电建
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T91 与 12Cr1MoVG 异种钢焊接热
处理分析及应用
浙江大唐国际江山新城热电有限责任公司,詹先武
摘 要:本文对 T91 与 12Cr1MoVG 异种钢焊接热处理过程中易产生的问题进行了全面分析,提出了一套行之有效的
焊接热处理工艺,应用该工艺保证了 T91 与 12Cr1MoVG 异种钢焊接热处理质量,具有推广价值。
关键词:异种钢;焊接热处理;质量检查
浙江大唐国际江山新城热电有限责任公司配有
2×120MW 燃气—蒸汽联合循环机组。整套机组采用
分轴联合循环方式,一套联合循环发电机组由一台
燃气轮机、一台蒸汽轮机一台燃机发电机、一台汽
轮发电机和一台余热锅炉及相关设备组成,余热锅
炉一级过热器管材材质为 12Cr1MoVG 钢、
规格型号为Φ
38×3,
二级过热器管材材质为 T91、
规格型号为Φ38×3,
两者相连接的对接接头属异种钢焊接接头,焊接热处理
的质量将直接影响该异种钢焊接接头的质量。
1 T91
12Cr1MoVG
T91 与 12Cr1MoVG 异种钢焊接及焊接热处理难度
大、要求高。因此,为了保证获得性能优良的焊接
接头,必须对两种钢材进行全面的分析,制订合理
的焊接和焊接热处理工艺,并严格执行。
1、T91 是一种改进的 9Cr1Mo 钢,属高强度马氏
体耐热强钢
(主要化学成分见表 1)
,
它是在 9Cr1Mo
钢的基础上添加了 V、Nb 等微量元素形成的,具有
较低的热膨胀系数和良好的导热性,同时抗拉强度
和屈服强度较高,特别是在高温下具有较高的蠕变
强度和持久强度及许用应力,但它的淬硬趋向大,
焊缝及热影响区极易产生高硬度马氏体和贝氏体组
织,使焊接接头脆性增大,易产生冷裂纹;它具有
良好的冲击韧性、持久塑性及热强性能,在 650℃以
下运行具有良好的稳定性能,是超临界、超超临界
电站锅炉过热器、再热器常采用的钢种。
表 1 T91 的主要化学成分
C
Si
Mn
Cr
Mo
V
Ni
N
Al
Nb
P
S
0.08~
0.12
0.20~
0.50
0.30~
0.60
8.00~
9.50
0.85~
1.05
0.18~
0.25
≤0.4
0.03~
0.07
≤0.04
0.06~
0.10
≤0.010
≤0.020
2、12Cr1MoVG 钢是一种常见的珠光体耐热钢,
是高压、超高压、亚临界电站锅炉过热器、集箱和
主蒸气导管广泛采用的钢种,580℃时仍具有高的热
强性和抗氧化性能,有较高的持久塑性,12Cr1MoVG
属珠光体热强钢(主要化学成分见表 2),长期在高
温下运行,会出现珠光体球化及合金元素向碳化物
转移,使热强性下降,影响使用性能,因此,控制
热处理温度,对焊接接头的综合性能至关重要。
表 2:12Cr1MoVG
12Cr1MoVG 的主要化学成分
的主要化学成分
C
Si
Mn
Cr
Mo
V
P
S
0.08~
0.15
0.17~
0.37
0.40~
0.70
0.90~
1.20
0.25~
0.35
0.15~
0.30
≤
0.02
5
≤
0.01
5
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