T91/P91钢的性能分析及焊接工艺

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1、第32卷第4期华电技术V01.32No.42010年4月HuadianTechnologyApr.2010T91/P91钢的性能分析及焊接工艺娄杰云(中国华电集团富拉尔基发电总厂,黑龙江齐齐哈尔161041)摘要:金属材料在火力发电厂的重要性是不言而喻的,它直接关系到机组的使用寿命和安全经济运行。介绍了Tgl/P91钢的化学成分和主要物理性能,分析了T91/P91钢的力学性能和抗氧化腐蚀性能,给出了T91/P91钢的焊接工艺和方法,指出了需要进一步研究的问题。关键词:T91/P91钢;主蒸气管道;受热面管道;耐热钢;焊接性中图分类号:TG40文献标志码:

2、B文章编号:1674—1951(2010)04—0035—04与钢的质量比在25~30p~g/g的水平,同时碳的质O引言量分数也较高。1974年,美国能源部委托橡树岭国家实验室与(2)T91/Pgl钢采用了Nb,V,N进行微合金化。燃烧工程公司联合研究在9Cr的基础上进行改进的(3)T91/P91钢采用了控轧、控冷的(TMCP)成9Cr一1Mo钢(T91/P91),其各方面的性能都优于材加工工艺。EM12和F12(X2OCrMoV121),它在593℃下10万h在强化原理方面的差别是:EM12等钢主要依的蠕变断裂强度可以达到100MPa。靠固溶、合金碳化

3、物析出和位错获得常温和高温强1983年和1984年,美国ASMLE将T91/Pgl纳度;而T91/P91钢则除了固溶、合金碳化物析出外,入了标准,表示为SA213一T91/SA335一P91。这种更大程度上由于细化晶粒,析出弥散的、细小的Nb,钢在法国标准中表示为TUZ10CrVNb9—10,德国V的碳化物、氮化物(MX相)和高密度位错取得室DN标准中表示为X10CrMoV91。温强度和更高的强度。此外,T91/P91钢除了具有1987年,法国瓦鲁瑞克公司针对T91,F12和更高的强度以外,还具有优异的韧性。EM123种钢比较和评估后发表了技术报告,认为

4、1.2T91/P91钢的主要物理性能T91钢有明显优点,强调要从EM12转为使用T91/T91/P91钢的主要物理性能见表2。P91。20世纪80年代末,德国也从F12转向T91/T91/Pgl钢有小于不锈钢且更加接近P22钢的P91并进一步发展了焊接材料。线性膨胀系数和良好的导热性,根据化学成分在上、20世纪9O年代中期,我国陕西的蒲城、天津的下限问波动,T91/P91钢的Acl和Ac3为:Acl在杨柳青、重庆的珞璜等电厂已经使用了P91钢的主800~830℃之间,Ac3在890~940℃之间。l/蒸汽管道,20世纪90年代后期,华北电力集团公司P91

5、钢的供货状态是正火加回火,该种钢从奥氏体所属的一些老机组都陆续在原国产过热器上将102状态冷却到室温时,在一个较宽的冷却速度范围内钢管更换为T91钢管。如山西大同二电厂、石景山都会得到完全的马氏体组织,马氏体组织的硬度小热电厂、唐山发电厂等,都获得了较好的效果。于450HV。T91/P91钢的Ms点在380~400oC之间,Mf点1Tgl/P91钢的化学成分和主要物理性能在100~120℃之间。ASTMA213和A335标准给出1.1Tgl/P91的化学成分和强化原理的Tgl/Pgl钢的正火温度为1040℃,瓦鲁瑞克一曼T91/P91钢的成分见表1。内斯

6、曼钢管公司给出的正火、回火温度分别为现把T91/P91钢和EM12钢在炼制和成材加工1040~1080℃和750~780qC。对于管壁厚度超过中的差别归纳如下:76mm的钢管,要适当加大正火时的冷却速度,必要(1)大幅度提高了T91/P91钢质的纯净度,把时要把室冷改变为水冷,以保证取得马氏体组织。杂质与钢的质量比控制在不大于l0g的水平,2T91/P91的力学和抗氧化腐蚀性能同时明显降低了碳的质量分数。而EM12等钢杂质2.1Tgl/Pgl钢的主要常温力学性能收稿日期:2009—09—03T91/P91钢的主要常温力学性能见表3。·36·华电技术第32

7、卷表1]91/t:'91钢的成分%表2Tgl/Pgl钢的主要物理-陛能表3"I'91/1:)91钢的主要常温力学性能综上所述,T91/P91钢在550℃和600oC下时效,力学性能变化大。超过600℃后,时效过程中性能变化较明显,但除了韧度以外,强度和塑性都还能瓦鲁瑞克一曼内斯曼钢管公司提供的T91/P91满足标准要求,时效后的冲击韧度还能保持在100钢的韧度随温度升高而升高,这种钢和随温J/era以上。虽说T91/P91钢在试验温度下时效过度升高而降低。程中性能变化不大,但应该注意到,T91/P91钢的时2.2]'91/1:)91钢时效过程中的性能变化

8、效倾向与钢中Si,P的质量分数有关。(1)在550cIC、600℃下时效,抗拉强

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