Saldatura di materiale caldaia ultra-supercritico

L'acciaio resistente al calore si riferisce all'acciaio che lavora ad alta temperatura e ha un'eccellente resistenza termica e stabilità termica. La resistenza termica si riferisce alla capacità di resistere allo scorrimento e alla frattura ad alta temperatura e la stabilità termica si riferisce alla capacità di resistere all'ossidazione e alla corrosione dei mezzi gassosi ad alta temperatura. Le persone di solito si riferiscono all'acciaio resistente al calore con resistenza termica come acciaio resistente al calore e acciaio resistente al calore con stabilità termica come acciaio resistente al calore. Gli acciai resistenti al calore sono utilizzati principalmente nell'ingegneria energetica ed energetica, come nella produzione di apparecchiature per la raffinazione del petrolio, caldaie, navi nucleari, turbine a vapore, navi chimiche sintetiche, attrezzature aerospaziali e altre attrezzature per il trattamento ad alta temperatura. Va notato che molti acciai inossidabili (309, 310H) hanno anche una resistenza al calore e sono talvolta indicati come "acciaio inossidabile resistente al calore".

I giunti saldati di acciaio resistente al calore deve avere sostanzialmente la stessa resistenza all'ossidazione ad alta temperatura del metallo di base. La composizione della lega e il contenuto di metallo di saldatura dovrebbero essere sostanzialmente coerenti con il metallo di base, come Cr, Mo, W e altri elementi principali, mentre le impurità come P e S dovrebbero essere controllate a un livello basso il più possibile per ridurre il tendenza al crack caldo. Al fine di migliorare la saldabilità, il contenuto di C del materiale di saldatura può essere leggermente inferiore a quello del metallo di base per garantire prestazioni ad alta temperatura. La resistenza del metallo saldato deve essere simile a quella del metallo base da saldare. I giunti saldati in acciaio resistenti al calore non solo devono avere una resistenza a breve termine a temperatura ambiente e ad alta temperatura sostanzialmente uguale a quella del metallo di base, ma anche, cosa più importante, avere proprietà di scorrimento ad alta temperatura simili a quelle del metallo di base. I requisiti prestazionali dei nuovi giunti in acciaio resistenti al calore per caldaie ultra-supercritiche sono riportati nella tabella seguente.

classiTS b MPaY.Sσs MPaAllungamento δ%AkvJSforzo ammissibile alla temperatura di esercizio, MPaDurezza, HB
P12263053017% 3164 (620 ℃)225 ~ 270
P9263053017% 3170 (620 ℃)-
HR3C655-30-69 (650 ℃)-
Super304H590-35-91(620℃)78(650℃)225 ~ 270

Sebbene la maggior parte di acciaio resistente al calore la struttura di saldatura funziona ad alta temperatura, ma l'ispezione finale per i recipienti a pressione e i requisiti delle tubazioni, di solito a temperatura ambiente fino a 1.5 volte la pressione di esercizio, prova di pressione idraulica o pneumatica, il funzionamento delle attrezzature a pressione o la manutenzione devono essere sottoposti al processo di avviamento a freddo , quindi anche il giunto di saldatura in acciaio resistente al calore dovrebbe avere una certa resistenza alla frattura fragile. Per gli acciai resistenti al calore martensite e austenite, il contenuto di δ ferrite nel metallo depositato deve essere rigorosamente controllato per garantire la proprietà di scorrimento dei giunti saldati durante il lungo periodo di funzionamento ad alta temperatura.

Saldatura acciaio martensitico P92/T92, P122/T122

Sia P92 che P122 sono acciai martensitici, che hanno tendenza alla fessurazione a freddo e tendenza alla fessurazione a caldo durante la saldatura. Per evitare cricche da freddo nella saldatura, è necessario preriscaldare prima della saldatura. La temperatura di preriscaldamento non è inferiore a 150 per la saldatura TIG e non inferiore a 200 per la saldatura ad arco ad elettrodo e ad arco sommerso. Al fine di prevenire crepe calde e grana grossa, l'energia della linea di saldatura deve essere rigorosamente controllata durante il processo di saldatura, la temperatura dello strato intermedio deve essere inferiore a 300 ℃ e si preferisce la saldatura ad arco di argon con elettrodo di tungsteno con un piccolo apporto di calore di saldatura. È necessario prestare attenzione alla saldatura multistrato e multi-pass durante la saldatura ad arco con elettrodo. Lo spessore della passata di saldatura non deve essere maggiore del diametro dell'elettrodo. La larghezza del passaggio di saldatura non deve essere superiore a 3 volte il diametro dell'elettrodo e si consiglia che il diametro dell'elettrodo non sia superiore a 4 mm. deve essere utilizzata la saldatura ad arco e il diametro del filo di saldatura deve essere inferiore a 3 mm. Quando si saldano tubi di piccolo diametro T122 e T92, il lato posteriore deve essere riempito di argon durante l'intero processo di saldatura. Per tubi a pareti spesse di grande diametro, è necessaria una protezione dal gas argon sul retro dei primi tre strati di saldature alla radice. Dopo la saldatura, utilizzare isolamento in amianto e raffreddamento lento e rimanere tra 100 ~ 150 per almeno 1 ~ 2 ore, fino a quando la metallografia non è completamente trasformata in martensite, quindi è possibile eseguire il trattamento termico post-saldatura. Per lo spessore della parete del pezzo è maggiore di 40 mm, dopo la saldatura con isolamento in amianto raffreddamento lento, 100 ~ 150 almeno 1 ~ 2 ore, se non immediatamente il trattamento termico, deve essere riscaldato a 200 ~ 300 ℃ isolamento 2 ore e poi raffreddamento lento a temperatura ambiente.

SUPER 304H, SA-213 TP310HCBN Saldatura di acciai austenitici

L'acciaio austenitico ha una buona saldabilità e nessuna tendenza alla criccatura a freddo, quindi non necessita di preriscaldamento. Tuttavia, l'acciaio austenitico ha una tendenza alla criccatura a caldo durante la saldatura, quindi è necessario prestare attenzione al controllo dell'apporto di calore della saldatura e della temperatura intercalare. Nel processo di saldatura, il metodo di saldatura dell'energia della linea di saldatura è più piccolo, come la saldatura TIG manuale, la saldatura TIG a filo freddo automatica o la saldatura TIG a filo caldo. Generalmente, la temperatura dell'intercalare non deve essere controllata più di 150 ℃. Per la saldatura TIG a filo freddo automatica o la saldatura TIG a filo caldo, il processo di saldatura continua richiede il raffreddamento ad acqua tra gli strati della saldatura saldata. Per prevenire la corrosione intergranulare, è necessario controllare il contenuto di ioni cloruro nell'acqua di raffreddamento. Per prevenire l'ossidazione degli elementi di lega nella zona ad alta temperatura, la superficie posteriore deve essere riempita di argon durante l'intero processo di saldatura. Per garantire una buona fusione su entrambi i lati della scanalatura, l'angolo della scanalatura dell'acciaio austenitico dovrebbe essere maggiore di quello dell'acciaio ferrite generale. Per la saldatura di acciai dissimili con materiali in ferrite, si consiglia il filo o l'elettrodo di saldatura ernicR-3 o EnICRFE-2. Quando si saldano acciai dissimili (con acciai ferritici) e si utilizzano ad alte temperature, si deve tenere conto del coefficiente di dilatazione di entrambi i materiali.

 

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