T92/Super304H异种钢焊接接头组织分析
发布时间:2014-04-15 05:51
作者:互联网
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T92
钢和Super304H钢是为适应超超临界(USC)机组而开发出来的新型
耐热钢,其中T92钢是在T91钢
基础上通过Mo、W联合强化得到的一种细晶
铁素体耐
热钢;而Super304H钢是在TP304H钢基础上添加Cu、Nb和N
合金元素,并通过改进成材
工艺得到的一种细晶
奥氏体耐热钢。由于
锅炉过热器各区域蒸汽温度不同,对
钢管的高温
蠕变强度、抗
腐蚀性和抗蒸汽氧化性要求也不同,因此国内1000MWUSC锅炉中过热器部件出现了大量的T92和Super304H异种钢
焊接接头,当T92钢和Super304H钢进行组对焊接时,除了各自的
焊接性外,还必须考虑异种钢焊接时存在的问题,其组织状态变化将会对接头的性能产生影响,因此研究T92/Super304H异种钢焊接接头的组织特点具有十分重要的现实意义。本文
旨在通过对T92/Super304H异种钢焊接接头微观组织分析,研究焊接接头组织中合
金元素分布和相组成,阐释接头的组织特点,为合理制定焊接工艺提供理论基础,并为机组的检修和技术监督提供一定参考依据。实验用T92钢管供货状态为
正火+
回火,
规格为Φ45mm×9mm;Super304H钢管的供货状态为
固溶处理,规格Φ45mm×9mm。焊接材料为
镍基
焊丝HIG-370,规格准2.4mm。它们的化学成分见表1。T92钢和Super304H钢对接接头的坡口为V形,角度60°~65°,钝边0.5~1mm,对口间隙2.5~3.0mm。采用手工
钨极氩弧焊置于45°固
定位置施焊,焊前T92钢预热150℃,焊接工艺参数见表2,层间温度100~150℃,焊后经760℃×1h
热处理。表1 试验用钢和焊丝的化学成分(质量分数,%)
材质 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Cu | Nb | W | V |
T92 | 0.12 | 0.22 | 0.51 | 0.016 | 0.005 | 8.62 | 0.20 | 0.40 | 0.11 | 0.05 | 1.79 | 0.20 |
Super304H | 0.10 | 0.22 | 0.85 | 0.033 | 0.006 | 18.4 | 8.56 | 0.26 | 2.41 | 0.48 | - | - |
HIG-370 | 0.02 | 0.15 | 6.11 | 0.001 | 0.001 | 15.05 | >54.36 | 1.38 | 0.006 | 2.21 | - | - |
采用镍基材料焊接T92/Super304H异种钢,接头组织为基体组织+析出相,其中焊缝和Super304H钢热影响区的基体组织是单一的γ相,而T92钢热影响区的基体组织则主要为回火
马氏体,在熔合区两侧没有出现明显的增
碳脱碳层。接头各区域组织中除了M23C6均有析出外,焊缝和Super304H钢热影响区组织中析出相的种类分别还有NbC和Nb(C,N)与富Cu相。(榕霖)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。