P91 和 P92 的區(qū)別 1 P92 鋼的化學成分和性能特點 根據(jù)國外資料介紹， P92 鋼的化學成分和組織性能具有以下特點: 1.1 SA335-P92 鋼是在 P91 鋼的基礎(chǔ)上添加 W 元素， 適當減少 MO 元素的含量， 開發(fā)出來的一種新型鋼種。 材料元素 C Mn Si Cr Mo Ni≤Nb N AlV S≤ P≤F91 0.08-0.12 0.3-0.6 0.2-0.5 8.0-9.50.85-1.05 0.40.06-0.1 0.03-0.07 0.400.18-0.25 0.01 0.02F92 0.08-0.12 0.3-0.6 0.2-0.5 8.0-9.50.35-0.55 0.40.06-0.1 0.03-0.07 0.401.98-2.05 0.01 0.02 1.2
P92 鋼的主要性能 (1) 具有良好的物理性能 P92 鋼的線膨脹系數(shù)與 P91 鋼相同， 比奧氏體鋼低， 甚至還低于 P22 鋼的線膨脹系數(shù)， 故P92 鋼在機組啟動和停止時， 抗疲勞損傷的能力不僅會優(yōu)于奧氏體鋼， 也會比 P22 鋼強， 導(dǎo)熱率與 P91 鋼相同， 比奧氏體鋼高。 (2) 具有比 P91 鋼更高的高溫蠕變斷裂強度 P92 鋼的常溫強度和高溫強度高于 P91 鋼。 根據(jù)各國測試結(jié)果， 按照 ASME 標準估算出來的 550℃、 600℃和 625℃等不同溫度下 10 萬小時 P92 鋼的蠕變斷裂強度分別為 199MPa、 131MPa 和 101MPa; 而 P91 鋼在相應(yīng)溫度下的蠕變斷裂強度分別為 141MPa、 98MPa 和 68MPa。 可以明顯地看到 P92 鋼的高溫蠕變強度比 P91 鋼高出很多。 (3) 具有優(yōu)異的常溫沖擊韌性 P92 鋼不僅具有比傳統(tǒng)鋼明顯優(yōu)越的高溫性能， 而且還有優(yōu)異的常溫韌度。 它和 P91 鋼的情況大致相同。 (4) 具有優(yōu)良的抗氧化性能 P92 鋼的抗煙灰氧化和抗水蒸氣氧化的性能與 P91 鋼大致相同。 經(jīng)測試， P92 鋼與 P91 鋼在 600℃、 700℃下 3000 小時的水蒸氣氧化皮厚度大致相同。
2 P92 鋼的焊接性分析 2.1 焊接裂紋敏感性比傳統(tǒng)的鐵素體耐熱鋼低 從斜 Y 拘束試驗測試圖中， 可以看出 P92 鋼只需預(yù)熱到 100℃， P91 鋼需要預(yù)熱到 180℃裂紋率為零， 而 P22 鋼需預(yù)熱到 300℃才能達到。
2.2 具有較明顯的時效傾向。 P92 鋼經(jīng) 3000 小時時效后， 其韌性下降了許多。 P92 鋼的沖擊功從時效前的 220J 左右降到了 70J 左右， 在 3000 小時時效以后， 沖擊功繼續(xù)下降的傾向不明顯， 沖擊功將穩(wěn)定在時效 3000 小時的水平。 時效傾向發(fā)生在 550~650℃的范圍內(nèi)， 這個溫度范圍正是該鋼材的工作溫度范圍。 母材具有明顯的時效傾向， 與母材成分相近的焊縫也會有同樣的傾向。
2.3 焊縫韌性低于母材的原因 焊縫金屬韌性不及母材的原因， 在于焊縫金屬是從溫度非常高的熔融狀態(tài)冷卻下來的鑄造結(jié) 構(gòu)， 它沒有機會經(jīng)過 TMCP 過程(Thermal-Mechanical Control Process) 即熱控軋加工過程，晶粒得不到細化， Nb 等微合金化元素還固熔在基體內(nèi)， 沒有機會充分析出的緣故。
2.4 盡管 P92 鋼開發(fā)出來已經(jīng)有 20 多年了， 但在國外大規(guī)模應(yīng)用的業(yè)績并不是太多， 在國內(nèi)剛開始應(yīng)用。 焊接接頭是影響機組運行安全的最薄弱環(huán)節(jié)， 由于 P92 鋼合金元素含量高， 焊接上有較大的技術(shù)難度， 容易出現(xiàn)接頭沖擊功低和長期運行中的 IV 型開裂早期失效， 如果焊接質(zhì)量得不到保證， P92 的優(yōu)勢將不復(fù)存在， 并對機組運行安全性帶來威脅。
3 P92 鋼大口徑厚壁管道焊接的主要問題 由于 P92 鋼具有明顯的時效傾向， 與母材成分相近的焊縫也會有同樣的傾向。 為了避免焊 縫金屬時效后韌性過低， 提高焊縫金屬時效前的原始韌度， 為時效留出一定的余量， 是 P92 鋼大口徑厚壁管道焊接的主要問題。 圍繞提高焊縫韌性這個關(guān)鍵問題， 我們從焊材的選擇、 焊接中的預(yù)熱、 層間溫度、 焊接熱輸入量(表現(xiàn)為每層焊道的焊縫增高厚度)、 熱處理溫度和時間等方面展開了研究， 從大量的試驗數(shù)據(jù)中尋找影響焊縫韌性的因素， 編制提高焊縫韌 性的最佳工藝， 從而為保證 SA335-P92 鋼工廠化配管焊接質(zhì)量打下扎實的基礎(chǔ)。
|
欄目導(dǎo)航 
