李琪文 解天俊

[摘要]以P91钢材焊接性能为依据,从人机料法环方面分析P91超厚壁大径管道现场焊接工艺并推广应用,对提高P91钢材及管道焊接质量提供参考。

[关键词]P91超厚壁焊接分析

中图分类号:TM8文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1110017-01

P91(9Cr-1MoVNb)钢具有良好的高温持久强度、热稳定性和高温抗蠕变能力等综合性能并在高参数电站锅炉管道中广泛应用。云南滇东第二发电厂4×600MW机组锅炉二级过热器出口联箱就是典型一例。该机组锅炉由北京巴威公司生产,出口联箱直径φ787.4mm、壁厚76.5mm,现场组装焊口一道。

一、P91钢焊接性能分析

(一)P91钢对热输入参数的选择较为敏感。焊接热输入参数包括焊前预热温度、层间温度、焊接热输入量三方面的内容。首先,当预热温度在350～380℃时室温冲击值在28～50J;当预热温度在250℃左右时,室温冲击值在60～100J;当预热温度在100～150℃时,室温冲击值可以控制在标准值41J左右。其次是焊接热输入量也称焊接线能量,其输入值大于25J/cm时室温冲击值将达不到标准值。

(二)P91钢对热处理温度控制的严格性。9Cr-1MoVNb钢是多元素强化而成,合金元素含量较高,其理论AC1温度在800～830℃之间。热处理温度为760±10℃,接近AC1下限温度,若热处理过程发生温度控制偏差就可能超过AC1温度。另一方面,为了获得良好的工艺性能和塑韧性,在焊接材料中加入的镍元素(属扩大奥氏体区元素)会降低焊缝的AC1温度,使其接近热处理温度。当热处理温度超过AC1温度时室温冲击韧性急剧下降,室温冲击值甚至会降到10J以下,从而使热处理危险性加大。……