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T91与12Cr1MoVG异种钢焊接热处理分析及应用
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电建 - 769 - 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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