超超临界机组主蒸汽P92钢的焊接

根据华能玉环电厂超超临界机组主蒸汽管道P92钢的现场焊接实践,详细介绍了P92类新型铁素体耐热钢的焊接技术要点以及改善焊缝金属韧性、减小HAZ软化及Ⅳ型裂纹的具体措施.通过采用性能优良的焊材,采取"小线能量、快速连弧、小摆幅、薄焊层、多层多道焊"的操作方法,严格控制预热温度和层间温度,采用分区加热的热处理工艺,全过程旁站监督控制,从而得到了优良的焊缝.     

焊接电源种类对21/4Cr-1Mo钢焊缝金属韧性的影响

21/4Cr-1Mo钢是在高温、高压下工作的压力容器钢种,石油精炼的反应器、热交换器等压力容器多使用21/4Cr-1Mo钢。由于临氢高压设备工作条件的苛刻,对材料和焊接接头要求很高,特别是低温韧性。以往国内对耐热钢多采用直流焊条电弧焊和直流埋弧焊,国外不少焊材制造商研制的焊接材料虽可交直流两用,但多推荐用交流焊接。为寻求提高焊缝金属韧性的途径,以21/4Cr-1Mo钢焊接为例,分别采用焊条电弧焊、埋弧焊及相应的焊接材料,用直流反接与交流两种焊接电流进行焊接,通过对焊缝金属的性能试验发现,采用直流反接和交流焊接,其化学成分、焊缝金属的抗拉强度没有明显差别,但交流焊接的焊缝金属冲击韧性较直流有明显提高。试验结果表明,这主要是由于焊缝金属的一次组织形态和多层焊再热作用使细晶区扩大,改善了焊缝韧性。     

国产SA-335P92钢的焊接工艺性能

新型马氏体耐热钢SA一335P92以其卓越的抗高温蠕变性能被广泛用于超超临界机组中。文中对国产SA-335P92钢的焊接性进行了试验研究,通过斜Y形坡口焊接裂纹试验和再热裂纹试验等确定了国产SA-335P92钢的预热温度和焊后热处理温度。然后选择合适的焊接材料和焊接工艺进行焊接试验,通过焊接接头的力学性能等试验证明国产SA-335P92钢能够满足使用性能的要求。     

回火对9Cr2WVTa钢电子束焊接接头组织和力学性能的影响

对9Cr2WVTa钢进行电子束焊接,并对焊接接头进行不同温度回火处理,研究了回火对焊接接头组织和力学性能的影响.结果表明,焊态下,焊缝由粗大的板条马氏体和d铁素体组成.高温回火后,基体中析出大量M23C6型碳化物.硬度测试结果表明,焊态下焊缝硬度远高于母材,随回火温度升高,焊缝硬度逐渐下降,但仍高于母材.拉伸测试结果表明,断裂位置均出现在母材,表明焊缝仍保持了较高强度.采用带沟槽的V型冲击试样获得了完全的焊缝断口,室温冲击实验结果表明,焊态下,焊缝冲击韧性差,冲击功远低于母材;经回火后,焊缝冲击韧性显著提高.焊后回火热处理使焊缝获得了较好的综合力学性能.     

超超临界机组SA335-P92钢焊接工艺方案和焊接工艺评定实践

本文分析了SA335-P92钢的焊接性,阐述了P92钢焊艺评定方案的制定、实施及工艺试验.根据试验结果对P92钢的焊接工艺进行了总结,找出了提高P92钢焊奈电孤焊焊缝冲击韧性的方法,并提出了工程焊接与工艺试验存在的差别及焊接时需要注意的问题.     

超超临界机组用P92钢窄间隙自动焊工艺与性能研究

采用光学金相显微镜和力学性能测试等方法,研究了超超临界机组P92钢窄间隙自动氩弧焊接头的微观组织和力学性能。结果表明：P92钢窄间隙焊缝未发现未熔合、未焊透、气孔、裂纹等缺陷,各区域组织均为回火马氏体组织;焊接接头各层母材、热影响区及焊缝显微硬度值均匀;焊缝及热影响区冲击韧性良好,远远高于焊条电弧焊的,且在厚度方向上较为均匀;焊接接头室温和高温拉伸性能均满足标准要求。因而,采用窄间隙自动氩弧焊工艺得到的P92钢焊接接头成形良好,具有显著优势。     

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。     

电站锅炉SA335-P91高温高压蒸汽钢管焊接工艺

SA335P91钢属改良型9Cr-1Mo高强度马氏体耐热钢,与传统的Cr-Mo耐热钢相比,具有高温强度高、抗蠕变性能和抗氧化性能好等优点。SA335P91钢焊接性的主要问题是冷裂纹敏感性较强以及冲击韧性下降。针对上述问题进行焊接工艺评定试验,选择GTAW+SMAW焊接方法,制定了合理的焊接工艺:氩弧焊封底时其预热温度为100℃～150℃,焊条电弧焊的焊前预热温度为200℃～300℃;焊条电弧焊层间温度应为200℃～300℃;焊接线能量在25～30 kJ/cm以下,GTAW在12～15 kJ/cm;焊后热处理温度750℃～770℃,保温4～6 h,升降温速度小于150℃/h。根据现场环境条件,采取有效的工艺控制措施,获得了较好的焊接质量,综合性能良好。     

P92钢焊接接头的高温抗氧化性研究

P92钢因优异的综合性能逐渐成为超超临界机组过热器、再热器等零部件的理想用钢,材料经焊接后,焊接接头在服役温度中的高温抗氧化性直接影响零部件的使用寿命。利用增重法研究P92钢焊接接头在650℃高温空气介质中的氧化动力学,采用OM、SEM观察和分析氧化层表面及截面形貌,利用XRD分析氧化物物相。结果表明:在一定温度下,P92钢焊接接头各区域氧化速率均是先增加后降低,然后趋于稳定值,符合抛物线规律;在650℃空气介质中氧化132 h后,焊接接头中距焊缝3 mm热影响区A部位、焊缝、母材各区域氧化层的厚度分别为45μm,30μm,27μm;焊接接头氧化后表面的主要氧化产物为Fe_2O_3。     

其它焊接方法

20084147超超临界机组主蒸汽P92钢的焊接/邵小剑//电焊机.-2008,38(1):58~62根据华能玉环电厂超超临界机组主蒸汽管道P92钢的现场焊接实践,详细介绍了P92类新型铁素体耐热钢的焊接技术要点以及改善焊缝金属韧性、减小HAZ软化及Ⅳ型裂纹的具体措施。通过采用性能优良的焊接材料,采取"小热输入、快速连弧、小摆幅、薄焊层、多层多道焊"的操作方法,严格控制预热温度和层间温度,采用分区加热的热处理工艺,全过程旁站监督控制,从而得到了优良的焊缝。图4表520084148粉末成分电接触敷焊镀层的结合强度和孔隙率[俄]/СайфуллинРН//Свароч.пр-во.-2007(9):14~16,61,62粉末成分电接触敷焊得到的镀层适用于修复磨损机件和用作各种用途的镀层。敷焊材料成分可以各种各样,视所要求的性能而定。对用粉芯聚合物带点接触敷焊得到的镀层进行了研究,这种粉芯聚合物带由铁粉(主要成分)、铜粉和锡粉(改善耐磨性能的功能填料),以及用作点接触敷焊时金属粉末粘结剂的聚合物(聚乙烯醇缩丁醛)所组成。结合强度计算根据公式τ=F/πdb,式中F为压力(N),d,b-分别为试样直径和镀层宽度(m)。...     

镍基焊材返修P92小径管焊口工艺

P92钢是新型铁素体耐热钢,目前国内采用其匹配焊材进行返修,焊后需进行再次热处理,而多次热处理会造成管壁的性能下降,且需要花费大量的时间和成本。在临时性返修没有匹配焊材的情况下,采用镍基焊材进行P92钢管焊口返修,返修后免做热处理,避免多次热循环对管子性能的影响,然后进行各项性能试验。结果表明,返修后的焊接接头拉伸试验合格,断裂位置位于母材;焊缝、热影响区、母材的硬度值符合规定要求;焊缝、热影响区的冲击值符合规定要求;金相组织合格。试验证明,采用镍基焊材进行临时性返修试验是可行的,但对于高温时效性能及持久强度性能,还需要进一步研究。     

新型9Cr-1Mo钢搅拌摩擦焊接头组织及性能

采用钨铼合金搅拌工具对新型9Cr-1Mo钢进行搅拌摩擦焊工艺试验,探讨焊缝成形、组织及性能变化规律. 结果表明,在300和400 r/min的转速,50 mm/min的焊接速度下可获得无缺陷接头;焊缝主要由搅拌区和热力影响区组成,具有明显的马氏体淬硬组织特征;高温热影响区为淬硬马氏体和回火马氏体混合组织,低温热影响区为过回火马氏体组织. 焊缝区具有晶粒细化特征,其晶粒尺寸约为母材69.2%. 焊缝区产生明显硬化,最高硬度约为母材硬度值的2.0倍. 焊接接头抗拉强度达到母材98%以上,搅拌区和热影响区冲击吸收能量分别达到母材的77.8%和87.4%,表明搅拌摩擦焊接头仍具有较好强韧匹配.     

焊后热处理对P92钢管道焊接残余应力场的影响

采用红外热成像仪测量了P92钢管道在焊接过程中的温度场分布,由此获得P92钢焊接过程的温度循环曲线;采用有限元方法模拟了P92钢管道多层多道焊的整个焊接过程,获得焊接温度场分布,与P92钢焊接温度场实测结果吻合良好,验证了模拟计算的准确性;采用间接法,利用温度场结果计算了P92钢管道环焊缝焊接形成的残余应力场,并重点分析了焊后热处理前后的焊接残余应力变化情况.结果表明,焊后热处理对P92钢管道焊接残余应力具有明显的消除作用,但不能完全消除,焊缝中依然存在较大的拉伸残余应力.     

Influence of Inter-Pass Temperature on Residual Stress in Multi-Layer and Multi-Pass Butt-Welded 9%Cr Heat-Resistant Steel PipesEI北大核心CSCD

9% Cr heat-resistant steels have been abundantly used in boilers of modern thermal plants. The 9% Cr steel components in thermal plant boilers are usually assembled by fusion welding. Many of the degradation mechanisms of welded joints can be aggravated by welding residual stress. Tensile residual stress in particular can exacerbate cold cracking tendency, fatigue crack development and the onset of creep damage in heat-resistant steels. It has been recognized that welding residual stress can be mitigated by low temperature martensitic transformation in 9% Cr heat-resistant steel. Neverthe-less, the stress mitigation effect seems to be confined around the final weld pass in multi-layer and multi-pass 9% Cr steel welded pipes. The purpose of this work is to investigate the method to break through this confine. Influence of martensitic transformation on welding stress evolution in multi-layer and multi-pass butt-welded 9% Cr heat-resistant steel pipes for different inter-pass temperatures (IPT) was investigated through finite element method, and the influential mechanism of IPT on welding residual stress was revealed. The results showed that tensile residual stress in weld metal (WM) and heat affected zone (HAZ), especially the noteworthy tensile stress in WM at pipe central, was effectively mitigated with the increasing of IPT. The reasons lie in two aspects, firstly, there is more residual austenite in the case of higher IPT, as a result, lower tensile stress is accumulated during cooling due to the lower yield strength of austenite; secondly, the higher IPT suppresses the martensitic transformation during cooling of each weld pass, thus the tensile stress mitigation due to martensitic transformation was avoided to be eliminated by welding thermal cycles of subsequent weld passes and reaccumulating tensile residual stress. The influence of IPT on welding residual stress relies on the combined contribution of thermal contraction and martensitic transformation. When the IPT is lower than martensite transformation finishing temperature (M-f), thermal contraction plays the dominant role in the formation of welding residual stress, and tensile stress was formed in the majority of weld zone except the final weld pass. While, compressive stress was formed in almost whole weld zone due to martensitic transformation when the IPT is higher than martensite transformation starting temperature (M-s).     

Weldability of low-alloy steels in submersion-arc welding at high linear energies

Results of analysis of investigations of welded joints produced in welding low-alloy high-strength 07G2NDMFBT steel at linear energies up to 6 kJ/mm show that the proposed combinations of welding materials and the technology of multi-arc submerged-arc welding result in high hot-cracking resistance and high properties of the weld metal. However, regardless of the high cold-cracking resistance of the steel, in welding at high heat inputs there is a considerable degradation of the structure and the toughness of the metal in the coarse-grained region of the heat-affected zone decreases under the effect of the welding thermal cycle. Consequently, it is concluded that the weldability of this steel is limited and it is therefore necessary to apply restrictions in the practical application of the processes with high heat input.     

超(超)临界火电机组SA335P91钢与12Cr1MoV钢焊接性能

国内超临界（SC）、超超临界（usc）火力发电机组锅炉制造及管道安装中,主蒸汽管道及锅炉受热面的再热器采用SA335P91钢与12CrlMoV钢实施的焊接,对其异种铁素体耐热钢的焊接机理进行研究,阐述了两种耐热钢的金属结构特点和焊接性能．通过理论分析和实践确认了该两种异种耐热钢在焊接过程产生热冷裂纹、韧性降低、脆化及Ⅳ型软化开裂的倾向和主要因素．有针对性的采取了相适应的工艺措施和合理的热处理方案,获得了优良的焊接接头．对即将应用到实际生产的其它异种耐热钢,特别是铁素体异种钢的焊接具有较好的参考价值．     

API X52管线钢与Corus RQT 701超高强钢的焊接工艺

针对超高强钢在机械行业的广泛使用,焊接接头易出现淬硬脆化、裂纹等缺陷的情况,采用焊条电弧焊(SMAW)和药芯气体保护焊(FCAW-GS)组合的焊接方法,对API X52管线钢与Corus RQT 701超高强钢的焊接进行了工艺试验,并进行常规力学性能试验。结果表明,通过合理匹配焊接工艺参数,严格控制低热输入量及层间温度,实现了小熔合比的异种钢焊接,且焊接接头具有良好的力学性能,达到了标准和规格书的要求;异种高强钢焊接,采用SMAW打底焊接和FCAWGS填充并盖面的方法,焊接效率较单纯采用焊条电弧焊工艺提高2倍以上。     

P92钢的CMT+P焊接接头组织性能

介绍了冷金属过渡+脉冲(CMT+P)焊接的焊接方法和特点. 采用CMT+P焊接工艺对P92钢板进行了对接焊接试验,并对比分析了P92钢的CMT+P焊接工艺与TIG打底+SMAW填充焊焊接工艺的焊接接头组织和性能. 结果表明,两种工艺的焊接接头经热处理后均为回火马氏体组织,且CMT+P的马氏体板条间距较小,热影响区为等轴晶且较窄,高温蠕变性能相对较好;CMT+P焊接接头抗拉强度优于母材,且冲击韧性与TIG打底+SMAW填充焊焊接头冲击韧性水平相当. 进而证实了CMT+P可作为P92钢焊接工艺的一种新选择.     

低合金高强钢大热输入焊接热影响区组织性能

利用MMS-200热力模拟试验机研究了610 MPa级低合金高强度钢不同热输入焊接热影响区粗晶区(coarse grain high affected zone,CGHAZ)的组织和性能.结果表明,随着热输入的增加,试验钢CGHAZ组织逐渐粗大,低温冲击吸收功下降,但在80～100kJ/cm的大热输入冲击下,热影响区仍...