如何进行P92马氏体热强钢的焊接

    (1)工况  SA-335P92是在SA-335P91基础上适当降Mo加W，使其Mo当量(Mo+0. 5W)由1%提高到1.5%，并加微量B的新型马氏体热强钢。其高温强度和抗蠕变性能均大为提高，高温耐蚀性和抗氧化性则仍维持9Cr-1Mo钢的水平，从而成为目前火电超超临界锅炉高温过热器集箱及主蒸汽管道的主打钢种。其化学成分和力学性能见表4-106和表4-107。

    表4-106    SA-335P92钢化学成分（质量分数，%）

    表4-107    SA-335P92钢常温力学性能

   (2)焊接性试验  新钢种使用前，按规定进行了下列焊接性试验：①斜Y形坡口焊接裂纹试验：预热温度高于150℃时不裂；②热模拟试验：在Gleeble-1500焊接热模拟试验机上进行，得到的焊接热模拟参数见表4-108，焊接热循环如图4-22a所示，回火参数与冲击吸收功的关系如图4-22b所示。可见当回火参数P为21.26~ 21.67时韧性较好，4KV均大于100J。从不同回火温度及保温时间所得到的试件断口形貌可见，经快速加热到1320℃，然后快速冷却至室温的模拟焊接热循环后，形成的粗晶区在(750~770)℃×6h回火可得到有明显韧窝的韧性断口。为避免消应力回火时再次形成奥氏体，从而产生未回火马氏体，应尽量选择较低热处理温度。由此得出的最佳回火参数为(760±10)℃×(4~6)h。

    表4-108    焊接热模拟参数

    图4-22    焊接热循环及回火参数与冲击吸收功的关系

   a)焊接热循环b）回火参数与冲击吸收功的关系

   (3)焊接工艺评定  在焊接性试验确定预热温度、焊接工艺参数制订原则和热处理规范前提下，进行了焊接工艺评定试验。由于该钢实际使用的管径和壁厚均较大，故除TIG+SMAW外，尚须进行SAW工艺试验，因此评定试件采用的是TIG+ SMAW+SAW的组合工艺。为保证无冷裂纹，除TIG焊预热温度仍按≥150℃外，将SMAW和SAW的预热温度都提高50℃。为防止热裂纹和晶粒粗大，严格控制热输入是必要的。为此，SMAW填充或盖面时均应多层多道焊，控制层厚不大于焊条直径，焊宽不大于焊条直径3倍。建议焊条直径不大于Φ4.0mm，埋弧焊焊丝直径不大于Φ3.0mm。层温不大于300℃。焊接材料则应选用配套专用焊接材料，如日本神户制钢所研制的系列焊接材料（原资料未提供适用焊接材料的牌号或型号——编者注）。打底层TIG焊时背面（管内）必须通氩保护，流量适当。焊接工艺评定的焊接参数见表4-109。

    表4-109    SA-335P92钢厚壁管的焊接参数

   (4)结果评定  接头常温力学性能试验结果见表4-110，符合产品要求。故以上工艺可适用于超超临界火电机组相应部件的焊接，也适用于其他SA-335 P92钢制零部件的焊接。

    表4-110    SA-335P92钢工艺评定试件接头的常温力学性能

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