提高P91钢现场焊接质量的技术方法

<正>0序言P91钢具有优良的高温蠕变性能,近年来,我国引进发电机组的主蒸汽及再热蒸汽管道普遍采用了这种钢材,国产300 MW及以上机组也开始采用。P91钢属于马氏体钢,其焊接性较差,实际应用中,常见的较为突出的问题是焊缝易出现缺陷,尤其对于焊条电弧焊焊接该钢厚壁管问题更显突出。在施工现场焊接中,即使严格按照《T91/P91钢焊接工艺导则》操作,往往也会产生焊接缺陷。为保证P91钢的焊接质量,现场     

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。     

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。     

主蒸汽管道A335P91钢的焊接

本文针对A335P91钢的焊接特点,着重介绍了工程施工中对A335P91钢焊接过程的控制以及现场实际工作中碰到的问题,从工艺上采取了措施,使A335P91钢存在的焊接问题得到了有效地解决,保证了焊接工程质量。     

SA335 P91与SA106 Gr.B异种钢焊接接头的性能分析

文中对SA335 P91与SA106 Gr.B异种钢采用P91钢配套的焊接材料进行焊接,采用P91钢的热处理工艺进行热处理,对焊接接头进行力学性能测试和显微组织观察,试验结果满足标准要求,并对试验结果进行了分析,能够为SA335 P91与SA106 Gr.B异种钢焊接提供一定的借鉴。     

SA335-P91与SA335-P22异种钢焊接

在分析了SA335P91 SA335P22钢焊接接头存在的问题后,提出了在焊接工艺上解决这些问题的措施,从而确定了切实可行的焊接工艺及焊后热处理工艺.     

SA335-P91钢的大直径厚壁管道裂纹的焊接修复

通过对SA335-P91钢的焊接性能分析,对焊接热输入、焊前预热、道间温度等工艺应注意的问题做了准确把握,一次性成功修复SA335-P91钢大直径厚壁管道裂纹,开创了本公司成功返修P91钢大口径管的先例,为本公司对P91钢大口径管的焊接修复积累了宝贵经验.     

主蒸汽系统P91与P22小口径管道异种钢的焊接工艺

P91与P22钢焊接性均较差,两种钢材组成的异种钢焊接接头极易出现淬硬倾向并产生裂纹。此外,由于两种钢材在材料属性以及在焊接热处理要求方面的差异,加之产品管径较小容易影响加热器安装效果从而造成热处理质量下降,最终导致该异种钢焊接接头难以获得较为理想的综合力学性能,尤其是硬度指标更难以保证。为此,通过对核电主蒸汽系统P91与P22小口径管道的材料属性、焊接性能进行分析,按照焊前准备、焊接方法及焊接材料、焊接工艺参数、焊后热处理步骤实施工艺试验,结果表明,接头焊接质量检验、力学性能检验、微观金相检验、硬度检验均满足设计以及ASME规范相关要求。通过上述措施最终确定现场施焊的焊接工艺,将其应用于实际生产后效果良好,满足P91与P22小口径管道异种钢的焊接施工要求,为现场焊接提供了技术保证。     

碳当量公式不能用来分析T91/P91钢的焊接性

T91/P91钢是大型火力发电机组高温材料用主要钢种,近年来引进机组的主蒸汽管道及再热管热段管道普遍采用了T91/P91钢,国内300MW及以上机组也普遍采用这种钢材。焊接时,与传统的耐热钢相比,有它的一些特殊性,有关其焊接工艺已有较多报道,然而对其焊接性分析却存在一些误区。有的作者根据国际焊接学会(IIW)推荐的碳当量计算公式算出T91/P91钢的w(C)eq=2.17%,从而作出该钢淬硬倾向很大,焊接性较差的结论。笔者认为,对于T91/P91钢,不能用IIW推荐的碳当量公式来评价其焊接性。首先,分析一下IIW推荐的碳当量公式的来源、用途及应用范围。…     

T91/P91钢焊接质量控制

T91/P91钢在大容量、高参数、超临界电站机组中有着广泛的应用,但由于其焊接性较差,给焊接质量带来了一定的影响.在对其焊接性进行分析的基础上,在焊接生产过程中从焊接工艺等方面着手,对其焊接质量进行有效控制,使T91/P91钢的焊接生产质量得到了稳定和提高.     

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。     

安电二期扩建工程高温过热器出口集箱SA335P91钢焊接工艺

介绍了贵州安顺电厂二期扩建工程2×300 MW燃煤机组锅炉高温过热器出口集箱的焊接工艺.从现场的焊接工艺性能试验,SA335P91钢的焊接性能、焊前准备、焊接工艺、焊接及焊后热处理、质量保证措施等方面介绍了SA335P91钢的焊接.SA335P91属于高合金耐热钢,中间层焊至20～25 mm后进行后热处理,冷却至室温,进行射线分层探伤,分层探伤合格后一次焊接完成,并立即进行焊后热处理,冷却至室温,进行超声波探伤,一次合格率100%,焊接质量优良.     

A335 P91钢高压厚壁管SAW焊接技术

A335 P91钢抗高温氧化、抗蠕变性能和热强性良好,但合金含量高,属空冷马氏体钢,焊接时有较大的淬硬倾向,冷裂敏感性强。为保证A335 P91钢焊接接头在高温下安全运行的持久强度和足够的韧性,需对焊接和热处理工艺严格要求。采用集装箱式管道埋弧焊对A335 P91管道焊接进行了系列工艺开发试验,成功后应用于A335 P91管道的焊接施工,这是本公司首次将埋弧焊应用于A335 P91管道焊接。通过与传统手工焊比对分析,埋弧焊技术先进、经济效益显著,值得推广应用。     

提高P91耐热钢焊接接头冲击韧度的研究

探讨了影响P91耐热钢焊接接头冲击韧度的工艺因素,对P91钢的常规焊接工艺进行调整,并模拟该工艺进行焊接试验。最后通过拉伸、弯曲、冲击试验、断口扫描和金相观察检验接头组织及性能。结果表明,在模拟焊接工艺下,P91耐热钢可以获得良好的焊接接头。焊缝拉伸强度高于母材;焊缝侧向弯曲试验外弧面未发现开裂;焊接接头的显微组织为回火板条马氏体,未出现非正常组织,焊缝晶粒明显细化;接头冲击韧度得到了大幅度提高。     

T91/P91钢承插焊焊接技术探讨

大、中型锅炉设备的再热器、过热器集箱与管子,由于工作温度在565~650℃,所以用T91/P91钢来代替奥氏体不锈钢。该类钢属于马氏体Cr-Mo钢,是新型钢。由于该钢种合金元素含量高,导致焊接性很差,易出现裂纹。因此,需通过选用合理的焊接材料、坡口形式及合适的焊接工艺参数和措施来保证焊接质量:焊接过程中,采用多层焊,细化晶粒;焊后后热,消除残余氢,防止冷裂纹的产生。焊后对焊缝进行外观检查及磁粉探伤,未发现缺陷,实践证明T94/P91钢焊接采用合适的工艺措施,可以获得优良的焊接接头。     

T91/P91钢焊接工艺及参数的优化

根据生产经验和相关试验数据对T91/P91钢的焊接工艺及参数进一步优化.     

T91/P91钢焊接材料的选择及其应用

分析了T91/P91钢的焊接性,探讨了该钢焊接材料的选用原则,介绍了该钢焊接材料的种类及其应用。结果表明,该钢焊接材料的选用可以采用"准成分匹配"原则,即尽可能使焊缝的主要化学成分接近母材,保证接头获得最佳的力学性能(含高温性能)和焊接性。该钢焊接材料的种类多达五种,采用专用药芯焊丝FCAW打底+实芯焊丝GMAW填充的新工艺,优势明显。不同管径和壁厚的T91/P91钢管,分别采用匹配的焊接材料和合理的工艺,均在不同的工程中获得成功应用。T91/P91钢专用药芯焊丝焊是颇具发展前景且期待完善的焊接新材料。     

工艺参数及焊接材料对T91/P91钢焊缝性能的影响

综合分析了手工电弧焊焊接过程中的预热温度、热处理温度、焊接线能量等主要工艺因素以及焊接材料对T91／P91钢焊缝性能的影响。     

SA335-P91管道焊接工艺

介绍了大型火电机组SA335-P91钢主蒸汽管道的焊接工艺.采用此焊接工艺,P91管无损探伤一次合格率能达到98%以上.     

工艺参数及焊接材料对T91/P91钢焊缝性能的影响

综合分析了手工电弧焊焊接过程中的预热温度、热处理温度、焊接线能量等主要工艺因素以及焊接材料对T91/P91钢焊缝性能的影响。