A335 P92钢的焊接工艺研究
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Ａ３３５ Ｐ９２钢 的焊接工艺研究
关丽 华 （中 国能源 建设 集团 （阜新 电力 修造 厂 ），辽宁 阜新 １２３０００）
摘 要 为 了适应 电力 工业迅 猛发 展 ，提 高电厂锅 炉的运 行 效率 ，超 临界 和超 超 临界 的机 组 成 为火 力发 电厂 的必 然 趋 势 一些传 统 材料 已经不 能适应 生 产 的需要 ，为 了与之 配套 在 这种 情 况下 国外一 些新 材料 逐 渐进 入我 国市场 。 而对 陌生材料 的一些生产工艺特点 ，我ＣｒＪ￣＿是只能从国外的资料 中掌握 大致情况 ，具体的生产工艺参数还是要我们 自己在 试验 中摸 索 、求证 。 关键 词 Ａ３３５ Ｐ９２；钢 ；焊接 ；工 艺 中 图分类 号 ：ＴＧ４４ ５ 文献标 识码 ：Ａ 文 章编 号 ：１６７卜７ ５９７（２０１４）１８－００５６一Ｏ１
ＥＲ９ ＯＳ—Ｂ９ （ｍｏｄ）
１ Ｐ９２钢的焊 接性 分析
根 据 国外一 些 研 究 资料 显 示 ，Ｐ９２钢 在焊 接 可 能遇 到 的 问 题 主 要有 ：裂 纹 、焊 接 接 头 ，主 要 是焊 缝 韧 性 恶化 、焊 接 接 头 存 在 时效倾 向 、在运输 过程 中出现 Ⅳ型 裂纹 。
１）Ｐ９２钢 的焊 接裂 纹 敏 感 性 。冷裂 纹 是 Ｐ９２钢 在焊 接 过 程 中最 容 易产 生 的缺 陷 ，它 的热 裂纹 倾 向 却很 低 。 由于在 超 超 临ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 界 机 组 中使 用 Ｐ９２钢 的壁 厚 比较 厚 ，拘 束 度 较 高 ，焊接 时 引起 的拉 应力 也 比较 大 ，因此 Ｐ９２钢 焊接 接 头 具有 一 定 的结 晶裂 纹 倾 向 。
３ 焊后 热处 理时 机 根 据 ＤＬ／Ｔ８１９要求 ，有 冷裂 纹 倾 向的 焊件 ，若 不 能及 时 进
行焊 后 热 处理 ，应 进 行后 热 。 为确 定 合 理 的热 处理 时 机 安排 了 三 个试 件 的对 比试验 。
１）焊接 完成 后 不 后 热 ，待 马 氏体转 变 完 成 后 直 接 进 行 热 处 理 。
焊 接 要 点为 ：窄道 、 薄层 、快 速 、直 进焊 ，要避 免 在 焊 缝 区域 以外 的任 何母 材 上起 弧 或 碰弧 。通 过单 根 焊条 的熔敷 长 度 来 控 制焊 接 线 能量 ，单根 焊 条 的熔 敷焊 道 长 度不 短 于 其熔 化 长 度 的 １／２ 。
经 过 多 组 试 验 最 终 确 定 的 Ｐ９２钢 优 化 的 焊 接 工 艺 参 数 见 表 ２。
焊 道 层 号 单焊层缝、尺单寸道 焊接 方法
表 ２ 优 化 的焊 接 工 艺参 数
型 号 焊条 （丝规 ） 格 （ｍｍ）
焊接Ｉ电 流
１ — ２ ２—３．２ｎｕｎ
３ 宽度 ≤１Ｏｍｍ厚 － ４ 度 ≥２
５ｍｍ
．
４层 宽度８—１ ｌｍｍ厚 以 上 度 ３ｍｍ
ＧＴＡＷ ＳＭＡＷ ＳＭＡＷ
Ａ３３５ Ｐ９２即 ＩＯＣｒ９ＭｏＷ２ＶＮｂＢＮ，是 在 Ａ３３５ Ｐ９１的基 础 上 发 展 起 来 的 ，相 比 Ｐ９１来 说 ，它 更 具 有较 好 的抗 高温 和 耐腐 蚀 性 而广 泛 的应 用 在 电力 和 石 油 化 工 等 行 业 。ＡＳＭＥ中对 Ａ３３５ Ｐ９２ 钢 的化 学成 分范 围要 求见 表 １。
３）时 效倾 向。Ｐ９２钢 存在 较 明 显 的时效 脆 化倾 向 ，资料 显 示 焊 缝 金属 的韧 性 在 Ｏ￣ｌＯ００ｈ内降 幅最 大 ，３０００ｈ后 冲 击 功 下 降的倾 向不 明显 。
４） １Ｖ型 裂 纹 。 Ⅳ 型裂 纹主 要发 生 在 焊 接 接 头 蠕 变 强 度 的 “弱化 区 ”。焊 接接 头是 否产 生 Ⅳ 型裂 纹与 钢材 合 金系 统 有密 切 关 系 ，并 决 定于 作 用 的温 度 和 时 间 。通 过 冶 金措 施 可抑 制 焊 接 接 头 Ⅳ 型裂 纹 的产 生 ，通 过 工 艺措 施 也 可抑 制 焊接 接 头 Ⅳ型 裂
２）预 热温度 和层 间 温度 。为 了确 定 Ｐ９２钢 的焊接 预热 温度 ， 按 照 国标 ＧＢ４６７５．１进行 了裂 纹 试验 ，试 验结 果显 示 Ｐ９２钢 预 热 １５０￣Ｃ以上 就可 有效 防止 焊 接冷 裂纹 的产 生 ，所 以确 定 Ｐ９２钢 的 焊 接预 热温 度为 １５０￣２００℃ 。
２）焊接 接头 韧 性恶 化 。焊接 金 属从 温度 非常 高 的熔 融状 态 冷 却 到室 温 ，晶粒 得 不到 细 化 ，微 合金 化 元 素得 不 到 充分 的析 出是 造成 Ｐ９２钢 韧性 差 的 直接 原 因 。焊 后 热处 理 工 艺对 焊 缝 韧 度 的影 响也 比较 明显 。
纹 的 产生 。
２ Ｐ９２钢的 焊接工 艺研 究
１）焊接 材 料 的选择 。所 选 用 的焊接 材 料必须 符 合 ：光学 显 微 镜 下 观 察 的熔 敷 金 属 组织 为 均 匀 且 没 有偏 析 的 回火 马 氏体 ， 熔敷 金 属 的化 学成 分 和 力 学 性能 （含 高 温拉 伸 ）与 母材 相 当 ， 焊 条施 焊性 能 良好 等 。
标 准 最 小 最 大
Ｃ Ｏ．Ｏ７ Ｏ．１ ３
表 １ Ｐ９２钢 的化 学 成 分 范 围 （ｗｔ％）
Ｍｎ
Ｐ
Ｓ
Ｓｉ
Ｃｒ
Ｍｏ
Ｖ
Ｎ
０．３０
８．５ Ｏ．３Ｏ Ｏ．１ ５ Ｏ．０３
０．６０ Ｏ．Ｏ２Ｏ Ｏ．Ｏ１Ｏ Ｏ．５Ｏ ９．５０ ０．６０ ０．２ ５ ０．Ｏ７
过 高 的层 间温 度会 导 致 焊接 接 头 组 织和 性 能 的恶 化 ，最 终 确 定 Ｐ９２钢 的焊接 层 间温 度为 １５０—２５０℃ 。
３）焊 接 工艺 试验 。小规 格 焊 条容 易实现 层 间温 度 的控 制 ， 填充焊 条采 用规 格不 大于 ３．２ ＩＩⅡＩＩ的焊 条 。
关丽 华 （中 国能源 建设 集团 （阜新 电力 修造 厂 ），辽宁 阜新 １２３０００）
摘 要 为 了适应 电力 工业迅 猛发 展 ，提 高电厂锅 炉的运 行 效率 ，超 临界 和超 超 临界 的机 组 成 为火 力发 电厂 的必 然 趋 势 一些传 统 材料 已经不 能适应 生 产 的需要 ，为 了与之 配套 在 这种 情 况下 国外一 些新 材料 逐 渐进 入我 国市场 。 而对 陌生材料 的一些生产工艺特点 ，我ＣｒＪ￣＿是只能从国外的资料 中掌握 大致情况 ，具体的生产工艺参数还是要我们 自己在 试验 中摸 索 、求证 。 关键 词 Ａ３３５ Ｐ９２；钢 ；焊接 ；工 艺 中 图分类 号 ：ＴＧ４４ ５ 文献标 识码 ：Ａ 文 章编 号 ：１６７卜７ ５９７（２０１４）１８－００５６一Ｏ１
ＥＲ９ ＯＳ—Ｂ９ （ｍｏｄ）
１ Ｐ９２钢的焊 接性 分析
根 据 国外一 些 研 究 资料 显 示 ，Ｐ９２钢 在焊 接 可 能遇 到 的 问 题 主 要有 ：裂 纹 、焊 接 接 头 ，主 要 是焊 缝 韧 性 恶化 、焊 接 接 头 存 在 时效倾 向 、在运输 过程 中出现 Ⅳ型 裂纹 。
１）Ｐ９２钢 的焊 接裂 纹 敏 感 性 。冷裂 纹 是 Ｐ９２钢 在焊 接 过 程 中最 容 易产 生 的缺 陷 ，它 的热 裂纹 倾 向 却很 低 。 由于在 超 超 临ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 界 机 组 中使 用 Ｐ９２钢 的壁 厚 比较 厚 ，拘 束 度 较 高 ，焊接 时 引起 的拉 应力 也 比较 大 ，因此 Ｐ９２钢 焊接 接 头 具有 一 定 的结 晶裂 纹 倾 向 。
３ 焊后 热处 理时 机 根 据 ＤＬ／Ｔ８１９要求 ，有 冷裂 纹 倾 向的 焊件 ，若 不 能及 时 进
行焊 后 热 处理 ，应 进 行后 热 。 为确 定 合 理 的热 处理 时 机 安排 了 三 个试 件 的对 比试验 。
１）焊接 完成 后 不 后 热 ，待 马 氏体转 变 完 成 后 直 接 进 行 热 处 理 。
焊 接 要 点为 ：窄道 、 薄层 、快 速 、直 进焊 ，要避 免 在 焊 缝 区域 以外 的任 何母 材 上起 弧 或 碰弧 。通 过单 根 焊条 的熔敷 长 度 来 控 制焊 接 线 能量 ，单根 焊 条 的熔 敷焊 道 长 度不 短 于 其熔 化 长 度 的 １／２ 。
经 过 多 组 试 验 最 终 确 定 的 Ｐ９２钢 优 化 的 焊 接 工 艺 参 数 见 表 ２。
焊 道 层 号 单焊层缝、尺单寸道 焊接 方法
表 ２ 优 化 的焊 接 工 艺参 数
型 号 焊条 （丝规 ） 格 （ｍｍ）
焊接Ｉ电 流
１ — ２ ２—３．２ｎｕｎ
３ 宽度 ≤１Ｏｍｍ厚 － ４ 度 ≥２
５ｍｍ
．
４层 宽度８—１ ｌｍｍ厚 以 上 度 ３ｍｍ
ＧＴＡＷ ＳＭＡＷ ＳＭＡＷ
Ａ３３５ Ｐ９２即 ＩＯＣｒ９ＭｏＷ２ＶＮｂＢＮ，是 在 Ａ３３５ Ｐ９１的基 础 上 发 展 起 来 的 ，相 比 Ｐ９１来 说 ，它 更 具 有较 好 的抗 高温 和 耐腐 蚀 性 而广 泛 的应 用 在 电力 和 石 油 化 工 等 行 业 。ＡＳＭＥ中对 Ａ３３５ Ｐ９２ 钢 的化 学成 分范 围要 求见 表 １。
３）时 效倾 向。Ｐ９２钢 存在 较 明 显 的时效 脆 化倾 向 ，资料 显 示 焊 缝 金属 的韧 性 在 Ｏ￣ｌＯ００ｈ内降 幅最 大 ，３０００ｈ后 冲 击 功 下 降的倾 向不 明显 。
４） １Ｖ型 裂 纹 。 Ⅳ 型裂 纹主 要发 生 在 焊 接 接 头 蠕 变 强 度 的 “弱化 区 ”。焊 接接 头是 否产 生 Ⅳ 型裂 纹与 钢材 合 金系 统 有密 切 关 系 ，并 决 定于 作 用 的温 度 和 时 间 。通 过 冶 金措 施 可抑 制 焊 接 接 头 Ⅳ 型裂 纹 的产 生 ，通 过 工 艺措 施 也 可抑 制 焊接 接 头 Ⅳ型 裂
２）预 热温度 和层 间 温度 。为 了确 定 Ｐ９２钢 的焊接 预热 温度 ， 按 照 国标 ＧＢ４６７５．１进行 了裂 纹 试验 ，试 验结 果显 示 Ｐ９２钢 预 热 １５０￣Ｃ以上 就可 有效 防止 焊 接冷 裂纹 的产 生 ，所 以确 定 Ｐ９２钢 的 焊 接预 热温 度为 １５０￣２００℃ 。
２）焊接 接头 韧 性恶 化 。焊接 金 属从 温度 非常 高 的熔 融状 态 冷 却 到室 温 ，晶粒 得 不到 细 化 ，微 合金 化 元 素得 不 到 充分 的析 出是 造成 Ｐ９２钢 韧性 差 的 直接 原 因 。焊 后 热处 理 工 艺对 焊 缝 韧 度 的影 响也 比较 明显 。
纹 的 产生 。
２ Ｐ９２钢的 焊接工 艺研 究
１）焊接 材 料 的选择 。所 选 用 的焊接 材 料必须 符 合 ：光学 显 微 镜 下 观 察 的熔 敷 金 属 组织 为 均 匀 且 没 有偏 析 的 回火 马 氏体 ， 熔敷 金 属 的化 学成 分 和 力 学 性能 （含 高 温拉 伸 ）与 母材 相 当 ， 焊 条施 焊性 能 良好 等 。
标 准 最 小 最 大
Ｃ Ｏ．Ｏ７ Ｏ．１ ３
表 １ Ｐ９２钢 的化 学 成 分 范 围 （ｗｔ％）
Ｍｎ
Ｐ
Ｓ
Ｓｉ
Ｃｒ
Ｍｏ
Ｖ
Ｎ
０．３０
８．５ Ｏ．３Ｏ Ｏ．１ ５ Ｏ．０３
０．６０ Ｏ．Ｏ２Ｏ Ｏ．Ｏ１Ｏ Ｏ．５Ｏ ９．５０ ０．６０ ０．２ ５ ０．Ｏ７
过 高 的层 间温 度会 导 致 焊接 接 头 组 织和 性 能 的恶 化 ，最 终 确 定 Ｐ９２钢 的焊接 层 间温 度为 １５０—２５０℃ 。
３）焊 接 工艺 试验 。小规 格 焊 条容 易实现 层 间温 度 的控 制 ， 填充焊 条采 用规 格不 大于 ３．２ ＩＩⅡＩＩ的焊 条 。