P92钢的化学成分及性能特点
P92钢的化学成分
SA335-P92钢是在P91钢的基础上添加W元素并适当降低MO元素含量而开发的新型钢种。 其化学成分见表1。
表1:SA335-P92钢的化学成分(%)
锰
硅
铬
莫
铌
铝
你

0.07~0.13
0.30~0.60
≤0.020
≤0.010
≤0.50
8.50~9.50
1.50~2.00
0.30~0.60
0.15~0.25
0.04~0.09
0.030~0.070
0.001~0.006
≤0.040
≤0.40
P92钢的主要性能
1.具有良好的物理性能
P92钢的线膨胀系数与P91钢相同,低于奥氏体钢,甚至低于P22钢的线膨胀系数。 因此,P92钢比奥氏体钢具有更好的抗机组启停时疲劳损伤的能力。 、P22钢,导热系数与P91钢相同,高于奥氏体钢。
2 比P91钢具有更高的高温蠕变断裂强度
P92钢的常温强度和高温强度均高于P91钢。 根据各国试验结果,按照ASME标准估算的P92钢在550℃、600℃、625℃等不同温度下10万小时的蠕变断裂强度分别为: 而P91钢在相应温度下的蠕变断裂强度分别为98MPa和68MPa。
3.优异的室温冲击韧性
P92钢具有比传统钢显着优越的高温性能,同时还具有优异的室温韧性。 与P91钢的情况大致相同。
4.具有优良的抗氧化性能
P92钢的抗烟尘氧化和水蒸气氧化性能与P91钢大致相同。 经测试,P92钢和P91钢在600℃和700℃下3000小时的水蒸气氧化皮厚度大致相同。
P92钢的焊接性分析
1 焊接裂纹敏感性低于传统铁素体耐热钢
P91钢需要预热到180℃才能实现零裂纹率,P92钢只需预热到100℃,P22钢需要预热到300℃才能实现这一点。
2.有明显的老化倾向。
经过3000小时的时效后,P92钢的韧性下降很多。 P92钢的冲击功由时效前的220J左右下降到70J左右。 老化3000小时后,冲击功不会继续明显下降,冲击功稳定在老化3000小时的水平。 时效倾向发生在550~650℃范围内,这正是钢的工作温度范围。 母材有明显的时效倾向,与母材成分相似的焊缝也会有同样的倾向。
3 焊缝韧性低于母材
焊缝金属是从非常高温的熔融状态冷却下来的铸造结构。 它没有机会经过TMCP工艺(-)焊接性能好的钢材,即热控轧制工艺。 晶粒未细化,Nb等微合金元素仍固溶。 在矩阵中,没有机会全面分析原因。
4 焊接接头是影响机组运行安全的最薄弱环节
由于P92钢中合金元素含量较高,焊接时存在较大的技术难度。 长期运行容易出现接头冲击能低、IV型裂纹早期失效等现象。 如果焊接质量不能保证,P92的优势就不复存在。 并对机组的运行安全构成威胁。
焊接工艺
1 焊接材料和保护气体的选择
焊丝:9CrWV(ER90S-G)规格:Ф2.4; 焊条:(E9015-G)规格:Ф3.2;
钨电极:WCe-20 规格:Ф2.4
气体类型:Ar≥99.95% 流量:7-12L/min 背部保护:Ar≥99.95% 流量:20-7L/min
2.安装对应的
大口径管材:两端间隙3-6mm; 小口径管:两端间隙2-3mm。
3 背面充氩液
背面充氩气保护,避免焊根氧化。 一般可制作专用工具对大口径管道充氩。 当无法使用特殊装置时,可用耐高温纸板和耐热胶带等材料在焊缝附近形成密封气室。
当小直径管内充满氩气时,可用水溶性纸堵住管口两端。 充氩位置: ① 从探伤孔充氩。 ②利用两端间隙将细长的铜管或不锈钢管压扁,然后通过坡口伸入焊接区域进行充气保护。 ③ 用准备好的充氩工具从管道开口端充氩。
4 焊接预热
焊前预热:T≥150℃,每边加热宽度≥200mm,层间温度≤300℃。
大口径管道:采用电脑温控设备对焊缝进行跟踪预热。 热电偶对称排列。 热电偶和管件应接触良好,并经检验合格。
小直径管用火焰预热,用温度计笔测量温度。
5 氩弧焊底漆
氩弧焊底漆是在管材预热到规定温度并受热均匀后进行; 底漆采用直流正接方式,两人对称焊接。
P92材质大口径管道:采用内填丝法打底焊。 P92材质小口径管:采用外填丝法打底焊。 进行氩弧焊时,焊接速度不宜太快,焊层厚度不宜小于3mm。
氩弧焊的底漆应焊接两次,以防止焊缝穿透底漆,造成根部氧化。 充氩保护:前风量7L/min,后风量20-7L/min
6 电弧焊
底漆完成后,将预热温度升至200-250℃焊接性能好的钢材,开始弧焊; 采用直流反接法,两人对称焊接。 第一、二层弧焊采用∮2.5mm焊条。 在保证熔化良好的前提下,应尽可能减小焊接电流,防止氩弧焊打底焊缝烧穿,并进行背面充氩保护。
中间层采用∮3.2mm焊条; 各层接头应相互错开,焊工应加强层间打磨,严格防止焊接缺陷。 采用多层多道焊接,每道焊道单层厚度约为2.5-3mm,单道焊道摆动宽度≤3倍焊条直径。 每层焊道都必须清理干净,特别注意清理接头和焊道两侧。 中间不需要除去氢气。
7 焊后热处理
焊接完成后,冷却至80-100℃,然后进行热处理:加热温度至750-770℃,加热速率≤145℃/h,加热宽度每边200mm,保温宽度每边350mm,保温5小时,冷却速度:300℃以上≤145℃/h
返工焊接接头和加工
焊接缺陷。 气孔、夹渣等常见焊接缺陷不予讨论。最具争议的问题是裂纹问题
1 切割管道主要缺陷
2、挖掘并修复局部缺陷。


