Сварка сверхсверхкритического котельного материала

Жаропрочная сталь - это сталь, которая работает при высоких температурах и обладает превосходной термической прочностью и термической стабильностью. Термическая прочность означает способность противостоять ползучести и разрушению при высокой температуре, а термическая стабильность означает способность противостоять окислению и коррозии газообразных сред при высокой температуре. Обычно жаропрочная сталь с термической прочностью называется жаропрочной, а жаропрочная сталь с термической стабильностью - жаропрочной сталью. Жаропрочные стали в основном используются в энергетике и энергетике, например, при производстве нефтеперерабатывающего оборудования, котлов, ядерных судов, паровых турбин, синтетических химических судов, аэрокосмического оборудования и другого оборудования для высокотемпературной обработки. Следует отметить, что многие нержавеющие стали (309, 310H) также обладают термостойкостью и иногда называются «жаропрочной нержавеющей сталью».

Сварные соединения жаропрочная сталь должен иметь такую ​​же стойкость к высокотемпературному окислению, как и основной металл. Состав сплава и содержание металла сварного шва должны в основном соответствовать основному металлу, например Cr, Mo, W и другим основным элементам, в то время как примеси, такие как P и S, должны контролироваться на низком уровне, насколько это возможно, чтобы уменьшить склонность к горячему растрескиванию. Чтобы улучшить свариваемость, содержание C в сварочном материале может быть немного ниже, чем в основном металле, чтобы обеспечить характеристики при высоких температурах. Прочность металла сварного шва должна быть аналогична прочности свариваемого основного металла. Сварные соединения жаропрочной стали должны иметь не только кратковременную прочность при комнатной температуре и высокой температуре, в основном равную прочности основного металла, но также, что более важно, иметь свойства ползучести при высоких температурах, аналогичные свойствам основного металла. Требования к характеристикам новых соединений из жаропрочной стали для сверхсверхкритических котлов приведены в следующей таблице.

ОценкиTS σb МПаY.Sσs МПаОтносительное удлинение δ %AkvJДопустимые напряжения при рабочей температуре, МПаТвердость, HB
P12263053017%3164 (620 ℃)225 ~ 270
P9263053017%3170 (620 ℃)-
HR3C655-30-69 (650 ℃)-
Super304H590-35-91 (620 ℃) ​​78 (650 ℃)225 ~ 270

Хотя большинство жаропрочная сталь Сварочная конструкция работает при высоких температурах, но окончательная проверка сосудов под давлением и требований к трубопроводам, обычно при комнатной температуре, в 1.5 раза превышающей рабочее давление, эксперимент Гидравлическое или пневматическое испытание под давлением, работа оборудования, работающего под давлением, или техническое обслуживание должны проходить процесс холодного запуска , поэтому сварное соединение из жаропрочной стали также должно иметь определенное сопротивление хрупкому разрушению. Для мартенситных и аустенитных жаропрочных сталей содержание δ-феррита в наплавленном металле должно строго контролироваться, чтобы обеспечить свойство ползучести сварных соединений в течение длительного времени работы при высоких температурах.

Сварка мартенситной стали P92 / T92, P122 / T122

И P92, и P122 являются мартенситными сталями, которые имеют склонность к образованию холодных трещин и склонности к горячему растрескиванию во время сварки. Во избежание образования холодных трещин при сварке перед сваркой необходимо предварительно нагреть. Температура предварительного нагрева составляет не менее 150 ℃ для сварки TIG и не менее 200 ℃ для электродуговой сварки и сварки под флюсом. Чтобы предотвратить образование горячих трещин и крупных зерен, во время процесса сварки необходимо строго контролировать энергию сварочной линии, температура между слоями должна быть менее 300 ℃, а аргонодуговая сварка с вольфрамовым электродом предпочтительна. При дуговой сварке электродом следует обращать внимание на многослойную и многопроходную сварку. Толщина сварочного прохода не должна быть больше диаметра электрода. Ширина сварочного прохода не должна превышать диаметр электрода более чем в 3 раза, и рекомендуется, чтобы диаметр электрода не превышал 4 мм. Для заготовок с большой толщиной стенки можно использовать сварку под флюсом, но тонкую проволоку под флюсом Следует использовать дуговую сварку, диаметр сварочной проволоки не должен превышать 3 мм. При сварке труб малого диаметра Т122 и Т92 задняя сторона должна быть заполнена аргоном в течение всего процесса сварки. Для толстостенных труб большого диаметра требуется защита аргоном с обратной стороны первых трех слоев сварных швов у корня. После сварки используйте асбестовую изоляцию и медленное охлаждение и оставайтесь при температуре 100–150 ℃ не менее 1–2 часов, пока металлография полностью не превратится в мартенсит, затем можно провести термообработку после сварки. Для толщины стенки заготовки более 40 мм, после сварки с асбестовой изоляцией медленное охлаждение, 100 ~ 150 ℃, по крайней мере, остается 1 ~ 2 часа, если не сразу термообработка, следует нагреть до 200 ~ 300 ℃ изоляции 2 часа и затем медленное охлаждение до комнатной температуры.

SUPER 304H, SA-213 TP310HCBN Сварка аустенитной стали

Аустенитная сталь обладает хорошей свариваемостью и не склонна к образованию холодных трещин, поэтому не требует предварительного нагрева. Однако аустенитная сталь имеет тенденцию к образованию горячих трещин во время сварки, поэтому следует уделять внимание контролю подводимого тепла при сварке и температуры между слоями. В процессе сварки метод сварки энергии сварочной линии меньше, например, ручная сварка TIG, автоматическая сварка TIG с холодной проволокой или сварка TIG с горячей проволокой. Как правило, температура между слоями не должна превышать 150 ℃. Для автоматической сварки TIG холодной проволокой или сварки TIG горячей проволокой непрерывный процесс сварки требует межслойного водяного охлаждения сварного шва. Чтобы предотвратить межкристаллитную коррозию, следует контролировать содержание хлорид-ионов в охлаждающей воде. Чтобы предотвратить окисление легирующих элементов в высокотемпературной зоне, задняя поверхность должна быть заполнена аргоном в течение всего процесса сварки. Чтобы обеспечить хорошее сплавление с обеих сторон канавки, угол канавки аустенитной стали должен быть больше, чем у обычной ферритной стали. Для сварки разнородных сталей ферритовыми материалами рекомендуется сварочная проволока или электрод ErnicR-3 или EnICRFE-2. При сварке разнородной стали (с ферритной сталью) и использовании при высоких температурах необходимо учитывать коэффициент расширения обоих материалов.

 

0 ответы

Оставьте комментарий

Хотите присоединиться к обсуждению?
Не стесняйтесь вносить свой вклад!

Оставьте комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные поля помечены *