Soudage de matériel de chaudière ultra-supercritique

L'acier résistant à la chaleur fait référence à l'acier qui travaille à haute température et possède une excellente résistance thermique et stabilité thermique. La résistance thermique fait référence à la capacité de résister au fluage et à la rupture à haute température, et la stabilité thermique fait référence à la capacité de résister à l'oxydation et à la corrosion des milieux gazeux à haute température. Les gens se réfèrent généralement à l'acier résistant à la chaleur avec une résistance thermique en tant qu'acier résistant à la chaleur et à l'acier résistant à la chaleur avec une stabilité thermique en tant qu'acier stable à la chaleur. Les aciers résistants à la chaleur sont principalement utilisés dans l'ingénierie électrique et énergétique, comme dans la fabrication d'équipements de raffinage du pétrole, de chaudières, de navires nucléaires, de turbines à vapeur, de navires chimiques synthétiques, d'équipements aérospatiaux et d'autres équipements de traitement à haute température. Il convient de noter que de nombreux aciers inoxydables (309, 310H) ont également une résistance à la chaleur et sont parfois appelés « acier inoxydable résistant à la chaleur ».

Les joints soudés de acier résistant à la chaleur doit avoir sensiblement la même résistance à l'oxydation à haute température que le métal de base. La composition de l'alliage et la teneur en métal fondu doivent être fondamentalement cohérentes avec le métal de base, tel que Cr, Mo, W et d'autres éléments majeurs, tandis que les impuretés telles que P et S doivent être contrôlées à un niveau bas autant que possible pour réduire la tendance à la fissure à chaud. Afin d'améliorer la soudabilité, la teneur en C du matériau de soudage peut être légèrement inférieure à celle du métal de base pour garantir des performances à haute température. La résistance du métal fondu doit être similaire à celle du métal de base à souder. Les joints soudés en acier résistant à la chaleur doivent non seulement avoir une résistance à court terme à température ambiante et à haute température essentiellement égale à celle du métal de base, mais aussi, plus important encore, avoir des propriétés de fluage à haute température similaires à celles du métal de base. Les exigences de performance des nouveaux joints en acier résistant à la chaleur pour les chaudières ultra-supercritiques sont indiquées dans le tableau suivant.

gradesTS b MPaY.Sσs MPaAllongement δ%AkvJContrainte admissible à la température de fonctionnement, MPaDureté, HB
P12263053017 %3164 (620)225 ~ 270
P9263053017 %3170 (620 ° C)-
HR3C655-30-69 (650 ° C)-
Super304H590-35-91(620℃)78(650℃)225 ~ 270

Bien que la plupart des acier résistant à la chaleur la structure de soudage fonctionne à haute température, mais l'inspection finale des récipients sous pression et des exigences de tuyauterie, généralement à température ambiante jusqu'à 1.5 fois l'expérience de pression de travail, l'essai de pression hydraulique ou pneumatique, le fonctionnement des équipements sous pression ou la maintenance doivent subir le processus de démarrage à froid , de sorte que le joint de soudage en acier résistant à la chaleur doit également avoir une certaine résistance à la rupture fragile. Pour les aciers résistants à la chaleur à la martensite et à l'austénite, la teneur en ferrite dans le métal déposé doit être strictement contrôlée pour garantir la propriété de fluage des joints soudés pendant une longue période de fonctionnement à haute température.

Soudage acier martensitique P92/T92, P122/T122

Les aciers P92 et P122 sont tous deux des aciers martensitiques, qui ont une tendance à la fissuration à froid et une tendance à la fissuration à chaud pendant le soudage. Afin d'éviter les fissures à froid lors du soudage, il est nécessaire de préchauffer avant le soudage. La température de préchauffage n'est pas inférieure à 150 pour le soudage TIG et à 200 pour le soudage à l'arc avec électrode et le soudage à l'arc submergé. Afin d'éviter les fissures à chaud et les gros grains, l'énergie de la ligne de soudage doit être strictement contrôlée pendant le processus de soudage, la température intercouche doit être inférieure à 300 et le soudage à l'arc à l'argon et à l'électrode de tungstène avec un faible apport de chaleur de soudage est préféré. Le soudage multicouche et multipasse doit être pris en compte lors du soudage à l'arc avec électrode. L'épaisseur de la passe de soudage ne doit pas être supérieure au diamètre de l'électrode. La largeur de la passe de soudage ne doit pas dépasser 3 fois le diamètre de l'électrode et il est recommandé que le diamètre de l'électrode ne dépasse pas 4 mm. le soudage à l'arc doit être utilisé et le diamètre du fil de soudage doit être inférieur à 3 mm. Lors du soudage de tubes de petit diamètre T122 et T92, la face arrière doit être remplie d'argon pendant tout le processus de soudage. Pour les tuyaux à paroi épaisse de grand diamètre, une protection contre le gaz argon est requise au dos des trois premières couches de soudures à la racine. Après le soudage par soudage, utilisez une isolation à l'amiante et un refroidissement lent et restez entre 100 ~ 150 pendant au moins 1 ~ 2 heures, jusqu'à ce que la métallographie soit complètement transformée en martensite, puis effectuez un traitement thermique post-soudage. Pour que l'épaisseur de paroi de la pièce soit supérieure à 40 mm, après le soudage avec un isolant en amiante refroidissement lent, 100 ~ 150 au moins restent 1 ~ 2 heures, sinon un traitement thermique immédiat, doit être chauffé à 200 ~ 300 d'isolation 2 heures et puis refroidissement lent à température ambiante.

SUPER 304H, SA-213 TP310HCBN Soudure d'acier austénitique

L'acier austénitique a une bonne soudabilité et aucune tendance à la fissuration à froid, il n'a donc pas besoin de préchauffage. Cependant, l'acier austénitique a une tendance à la fissuration à chaud pendant le soudage, il faut donc prêter attention au contrôle de l'apport de chaleur de soudage et de la température intercouche. Dans le processus de soudage, la méthode de soudage de l'énergie de la ligne de soudage est plus petite, telle que le soudage TIG manuel, le soudage TIG à fil froid automatique ou le soudage TIG à fil chaud. Généralement, la température intercalaire ne doit pas être contrôlée à plus de 150 ℃. Pour le soudage TIG fil froid automatique ou le soudage TIG fil chaud, le procédé de soudage en continu nécessite un refroidissement à l'eau intercalaire de la soudure soudée. Afin d'éviter la corrosion intergranulaire, la teneur en ions chlorure de l'eau de refroidissement doit être contrôlée. Afin d'éviter l'oxydation des éléments d'alliage dans la zone à haute température, la surface arrière doit être remplie d'argon pendant tout le processus de soudage. Afin d'assurer une bonne fusion des deux côtés de la rainure, l'angle de la rainure de l'acier austénitique doit être plus grand que celui de l'acier ferrite général. Pour le soudage d'aciers différents avec des matériaux ferrites, le fil ou l'électrode de soudage ernicR-3 ou EnICRFE-2 est recommandé. Lorsqu'un acier dissemblable est soudé (avec de l'acier ferrite) et utilisé à des températures élevées, le coefficient de dilatation des deux matériaux doit être pris en compte.

 

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