TP347H与T91异种钢焊接性能分析

随着电站设备中金属部件使用钢材种类的逐渐增多,不可避免地会遇到异种钢焊接的问题.为此,通过对马氏体耐热钢(T91)和奥氏体钢(TP347H)的性能分析,详细阐述了T91 TP347H焊接存在的问题,探讨了T91与TP347H异种钢接头的焊接方法、焊接材料及焊接工艺要点.     

TP347H/T91异种钢焊接工艺探讨

主要针对马氏体耐热钢(T91)与奥氏体钢(TP347H)的化学物理性能,分析其可焊性,探讨该异种钢接头的焊接方法、焊接材料、热处理工艺及焊接工艺要点。     

T91与TP347H异种钢焊接分析

在对T91马氏体高强钢与TP347H奥氏体不锈钢不同焊接性分析的基础上,对T91与TP347H异种钢焊接工艺进行探讨,具有一定的实际可操作性。     

T91/TP347H异种钢焊接接头性能分析

近年来,随着大容量、高参数和低排放的超(超)临界机组的大力发展,相应地对电站设备中的金属部件要求也越来越高,因此在这些机组的受热面中不可避免地存在为数较多的异种钢焊接接头,如铁素体钢T91和奥氏体钢TP347H异种钢焊接接头。由于异种钢焊接接头处经常会发生开裂等早期失效现象,针对此问题开展了异种钢焊接接头的性能分析试验研究,主要研究对象为奥氏体钢TP347H和马氏体钢T91异种钢焊接接头,试验研究了接头各微区的显微组织、显微硬度及其力学性能,并利用扫描电镜进行能谱分析,得出相关结论,为异种钢焊接接头在长期高温、高压状态下安全运行以及其可靠性提供参考依据。     

TP347H与T23小径管的焊接工艺及缺陷形成机理

目前,600MW超临界机组锅炉内的柬级过热嚣管、高温再热器管等大多采用TP347H奥氏体不锈钢来替代T91马氏体耐热铜,以提高管子承受高温的能力,而进口集箱却使用SA335P22或SA335P23钢材,这样,存在SA213-T23引出短管与SA213-TP347H小管异种钢的焊接熔舍比问题。为此,介绍了TP347H钢与T23小径管异种钢焊接工艺及可能出现的缺陷,并提出处理缺陷的一些常规方法。最后强调以未熔舍缺陷对焊接质量影响最大．     

1000MW级超超临界火电机组锅炉用新型耐热钢的焊接

针对目前我国火力发电机组正向着大容量、高参数、高效率的超临界（SC）及超超临界（USC）发电机组发展的现实，概述了l000MW级压力为25-28MPa、温度为600℃／600℃、一次再热的USC锅炉主要受压部件所用钢材的要求。分析了可供上述受压部件选用的新型耐热钢的焊接技术难点，即水冷壁上部管子可选用的T23、T24钢，蒸汽出口联箱及管道可选用的P92、P122及E911，末级过热器、再热器可选用的Super304H、TP347HFG和HR3C钢的焊接性。结合我国电力安装行业焊接T91／P91钢的经验，提出了可供选用的新型耐热钢存在的焊接技术问题及解决思路，并对我国USE火电机组锅炉焊接质量标准进行了探讨。     

异种钢焊接接头组织老化及损伤状态评估方法

简要阐述了以TP304H、TP347H为代表的奥氏体不锈钢与以T91、T22为代表的马氏体和珠光体型耐热钢组成的异种钢焊接接头在国内外电站的应用情况及运行过程中暴露的安全问题,如焊接接头组织老化、力学性能劣化、熔合线附近氧化缺口的生成以及管子内壁氧化层厚度增大等;并介绍了现场无损检验、割管取样实验室评估和管子内壁氧化层厚度现场测量等三种评估方法。     

超临界二氧化碳燃煤发电系统锅炉耐热钢选材分析

采用超临界二氧化碳(S-CO₂)循环时，炉膛管内工质温度较高，耐热钢钢材等级需提升。S-CO₂管内工质温度与壁温相差较大，远高于水蒸气锅炉30～50℃的温差范围。工程应用的水蒸气锅炉受热面选材的要求与依据，无法直接用于S-CO₂锅炉。在材料边界条件下，从材料的高温强度和腐蚀特性出发，综合成熟耐热材料的使用情况和经济性能，探讨将T23、T91、T92、TP347HFG、Super304H等耐热钢应用于S-CO₂锅炉的可行性，得到SCO₂锅炉的选材特点。研究结果表明：在一定管结构条件下，T91可用于冷却壁选材，传统水蒸气锅炉水冷壁管材，如12Cr1MoVG、T21和T23等铁素体耐热钢将无法使用；对于过热器，只有热强性更好的奥氏体钢TP347HFG与Super304H在一定管结构参数条件下才符合受热面选材要求。     

TP347H与G102小径管焊接工艺及缺陷形成机理

电厂锅炉内的过热器、再热器等越来越多地采用了奥氏体不锈钢TP347H ,来替代铁素体耐热钢G10 2 ,以提高机组的高温参数及管子工作温度 ,因此 ,存在TP347H与G10 2异种钢的焊接。TP347H与G10 2异种钢焊接可采用小径管半自动脉冲氩弧不摆动焊接 ,用专用传动装置将小径管水平固定后匀速转动 ,脉冲氩弧焊接电源 ,采用小坡口形式、预留间隙、手工送丝。打底层焊接时 ,电弧电极应稍偏向TP347H侧 ,应控制线能量及层间温度不宜过高。TP347H与G10 2异种钢焊接中常见缺陷有根部内凹、弧坑裂纹、未熔合等 ,其中以未熔合对焊接质量影响较大 。     

12X18H12T与TP347H异种钢焊缝显微组织分析

对末级过热器材质为12X18H12T与TP347H异种钢焊接工艺试验进行研究。通过焊缝外观成型及显微组织分析、扫描电镜、EDS能谱以及奥氏体钢的晶间腐蚀等试验研究,认定两种工艺下的对接环焊缝焊接接头均合格：采用钨极氩弧焊打底（焊丝H1Cr18Ni9Ti）、A132焊条填充盖面的焊接工艺所焊接头性能优于采用钨极氩弧焊打底（焊丝TGS347）、A137焊条填充盖面的焊接工艺。     

T91/HR3C异种钢焊接接头裂纹原因分析

对某台1 000 MW机组锅炉高温过热器管的T91/HR3C异种钢焊接接头裂纹进行了宏观检验、材质检验及焊接、热处理工艺分析,认为接头裂纹为淬硬脆化焊接冷裂纹,开裂主要由未严格执行焊接工艺,焊缝错口量大引起高拘束应力所致.T91属于马氏体耐热钢,在空冷状态下会形成马氏体,而焊接时其T91侧更易形成淬硬倾向更大的马氏体,发生冷裂.     

12X18H12T与TP347H异神钢焊缝显微组织分析

对末级过热器材质为12X18H12T与TP347H异种钢焊接工艺试验进行研究.通过焊缝外观成型及显微组织分析、扫描电镜、EDS能谱以及奥氏体钢的晶间腐蚀等试验研究,认定两种工艺下的对接环焊缝焊接接头均合格;采用钨极氩弧焊打底(焊丝H1Cr18Ni9Ti)、A132焊条填充盖面的焊接工艺所焊接头性能优于采用钨极氩弧焊打底(焊丝TGS347)、A137焊条填充盖面的焊接工艺.     

TP347H焊接工艺评定

将奥氏体不锈钢TP347H用于火电机组中,针对其特点确定合适的焊接材料和具体可行的焊接工艺,使其达到检验合格和机组运行要求。通过火力发电厂实际运行情况证实了这是一种切实可行的焊接工艺。     

Super304H焊接工艺试验研究

介绍Super304H同种钢、Super304H与SA-213TP347H及SA-213T91异种钢焊接性试验,通过试验确定较为合理的焊接及热处理规范.该钢用于我国超临界、超超临界锅炉机组具有很大的潜力.图2表7参3     

超超临界机组锅炉用新型耐热钢的焊接

目前火电机组正在向着高参数大容量方向发展,蒸汽温度和压力进一步提高,为此开发了一些新型马氏体耐热钢和奥氏体耐热钢。这些钢的合金元素含量较以前的锅炉用钢更高,焊接性能相比之下有所下降。文章主要介绍了超超临界机组用新钢种的焊接性能、化学成分、焊接接头的组织、蠕变性能和典型的失效方式等。     

TP347H和钢102异种钢焊接前后热处理温度的控制

在我国火力发电厂中，300MW饥组的高温过热器、高温再热器已部分采用了SA213-TP347H、TP304H等奥氏体耐热钢，而奥氏体钢与贝氏体、珠光体类钢的焊接接头因合金成分、线嘭胀系数等差异而存在着早期失效的倾向。对这个问题，主要归纳的原因有三点：（1）失效是脆性的，发生在贝氏体钢与舆氏体钢焊缝的界面附近。当用奥氏体钢作填充金辐时，失放发生在距熔合线1～2个晶粒的贝氏体钢侧，用镍基填充金属的按头，失效发生在沿熔合线的贝氏体钢界面上。     

T91/TP347HFG异种钢焊接接头裂纹产生原因探讨

某发电公司锅炉高温过热器用T91/TP347HFG异种钢焊接接头发生开裂,裂纹位于T91侧熔合线附近的热影响区。对异种钢焊接接头取样,通过宏观分析、化学成分、金相组织、力学性能及硬度检测、扫描电镜、能谱分析等方法,对裂纹产生的原因进行了分析探讨。结果表明:由于焊接过程中异种钢焊接接头T91侧热影响区形成了粗大的淬硬马氏体组织,焊后热处理工艺不当,导致该区域T91的应力腐蚀敏感性增大,在拉应力与腐蚀介质的共同作用下,裂纹在T91侧熔合线附近的热影响区萌生和扩展,属于应力腐蚀开裂。     

奥氏体耐热钢锅炉管磁性能实验分析

针对高温服役后奥氏体耐热钢锅炉管出现较高磁性问题,采用磁感应强度测量仪、奥氏体氧化物检测仪、综合物性测量系统(VSM)进行测试,进行热处理实验及显微组织分析,测试分析了TP304H、TP347H、S30432等奥氏体耐热钢新样品、高温服役样品及其碳化物的磁性能(磁当量、磁感应强度、磁化强度、饱和磁化强度、剩磁、矫顽力、磁滞回线等)。结果表明:具有铁磁性的α′-马氏体及其相变体积膨胀引起较高内应力产生的磁性和具有弱铁磁性碳化物产生的磁性共同引起在役奥氏体耐热钢出现较高磁性,其中碳化物引起的磁性可以忽略不计。     

高强度马氏体及奥氏体耐热钢焊接接头可靠性分析

通过对高强度马氏体及奥氏体耐热钢的基本特性，焊接性能，以及同种和异种钢焊接接头常温及高温持久性能的分析，提出了Ｔ９１马氏体耐热钢和ＴＰ３４７Ｈ奥氏体耐热钢焊接接头的可靠依据及适用条件。     

TP347H不诱钢与12Cr2MoWVTiB（G102）耐热钢异种钢焊口试验分析

文章对运行55 221．64h的TP347H不镑钢与12Cr2MoWVTiB(G102)耐热钢异种钢焊接接头进行了试验研究，结果表明，G102侧热影响区为整个焊接接头的薄弱环节，鉴于该类焊接接头G102侧热影畸区冲击值很低，建议尽早更换。