聊城市金海洋物資有限公司

   
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在不預熱條件下，T91鋼焊接接頭的臨界應力為176.4 MPa；預熱150℃時，臨界應力為354.8
MPa，為T91鋼常溫屈服極限415 MPa的85.4%；預熱200℃以上時，臨界應力大于460
MPa，超過了T91鋼常溫屈服極限。由此，為避免T91鋼焊接時產(chǎn)生冷裂紋，預熱溫度必須不低于200℃，德國規(guī)定預熱溫度為180～250℃，美國CE公司規(guī)定預熱溫度為120～205℃。

  4.2 層間溫度的選擇


  層間溫度不得低于預熱溫度下限，但如同預熱溫度的選取一樣，層間溫度也不能過高。T91焊接時層間溫度一般控制在200～300℃。法國規(guī)定：層間溫度不超過300℃。美國規(guī)定：層間溫度可位于170～230℃之間。
    4.4 回火溫度、恒溫時間、回火冷卻速度的選擇

  T91鋼冷裂傾向較大，在一定條件下，容易產(chǎn)生延遲裂紋，故焊接接頭必須在焊后24
h內(nèi)進行回火處理。T91焊后狀態(tài)的組織為板條狀馬氏體，經(jīng)過回火可變?yōu)榛鼗瘃R氏體，其性能較板條狀馬氏體優(yōu)越。回火溫度偏低時，回火效果不明顯，焊縫金屬容易時效而脆化；回火溫度過高(超過AC1線)，接頭又可能再次奧氏體化，并在隨后的冷卻過程中重新淬硬。同時，如本文在前面所述，回火溫度的確定還要考慮接頭軟化層的影響。一般而言，T91回火溫度為730～780℃。

  T91焊后回火恒溫時間不少于1 h，才能保證其組織完全轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體。

  為了降低T91鋼焊接接頭的殘余應力，必須控制其冷卻速度小于5 ℃/min。T91鋼的焊接工藝可用圖3表示。

  ①預熱200～250 ℃；②焊接，層間溫度200～300 ℃；③焊后冷卻，速度為 80～100 ℃/h；④100～150
℃保溫1 h；⑤730～780 ℃回火1 h；⑥以不大于5 ℃/min速度冷卻

  5 T91鋼在廣東省內(nèi)火電廠應用實例

  廣東省電力局第一焊接培訓中心曾作過Φ42
mm×5mm的T91小徑管對接的焊接工藝評定。采取的預熱溫度為200℃，焊后冷卻到150℃，保溫1h后進行回火，回火溫度為750～780℃，保溫1h，升降溫速度均小于5℃/min。焊后對試樣進行外觀檢查、斷口檢查、無損檢測、拉伸和彎曲試驗，結(jié)果均合格，這也說明上述焊接工藝是行之有效的。


  上述焊接工藝已成功應用在沙角A廠、梅縣電廠高溫再熱器外圈。T91鋼在這些電廠應用后，由于超溫等造成的事故頻率大大降低。

  6 結(jié)論

  ①T91鋼靠合金化原理，尤其是添加了少量鈮、釩等微量元素，高溫強度、抗氧化性較12
Cr1MoV鋼有較大的提高，但其焊接性能較差。

  ②插銷試驗表明，T91鋼有較大冷裂傾向，選取預熱200～250 ℃，層間溫度200～300
℃，可有效防止冷裂紋產(chǎn)生。

  ③T91焊后熱處理前，必須冷卻至100～150 ℃，保溫1 h；回火溫度730～780 ℃，保溫時間不少于1 h。

  ④以上焊接工藝已應用于200 MW、300MW 鍋爐制造生產(chǎn)實踐中，取得滿意效果，并獲得較大的經(jīng)濟效益。