t92钢焊接接头弧坑裂纹及防范措施

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1、T92钢焊接接头弧坑裂纹及防范措施摘要:文中介绍了新型马氏体耐热钢T92钢焊接接头出现弧坑裂纹的状况，探讨了其产生的原因及防范措施，对T92钢的焊接工作具有一定的实践意义。关键词:T92钢焊接接头;弧坑裂纹;防范措施Abstract:ThispaperintroducesthecasethatcratercracksappearintheweldingjointofnewmartensiteheatresistantT92steel,discussesthecausesandpreventionmeasures,providingce

2、rtainpracticalsignificancefortheweldingworkofT92stee1.Keywords:T92steelweldingjoint;cratercracks;preventivemeasures中图分类号：P755.1文献标识码：A全国火电机组向大机组、大容量、USC机组、节水环保型方向发展。USC机组是通过提高火电机组锅炉蒸汽温度、压力参数提高机组效率，而提高蒸汽参数遇到的关键问题是金属材料的耐高温、高压和焊接问题。T/P92钢作为超（超）临界机组用钢，现已被推广使用。山于T92钢的高温蠕变断裂强

3、度非常高，抗腐蚀性能好，提高了耐热钢的工作温度，减少了钢材的厚度，降低了钢材的消耗量，降低了管道热应力；其热传导和膨胀系数也远优于奥氏体不锈钢，被主要用于替代电厂锅炉的过热器和再热器的不锈钢材质。新型马氏体耐热钢T92的焊接为火电建设屮小径管焊接的关键技术。SA213-T92钢是在T91钢的基础上加入了1.7%的鸭(W),同时钳(Mo)含量降至0.5%,加入微量B强化晶界来进一步提高持久蠕变断裂强度，通过加人W元索，严格控制Al、Zr等元索，显著提高了钢材的高温蠕变断裂强度。SA213-T92钢中有关碳(0、硫(S)、磷(P)等元素含

4、量低、纯净度较高，且具有高韧性，其焊态低碳马氏体仍具有一定的塑性，焊接冷裂纹倾向大为降低，但由于其钢种的特殊性，仍存在一定的裂纹倾向，所以焊接时必须采取一些必要的预防措施。1焊接接头存在的裂纹平顶山第二发电厂2X1000MW机组工程#1机组，在地面组合屏式过热器，小径管材质为SA213-T92,规格为巾50.8Xllmm>d)45X9.8mm；焊接方法为氮弧焊，焊丝为MTS616,焊层厚度控制在3mni以内，总共焊接四层;焊接线能量、焊接电流符合工艺评定要求；预热方式是在焊口两侧一定距离处采用了电加热，焊接时再用火焰预热。焊口热处理后

5、经射线检验发现在平焊位置处频繁出现裂纹，裂纹在射线底片上的影像多数与焊缝垂直(即沿管径轴向方向)，根据底片反映情况，采用如向磨光机打磨，发现裂纹已向焊缝径向延伸2"4mm,如图1所示。2裂纹产生的原因分析2.1分析产生裂纹的可能原因为找到产生裂纹的真止原因，在焊培进行模拟现场位置的焊接，工艺与现场焊接相同，预热采用火焰预热，然后进行热处理、射线检验，没发现裂纹。对已焊的焊口马上进行射线直透(即垂直透照，将上下焊缝重合)和侧面透视(主要为了检测焊缝的侧接头处有无裂纹)后查看裂纹产生的位置，裂纹主要出现在平焊收弧位置，如图2所示。对成排吊

6、口的焊接顺序，起弧、收弧位置进行详细的核対，发现焊工在焊接顺序，起弧、收弧位置上均是按照常规钢材的焊接方式进行焊接；对焊工的焊接过程进行分析时发现，在电加热的基础上釆用了火焰预热，按照习惯，一预热完，焊工就开始焊接，刚开始的焊口还用红外线点温仪测温度，后面再焊时就省了这一道工序，直接焊接，对于小径管來说，这样做的结果就是预热温度和层间温度控制不严，出现预热温度和层间温度偏高的现象。图1焊接接头上的横向裂纹图2焊接裂纹出现的位置2.2综合分析结果(1)裂纹主要出现在平焊收弧位置，应为弧坑裂纹；而且弧坑裂纹在应力作用下从底层焊缝扩展到了次

7、层焊缝。(2)预热温度、层间温度控制不到位；电加热与火焰预热的方式向结合，确实有效保证了预热温度达到了150°C的要求，但火焰预热完后就进行了焊接，焊接过程中没有再测温，致使焊接时的预热温度、层间温度超过了规定的上线要求；预热温度、层间温度过高是接头产生裂纹的一个主要因素。(1)收弧位置集中留在了平焊位置；最后的封口位置留在了平焊位置,平焊位置就成了打底焊的最薄弱处，对于T92这种新型马氏体耐热钢來说,平焊位置就是产生裂纹的易发位置。2.3裂纹产生的机理(1)冶金因素收弧时最后结晶的焊缝熔池金属形成的“液态薄膜”，存在较多的低熔点金属

8、杂质，这种低熔点杂质在高温时强度很低，抵制不了焊接过程中金属结晶产生的拉伸应力，其液态间层被拉开，而金属结晶的末期，焊缝温度急剧降低，液固分离速度加快，液相金属流动变得困难，最后结晶的“液态薄膜”层在高温下的金属强度和塑