谈超超l临界锅炉用钢e1焊接性试验研究

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1、万方数据第38卷第6期2007年儿月锅炉技术BOILERTECHNOLOGY文章编号：CN31—1508(2007)06—0046一05超超I临界锅炉用钢E911焊接性试验研究卢征然，王炯祥，亓安芳(上海锅炉厂有限公司，上海200245)V01．38．No．6Nov．．Z007关键词：超超临界锅炉用钢；焊接性试验}焊接接头力学性能摘要：超临界、超超临界机组的关键技术是多方面的，在设计和制造上都有高难技术，但热强性高、工艺性好、价格低廉的材料的开发、应用是最关键的。夼绍了超超临界锅炉用钢E9ll材料的性能，并通过多种焊接性试验和焊接接头力学性能试验，了解了

2、该钢的焊接性及焊接接头的机械性能，初步掌握了其焊接工艺，为工厂生产应用打下了基础。中囤分类号：TK229．2文献标识码：B1前言E9ll钢是由欧洲COST501计划开发出的一种新型铁索体耐热钢，2000年5月E911钢纳人ASMECodeCase2327，2001年9月E911钢经德国技术监督协会认可列入VDTUV—wB一522／2，2004年纳入欧洲钢管标准ENl0216—2，E91l钢中的含w量低于P92，故E911钢的工艺性比P92更好，因此欧洲对E9儿钢更感兴趣。本试验结合上海锅炉厂有限公司现有设备，对E91l钢管进行了焊接性、焊接接头和各种热处

3、理条件下的焊接接头力学性能试验。通过对E911钢管的试验研究，确定了E911钢焊接的最佳焊接工艺及焊后热处理规范参数。曼曼竺：1篓!呈竺?j1≯。誓!了Nb9：二：二2E9”钢的材料化学成分和力学性能2006年4月改版为codecase2327—1。2005年’⋯’。。’’一。’版ASMEsA一335纳入钢号为P911；SA一213纳入钢号为T911。E911钢是在P9l基础上添加W、B元素，利用w、Mo复合固溶强化，同时B能够起到填充晶问空位，强化晶界，且B还能形成碳硼化合物，稳定碳化物沉淀强化效果，从而提高了钢的热强性。由于2．1材料供货热处理状态试

4、验采用法国vALLOuREc公司提供的E911$35s．6mm×36mm钢管，钢管以正火和回火状态供货，其规范为：正火1050℃、空冷，回火760℃、空冷。2．2化学成分(见表1)表1臼11钢的化学成分分析％口。／MPa巩／MPa以／蹦山／％硬度／HVm冲击／AK。；J标准‘1’≥45p≥620≥17．O≤z50钢管质保书54871319．o74人厂复验512，553685，704211，216，218178，170-165注：(1)ENl0216—2收稿日期：2007—04一16作者简舟：卢征然(1960一)，男，大学学士，高级工程师，长期从事锅炉及压

5、力容器焊接工艺工作万方数据标准分享网www.bzfxw.com免费下载www.bzfxw.com万方数据锅炉技术第38卷图1的(口一l鲋)图可以发现：E91l钢的冷裂敏感性较大，当试板焊前不预热，焊后也不后热处理时，插销试验开裂的临界应力很低．断口形貌为沿晶断裂}当试板采取预热措施后，插销试验临界应力均明显提高。对焊接接头而言。接头中的残余应力最大允许值为R一。。当预热到150℃时，m。已经达到母材的Rp。z，所以E911钢焊前预热到150℃可有效地防止焊接冷裂纹的产生。3。2斜Y型坡口焊接裂纹试验(1)斜Y型坡口焊接裂纹试验的试件形状尺寸及试验条件按G

6、B4675．1《焊接性试验斜Y型坡口焊接裂纹试验方法》中的规定进行。(2)试验条件试验用焊条：THERMANITMTs911壬4．omm焊接规范：I一(160士5)AV=(24±2)V焊接速度(150士10)mm／min(3)试验结果试验条件及结果见表3。表3斜Y型坡口焊接裂纹试验条件及结果从斜Y型坡口焊接裂纹试验结果来看，E911钢的预热温度为120℃时可有效地防止焊接裂纹的产生。3．3热模拟埋弧焊焊接热影响区冲击试验3．3．1热模拟理孤焊焊接规范参数的确定为了尽可能真实地模拟埋弧焊焊接热影响区粗晶区并尽可能真实地模拟生产的实际情况，必须首先确定符合生

7、产实际的埋弧焊焊接热循环参数，焊接预热温度及焊接规范参数，因为不同的预热温度及焊接规范参数，热循环参数是不同的。根据德国Thyssen公司推荐的焊接预热温度．焊接规范参数，插销冷裂纹试验的结果及公司长期在相似钢种P91生产中积累的实际经验，我们确定了2组焊接热循环参数：实际的模拟埋弧焊热影响区焊接热循环的温度循环曲线见图6。￡恺嚼l400t200l0008肿6∞4002000卯100150200时间愿图6模拟埋弧焊热影响区焊接热循环的温度循环曲线3．3．2热模拟埋弧焊焊接接头热影响粗晶区冲击试验为比较焊接规范参数及焊后热处理对埋弧焊焊接接头热影响区粗晶区

8、冲击韧性的影响，共制备了9组模拟焊接热影响区粗晶区试样，室温冲击(AKv)试验结