Soldadura de material de caldera ultra-supercrítico

El acero resistente al calor se refiere al acero que trabaja a alta temperatura y tiene una excelente resistencia térmica y estabilidad térmica. La resistencia térmica se refiere a la capacidad de resistir la fluencia y la fractura a alta temperatura, y la estabilidad térmica se refiere a la capacidad de resistir la oxidación y corrosión de medios gaseosos a alta temperatura. La gente suele referirse al acero resistente al calor con resistencia térmica como acero resistente al calor y al acero resistente al calor con estabilidad térmica como acero termoestable. Los aceros resistentes al calor se utilizan principalmente en la ingeniería de potencia y energía, como en la fabricación de equipos de refinación de petróleo, calderas, buques nucleares, turbinas de vapor, recipientes de productos químicos sintéticos, equipos aeroespaciales y otros equipos de procesamiento de alta temperatura. Cabe señalar que muchos aceros inoxidables (309, 310H) también tienen resistencia al calor y, a veces, se los denomina "acero inoxidable resistente al calor".

Las juntas soldadas de acero resistente al calor Tendrá sustancialmente la misma resistencia a la oxidación a alta temperatura que el metal base. La composición de la aleación y el contenido de metal de soldadura deben ser básicamente consistentes con el metal base, como Cr, Mo, W y otros elementos principales, mientras que las impurezas como P y S deben controlarse a un nivel bajo en la medida de lo posible para reducir el tendencia al agrietamiento en caliente. Para mejorar la soldabilidad, el contenido de C del material de soldadura puede ser ligeramente más bajo que el del metal base para garantizar el rendimiento a alta temperatura. La resistencia del metal de soldadura debe ser similar a la del metal base que se va a soldar. Las uniones soldadas de acero resistentes al calor no solo deben tener una resistencia a corto plazo a temperatura ambiente y a alta temperatura básicamente igual a la del metal base, sino que también, lo que es más importante, deben tener propiedades de fluencia a alta temperatura similares a las del metal base. Los requisitos de rendimiento de las nuevas juntas de acero resistentes al calor para calderas ultra-supercríticas se muestran en la siguiente tabla.

gradosTS σb MPaY.Sσs MPaAlargamiento δ %AkvJEsfuerzo admisible a temperatura de funcionamiento, MPaDureza, HB
P12263053017%3164 (620 ℃)225 270 ~
P9263053017%3170 (620 ° C)-
HR3C655-30-69 (650 ° C)-
Super304H590-35-91 (620 ℃) ​​78 (650 ℃)225 270 ~

Aunque la mayor parte de acero resistente al calor La estructura de soldadura funciona a alta temperatura, pero la inspección final de los recipientes a presión y los requisitos de tuberías, generalmente a temperatura ambiente a 1.5 veces la presión de trabajo, prueba de presión hidráulica o neumática, el funcionamiento del equipo de presión o el mantenimiento deben someterse al proceso de arranque en frío. , por lo que la junta de soldadura de acero resistente al calor también debe tener cierta resistencia a la fractura frágil. Para aceros resistentes al calor de martensita y austenita, el contenido de ferrita δ en el metal depositado debe controlarse estrictamente para garantizar la propiedad de fluencia de las uniones soldadas durante el largo tiempo de funcionamiento a alta temperatura.

Soldadura de acero martensítico P92 / T92, P122 / T122

Tanto P92 como P122 son aceros martensíticos, que tienen tendencia al agrietamiento en frío y tendencia al agrietamiento en caliente durante la soldadura. Para evitar grietas en frío en la soldadura, es necesario precalentar antes de soldar. La temperatura de precalentamiento no es menos de 150 ℃ para soldadura TIG y no menos de 200 ℃ para soldadura por arco de electrodo y soldadura por arco sumergido. Para evitar grietas en caliente y grano grueso, la energía de la línea de soldadura debe controlarse estrictamente durante el proceso de soldadura, la temperatura de la capa intermedia debe ser inferior a 300 ℃, y se prefiere la soldadura por arco de argón con electrodo de tungsteno con una pequeña entrada de calor de soldadura. Se debe prestar atención a la soldadura multicapa y de múltiples pasadas cuando se suelda con arco de electrodo. El espesor de la pasada de soldadura no debe ser mayor que el diámetro del electrodo. El ancho del paso de soldadura no debe ser más de 3 veces el diámetro del electrodo y se recomienda que el diámetro del electrodo no sea mayor de 4 mm. Para la pieza de trabajo con un gran espesor de pared, se puede usar soldadura por arco sumergido para soldar, pero alambre fino sumergido Se debe utilizar soldadura por arco y el diámetro del alambre de soldadura debe ser inferior a 3 mm. Al soldar tubos de diámetro pequeño T122 y T92, la parte posterior debe llenarse con argón durante todo el proceso de soldadura. Para tuberías de paredes gruesas de gran diámetro, se requiere protección con gas argón en la parte posterior de las primeras tres capas de soldaduras en la raíz. Después de soldar, use aislamiento de asbesto y enfriamiento lento y permanezca entre 100 ~ 150 ℃ durante al menos 1 ~ 2 horas, hasta que la metalografía se transforme completamente en martensita, luego puede realizar el tratamiento térmico posterior a la soldadura. Para el grosor de la pared de la pieza de trabajo es superior a 40 mm, después de soldar con aislamiento de asbesto enfriamiento lento, 100 ~ 150 ℃ al menos permanecer 1 ~ 2 horas, si no es tratamiento térmico inmediato, debe calentarse a 200 ~ 300 ℃ aislamiento 2 horas y luego enfriar lentamente a temperatura ambiente.

SUPER 304H, SA-213 TP310HCBN Soldadura de acero austenítico

El acero austenítico tiene buena soldabilidad y no tiene tendencia al agrietamiento en frío, por lo que no necesita precalentamiento. Sin embargo, el acero austenítico tiene tendencia al agrietamiento en caliente durante la soldadura, por lo que se debe prestar atención al control de la entrada de calor de la soldadura y la temperatura entre capas. En el proceso de soldadura, el método de soldadura de la energía de la línea de soldadura es más pequeño, como la soldadura TIG manual, la soldadura TIG de alambre frío automática o la soldadura TIG de alambre caliente. Generalmente, la temperatura de la capa intermedia no debe controlarse a más de 150 ℃. Para la soldadura TIG de alambre frío o la soldadura TIG de alambre caliente, el proceso de soldadura continuo requiere enfriamiento por agua entre capas de la soldadura soldada. Para evitar la corrosión intergranular, debe controlarse el contenido de iones de cloruro en el agua de refrigeración. Para evitar la oxidación de los elementos de aleación en la zona de alta temperatura, la superficie posterior debe rellenarse con argón durante todo el proceso de soldadura. Para asegurar una buena fusión en ambos lados de la ranura, el ángulo de la ranura del acero austenítico debe ser mayor que el del acero de ferrita general. Para soldaduras de acero diferente con materiales de ferrita, se recomienda alambre o electrodo de soldadura ernicR-3 o EnICRFE-2. Cuando se suelda acero diferente (con acero de ferrita) y se utiliza a altas temperaturas, se debe tener en cuenta el coeficiente de expansión de ambos materiales.

 

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