SA-335P92钢的埋弧焊.pdfVIP

超（超）临界锅炉用钢及焊接技术协作网第二次论坛大会论文集 SA-335P92钢的埋弧焊 徐在林 张燕飞 谢汝良 （江苏电力装备有限公司，江苏 常州，213022） 摘 要：为了提高SA-335P92 钢的焊接效率，进行了P92 钢的埋弧焊焊接材料的熔敷金属试验、模拟工艺评定、正式焊 接工艺评定三个阶段的工作，通过试验，对 P92 埋弧焊的焊材选用、层间温度和焊接线能量控制及焊后热处理进行了 研究，确定了埋弧焊采用德国蒂森或英国曼彻特的焊接材料，采用合适的整体回火工艺，解决了焊缝冲击功偏低的问 题，对 P92 焊缝作正回火的热处理可消除焊接接头的软化区，防止焊接接头的Ⅳ型断裂。并在生产上成功应用埋弧焊 工艺，生产效率提高了2倍以上。 关键词：P92 埋弧焊 冲击功 应用 1 前言 的生产效率和焊接质量。 2 试验方案介绍 SA-335P91 是一种改良的 9CrMoVNbN 钢， 在国内电站的主汽管路及热段已经得到广泛应 用，其综合性能较好，但在 600℃的许用应力较 目前，在P92 材料焊接上，与 P91 一样，出 低，对于蒸汽温度在 580-620℃的超超临界机组 现的最大困难是焊缝金属的劣化。焊缝金属的冲 来说，主汽管道的计算壁厚超过 80mm,造成施工 击韧性远低于母材，而且由于 1.5%的 W 元素的 难度大，焊接成本高。在蒸汽参数更高，如温度 加入，P92 焊缝金属的冲击性能比 P91 更加难以 超过 600℃，压力超过25Mpa 的先进电站中，在 保证。因此如何保证焊缝金属具有合适的冲击性 许多不能使用较重的厚壁管的情况下，P92 材料 能是 P92 埋弧焊接的一项重要内容。 是一个很好的选择。P92 钢是在 P91 基础上添加 对于焊缝冲击功，美国焊接学会（AWS ）标 W 元素，适当减少 Mo 含量开发出来的、用于蒸 准规定具体的韧性可由焊接材料的供求双方自 汽温度在 580-620℃的超超临界机组厚壁部件材 行商议决定。美国 SA335 标准《高温用无缝铁素 料。华能玉环电厂是国内首台采用 P92 钢作为主 体合金钢管》对 P92 材料钢管的冲击韧性没有具 汽管道的超超临界百万千瓦级机组的工程。 体规定。事实上，焊缝冲击韧性对运行工况为低 尽管 P92 钢开发出来已经 20 多年了，但在 温下，受冲击载荷的部件非常重要，对于设计工 国内对 P92 全面试验研究还不多见。P92 钢的持 作温度区间为 500-600℃高温且载荷基本为静态 久强度较高，但作为厚壁部件的主汽管道，焊接 的部件结构来说，焊缝的韧性似乎认为是一项无 工作量大，焊接接头是影响机组运行安全的最薄 关紧要的指标，因为这一区间温度远远高于有可 弱环节，由于 P92 钢合金元素含量高，焊接上有 能发生快速脆性断裂的温度。但是，在测试和制 较大的技术难度，容易出现接头冲击韧性低和长 造过程中，P92 钢结构也有可能在室温下被加压 期运行中的Ⅳ型开裂早期失效，如果焊接质量得 或被承载，为了防止焊缝在这种情况下发生脆 不到保证，P92 的优势将不复存在，并对机组运 断，有些机构认为焊缝金属在室温下需要具有一 行安全带来威胁。本公司除了研究手工氩弧焊打 定的最低冲击韧性值（一般是经过热处理后，在 底，焊条电弧焊填层及盖面的 P92 焊接工艺外，