P92钢的焊接工艺介绍

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1、J电力安全技术第l6卷(2014年第12期)P92钢的焊接工艺介绍王兴刚(中国能源建设集团东北电力第一工程公司，辽宁铁岭112000)[摘要]介绍了P92钢的高温蠕变断裂强度、时效性能及抗氧化性等理化特性，指出P92钢铁焊接的常见问题，结合实际工作条件介绍了钨极氩弧焊(TIG)和手工电孤焊(SMAW)的现场焊接工艺和技术措施，并提出了在焊接过程中的注意事项。[关键词]P92钢；焊接工艺；钨极氩弧焊；手工电弧焊1P92钢的理化特性不明显，稳定在时效3000h时的水平。1．3抗氧化性能P92钢是新型铁素体耐热钢，是在P91钢的P92钢与P91钢在600

2、℃、700℃下3000h基础上研究开发的，日本钢号为NF616，于1995的水蒸汽氧化皮厚度大致相同，可认定2者具有相年和1996年分别列入了美国ASTM和ASME标同的抗氧化性能。准，表示为A335P92和SA335P92。与P91钢相比，P92钢加入1．5％～2．0％的W，并将Mo含量降2P92钢的熔敷金属性能至0．3％～0．6％，以调整铁素体一奥氏体元素之间的平衡，还加入微量合金元素B，其化学成分如限制熔敷金属成分中Si、Mo、W的含量，有表l所示。利于限制金属的时效倾向，也有利于防止出现61。1高温蠕变断裂强度铁素体。但为保证焊缝金属的高温

3、性能，必须将从新日本制铁公司P92钢的蠕变断裂强度试W含量保持在1．8％左右，M含量限制在0．5％验数据可知：P92钢在550℃、600℃、625℃下左右，Si含量不低于0．2％(电弧焊)。因此，难以105h的蠕变断裂强度分别为199MPa、131MPa通过限制Si、Mo、W的含量来限制时效倾向和防和101MPa；P91钢在相应温度下的蠕变断裂强度止出现6铁素体。为防止出现5铁素体，可适当分别为141MPa、98MPa和68MPa。与P91钢相增加奥氏体化元素。若P92钢母材为单一马氏体组比，P92钢的高温蠕变强度有明显的提高。织，则熔敷金属在正常

4、的工艺条件下就不会出现51．2时效性能铁素体。在开发和试用过程中，P92钢均具有时效倾向，时效倾向发生在550～650℃钢材的工作温度范围。3P92钢的焊接问题在3000h时效前，P92钢韧度下降了许多，其冲击功从时效前的220J约降至70J；在3000h时效3．1焊接接头脆化后，P92钢韧度下降趋势平缓，其冲击功下降倾向在焊接过程中，焊缝金属从高温熔融状态冷却表1P92钢化学成分wt％一一第16卷(2014年第12期)电力安全技术J形成固态铸造组织，即熔池从高温快速冷却凝固，4．3焊接工艺要求Nb、V等微合金化元素仍大量固溶在金属中，形4．3．1

5、焊前准备与清理成固溶强化，降低了焊缝韧性，而W加剧了焊缝(1)焊工应通过P9l钢管考试，并经使用P92金属韧性的降低倾向。钢焊接材料进行焊前练习，以掌握焊材、母材及焊3．2热影响区软化机性能与焊接工艺规范。在焊接过程中，P92钢的热影响区细晶区和临(2)焊接前，用角向磨光机打磨管件坡口附近界区将产生软化。焊接接头热影响区的细晶区和临及其内外壁l5～20mm，使其重现金属光泽。界区在焊接热循环下承受的温度均高于Acl温度4．3．2对口装配及点固焊(Acl表示钢在加热时开始形成奥氏体的温度)。处(1)试件对口错边量≤1．0mm。于此温度区间的金属部分奥

6、氏体化，沉淀强化相不(2)采用点焊骑马板进行点固焊，骑马板可选能够完全溶解在奥氏体中，未溶解的沉淀强压相在用0235或16Mn钢，在其表面用与母材匹配的随后热循环下发生粗化，降低了该区域的强度。软ThermanitMTS616焊条进行堆焊。化主要影响高温持久性能，软化区在长期高温运行(3)点固焊前加热点固焊区100～150mm范后易产生裂纹。围到250～300℃，选用与正常焊接相同的焊材及3．3冷裂纹工艺施焊，焊接电流宜增大l0～l5A。在焊后冷却过程中，在Ms点以下或更低温度(4)点固焊电弧偏向“骑马板”侧，尽量减少范围内可形成冷裂纹(Ms表示马

7、氏体转变开始温对母材的损伤。度oP92钢作为铁素体耐热钢，焊接残余应力较大，(5)焊接到“骑马板”时，应用机械方法将其焊接热循环条件下冷却速度控制不当易形成马氏体去除(不得强力去除)，用角磨机将点固焊焊缝处组织。焊接接头刚度过大或氢含量未得到严格控制打磨平整，不得留有焊疤等痕迹。经肉眼或低倍放时，都有可能产生冷裂纹。大镜观察，确认无裂纹等缺陷后，方可继续焊接。(6)在点固焊及正常施焊过程中，不得在管子4P92钢的焊接准备表面试电流、乱引弧。仔细检查坡口的钝边，确保钝边不超过2mm，控制好对口间隙在3～4mm。4．1设备、方法及工具(1)焊接设备：电

8、焊机，ZX7-400STG(奥太逆5焊前预热及层间温度变式弧焊电源Ⅲ)；热处理机，XDJW-D型-480kW(24路)；角