发现焊缝质量能满足使用要求,证明P91钢和12Cr1MoV钢两种焊接性较差的异种钢,采用恰当的工艺措施,可以获得优良的焊接接头。     

汽轮机高压导汽管插管P91/P22异种钢焊接接头裂纹原因分析

通过宏观观察、显微硬度分析、显微组织分析等对P91/P22异种钢焊接接头P91钢侧热影响区裂纹进行研究,以分析裂纹的形成机理。结果表明,裂纹位于焊接接头热影响区相变区,并表现为沿晶和穿晶混合型裂纹,裂纹处热影响区硬度值偏高,焊接接头硬度偏高处存在较大残余应力。裂纹产生原因为焊接热处理温度选用不当,造成材料性能出现异常,在残余应力与管道应力共同作用下,出现疲劳裂纹。P91/P22异种钢在使用R407焊条焊接时正确的焊后热处理工温度至少为750℃。     

SA-335 P91马氏体耐热钢焊接工艺研究

介绍了SA-335 P91马氏体耐热钢的化学成分及力学性能、冶金性能以及正火+回火热处理温度对材料性能的影响。对SA-335 P91钢的焊接性以及焊缝马氏体组织转变进行了分析。焊接工艺评定试验根据产品制造的需求,进行GTAW+SAW焊接试验,根据焊材熔敷金属中镍+锰元素的含量,确定合理的焊后热处理工艺,最终经力学性能试验,得到了力学性能良好的焊接接头,焊接接头硬度值满足标准的要求,焊缝微观组织为回火马氏体。     

某电厂P91/WC9异种钢接头裂纹原因分析及处理建议

文中通过对某电厂运行过程中再热蒸汽热段管道发生蒸汽泄漏进行调查分析,认为P91/WC9异种钢焊接接头开裂泄漏的主要原因是由阀门制造质量缺陷、焊接结构形式不合理、焊接工艺和焊后热处理工艺错用导致焊接接头力学性能下降和焊接残余应力过高等原因共同造成的。建议去除阀门不锈钢堆焊层、调整焊接坡口形式和焊接及热处理工艺,进行焊接修复,效果良好。     

T91／P91钢组合不同接头类型焊接工艺的选择

T91／P91新型钢种以其一系列优良的使用性能,在高参数火力发电机组高温管道上获得了广泛的应用。该钢焊接性的主要问题是冷裂纹敏感性较强,以及一定的热裂纹倾向,同时也不可忽视接头性能的弱化。合理的焊接工艺是控制和改善该钢焊接性的重要技术手段。焊接方法和焊接材料确定以后,获得优质接头的关键工艺措施是：焊前预热、控制层温,以及“及时有效”的焊后热处理等工艺。不同的接头组合类型（同种钢或异种钢）,不同规格尺寸的T91／P91钢管焊接,其匹配的焊接工艺各具特色。     

焊后热处理对ASTM A516M Grade485钢GMAW焊接接头硬度的影响

针对Muskrat Falls项目镜板零件焊接接头硬度的特殊要求,采用模拟产品的焊接热处理工艺试件进行焊接和热处理工艺试验,经焊后无损检测、热处理、理化试验、金相宏观、微观检验和硬度测试,证明ASTM A516M Grade485钢材采用熔化极混合气体保护焊工艺,焊后采用合理的热处理工艺方法,既能消除焊接残余应力,稳定焊件尺寸,又能保证焊接接头力学性能满足焊接工艺评定的要求,保证焊接接头(包括焊缝金属、热影响区和母材金属)上任意两点间的维氏硬度差不大于20 HV10的技术要求。经试验验证,选择合理的焊接工艺参数和热处理方法,能够保证焊接接头的性能满足设计图样的技术要求。     

USC机组耐热钢P92焊接接头力学性能

通过冲击试验和硬度试验并结合扫描电镜观察,研究热处理前后P92钢焊接接头的韧性和硬度变化,结果表明:P92钢焊态接头韧性较差、硬度较高,经过焊后热处理后焊接接头的冲击韧性明显提高、硬度显著下降。焊后热处理能够明显改善P92钢焊接接头的性能,而较大的焊接热输入是导致P92钢焊接接头性能差的主要原因。     

厚壁P92钢管道焊接接头中频感应热处理的应用实践

火力发电厂1000 MW机组主蒸汽厚壁P92钢管道焊接接头焊后热处理在火电建设工程中技术要求较高,尤其是壁厚大于100 mm的P92钢管道焊接接头。通过中频感应加热对1000 MW二次再热机组的壁厚为118 mm的主蒸汽P92钢管焊接接头进行了管道试样的焊后热处理。结果表明,热处理后焊缝及母材组织正常,焊缝硬度符合标准要求;同时依据试样管焊后热处理发现的问题提出了优化措施,在施工过程中降低升温速度和恒温温度、增加保温宽度,实现了121个同类型焊接接头焊后热处理一次合格。厚壁P92钢管道焊接接头中频感应热处理方案的成功应用,可为后续同类型部件的焊后热处理提供借鉴。     

T91与P12异种钢的焊接

本文针对合金耐热钢P12与T91异种钢材料的焊接，着重介绍工艺试验过程中的焊接材料选择及热处理规范确定，通过制造现场的过程控制，有效地保证了异种钢接头的焊接质量。     

660MW超临界机组T91钢焊接接头断裂失效分析

通过化学成分分析、硬度检验、金相组织检验和断口分析,对某电站T91钢焊接接头断裂失效原因进行了分析。结果表明,由于该焊接接头焊后热处理效果不良,导致焊缝热影响区力学性能未能通过焊后热处理得到改善,并最终发生脆性断裂失效。     

Fracture Failure Analysis on T91 Steel Welded Joint of 660MW Supercriticai Units

通过化学成分分析、硬度检验、金相组织检验和断口分析,对某电站T91钢焊接接头断裂失效原因进行了分析.结果表明,由于该焊接接头焊后热处理效果不良,导致焊缝热影响区力学性能未能通过焊后热处理得到改善,并最终发生脆性断裂失效.     

低硬度P91钢现场安全性评价及更换技术

在役火电机组主汽、热段系统存在大量低硬度P91管道,P91钢的高温持久强度随硬度下降呈下降趋势,160 HB硬度P91在540℃下的屈服强度和抗拉强度分别下降了57%和33%,外推1×10⁵ h的持久强度相较推荐值降低一半,低硬度P91管道存在较大的运行风险,需要进行寿命评估或更换处理。对于已经处于硬度下限的P91钢管道进行焊接和热处理时,控制其硬度下降量是关键。文中对某电厂低硬度P91主气管道进行硬度检测与校核、剩余寿命计算及更换处理等全流程的试验研究。结果表明,当现场检验P91钢里氏硬度值低于160 HB时,建议采用便携式链式布氏硬度计进行校核,较为准确;采购新的P91管道硬度建议在200～230 HB之间,为焊接和焊后热处理留下余量;通过对热处理设备控温仪表进行校准,焊后热处理工艺参数进行优化调整等措施,可将P91焊缝近缝区母材硬度下降量控制在10 HB以内,为火电机组低硬度P91钢管道的综合处理提供技术参考。     

P91/STBA24异种钢焊接工艺

本文着重介绍了A335P91/STBA24异种钢焊接的焊接方法、焊接工艺,通过焊接性分析及焊接工艺试验验证了两种钢焊接时在P91管子坡口堆焊过渡层及采取合适的焊接规范、热处理工艺,接头的各项性能可达到规定要求。     

焊后热处理对P92钢焊缝冲击性能的影响

对P92钢焊后热处理试样的焊缝冲击性能进行研究。P92钢焊接接头断面硬度分析结果表明,厚壁P92钢管道现场焊后热处理时,形成了外层温度高、内层温度低的温度梯度,导致试件焊缝外层冲击吸收能量平均值比内层的高。焊缝冲击试样经过二次高温回火（770℃×2 h）后,内外层冲击吸收能量差别基本消失,同时平均值有所提高。结果表明,P92钢焊接接头壁厚上的温度梯度对P92钢焊缝冲击性能有重要影响。     

焊后热处理消除P91钢管焊接残余应力的数值分析

根据2002／2004电力规程和P91钢工艺导论确定焊接工艺和焊后热处理工艺，建立P91钢管焊后热处理分析的有限元模型。研究热处理前后周向残余应力的分布。有限元结果表明焊后热处理能有效地改善P91钢管的焊接残余应力分布，降低应力峰值，消除残余应力效果较为明显，可提高接头的综合力学性能。     

P22与TP304异种钢焊接工艺

采用手工钨极氩弧焊,并用ERNiCr-3型焊丝作为填充金属,进行了2种焊接工艺评定,实现了P22钢管与TP304钢管异种钢焊接,并对焊接接头进行了拉伸、弯曲、硬度试验。结果表明, 2种焊接工艺的评定结果均满足ASME第Ⅸ卷、 B31.1规范要求,所得焊接接头强度高于母材强度,断裂位置在P22母材上。2种工艺的热处理对象不同,但所得接头的P22钢侧热影响区和焊缝区的硬度均大于相对应的TP304钢侧热影响区硬度; 2种接头各组成区域硬度均低于HV10250,满足了阿美公司标准要求。在P22钢侧堆焊隔离层焊接工艺大幅度缩短了TP304钢管在敏化温度区间的停留时间。