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