A. T91.P91材料的性質,如何進行此材料的焊接
T91改良型9Cr-1Mo鋼,即T91/P91鋼,這類鋼是70年代至80年代,美國在早期的9Cr-1Mo鋼基礎上研究成功的。90年代中期出現在國內安裝的進口機組中,現在已經在我國的大型電站鍋爐上較普遍採用。這類鋼可以說是熱強鋼的第三代產品,其主要特點是降低了含碳量,同樣是多元復合強化,但各合金元素含量控制極嚴格,從而改善了鋼的塑韌性和焊接性,提高了鋼的高溫穩定性,其600℃時的持久強度比F11和F12提高了近70%。在電力行業焊接此類鋼的過程中,通過接觸國外更高層次的技術資料和幾十年的焊接,使焊接人員觀念發生了重要轉變,即:焊接工藝與操作工藝不是一回事,在此類鋼的焊接中,焊工操作工藝的重要性已經退居其次;使用的焊接工藝必須經過評定,評定的依據不再是一系列常溫力學性能,而把重點放在驗證焊接接頭能否獲得預期的塑韌性和金相組織;焊接此類鋼應該在焊接工藝的全過程嚴格受控。此類鋼對焊接工藝的嚴謹性要求與早期的9Cr-1Mo鋼相比更高,焊接熱輸入量要求更嚴格,焊後熱處理的溫度和保溫時間對焊接接頭的韌性有很大影響,必須給予足夠重視。
焊接方式:以葯芯焊絲打底,實芯焊絲填充,分層施焊,焊接後熱處理;其中葯芯焊絲的葯芯組成比例為(W/W%)金紅石18-24、長石3-6、石英2-5、冰晶石4-8、大理石2-10、Ti
主權項
B. T91合金管的焊接工藝及方案
T91鋼的焊接性較差,
為避免焊接缺陷的產生,需進行焊前預熱以消除裂紋的產生;
進行焊後熱處理以改善焊縫的組織和性能,
合理控制管內氬氣流量,以防止焊縫背面氧化。
C. T91合金鋼管的T91焊接時存在的問題
3.1 熱影響區淬硬組織的產生
從圖1可以看出,T91的臨界冷卻速度低,奧氏體穩定性很大,冷卻時不易發生正常的珠光體轉變,從而冷卻到較低溫度時發生了馬氏體轉變。正由於此,T91的淬硬和冷裂傾向很大。
由於熱影響區的各種組織具有不同的密度、膨脹系數和不同的晶格形式,在加熱和冷卻過程中必然會伴有不同的體積膨脹和收縮;另一方面,由於焊接加熱具有不均勻和溫度高的特點,故而T91焊接接頭內部應力很大。
對於T91,奧氏體十分穩定,要冷卻到較低溫度(約400℃)才能變為馬氏體。粗大的馬氏體組織脆而硬,接頭又處在復雜應力狀態下。同時,焊縫冷卻過程中氫由焊縫向近縫區擴散,氫的存在促使了馬氏體脆化,其綜合作用的結果,很容易在淬硬區產生冷裂紋。
3.2 熱影響區晶粒長大
焊接熱循環對焊接頭熱影響區的晶粒長大有重大的影響,特別是緊鄰加熱溫度達到最高的熔合區。當冷卻速度較小時,在焊接熱影響區會出現粗大的塊狀鐵素體和碳化物組織,使鋼材的塑性明顯下降;冷卻速度大時,由於產生了粗大的馬氏體組織,也會使焊接接頭塑性下降。
3.3 軟化層的產生
T91鋼在調質狀態下焊接,熱影響區產生軟化層不可避免,而且比珠光體耐熱鋼的軟化更為嚴重。當用加熱和冷卻速度均較緩慢的規范時,軟化程度較大。另外,軟化層的寬度和它離熔合線的距離,不僅與焊接的加熱條件及特點有關,還與預熱、焊後熱處理等有關。哈爾濱鍋爐廠曾做過試驗得出T91焊接熱影響區硬度曲線,見圖2。
3.4 應力腐蝕裂紋
T91鋼在焊後熱處理之前,冷卻溫度一般不低於100℃,如果在室溫下冷卻,而環境又比較潮濕時,容易出現應力腐蝕裂紋。德國規定:在焊後熱處理之前必須冷卻至150℃以下。在工件較厚、有角焊縫存在及幾何尺寸不好的情況下,冷卻溫度不低於100℃。如果在室溫下冷卻,嚴禁潮濕,否則容易產生應力腐蝕裂紋。
D. 什麼是T91合金,如何焊接,一網打盡
你好,另一種是焊接柔性生產線(FMS-W)。柔性線也是由多個站組成,不同的是被焊工件都裝卡在統一形式的托盤上,而托盤可以與線上任何一個站的變位機相配合並被自動卡緊。焊接機器人系統首先對托盤的編號或工件進行識別,自動調出焊接這種工件的程序進行焊接。這樣每一個站無需作任何調整就可以焊接不同的工件。焊接柔性線一般有一個軌道子母車,子母車可以自動將點固好的工件從存放工位取出,再送到有空位的焊接機器人工作站的變位機上。也可以從工作站上把焊好的工件取下,送到成品件流出位置。整個柔性焊接生產線由
E. T91與T23焊接
是想問焊接工藝?推薦一篇論文「關於T23+T91焊接工藝的探討」,上面有比較詳細的說明,你可以下載後看一下。 注意控制溫度和熱處理規范,裂紋傾向比較大。
F. T91鋼管的焊接提示
T91焊接時存在的問題
3.1 熱影響區淬硬組織的產生
從圖1可以看出,T91的臨界冷卻速度低,奧氏體穩定性很大,冷卻時不易發生正常的珠光體轉變,從而冷卻到較低溫度時發生了馬氏體轉變。正由於此,T91的淬硬和冷裂傾向很大。
由於熱影響區的各種組織具有不同的密度、膨脹系數和不同的晶格形式,在加熱和冷卻過程中必然會伴有不同的體積膨脹和收縮;另一方面,由於焊接加熱具有不均勻和溫度高的特點,故而T91焊接接頭內部應力很大。
對於T91,奧氏體十分穩定,要冷卻到較低溫度(約400℃)才能變為馬氏體。粗大的馬氏體組織脆而硬,接頭又處在復雜應力狀態下。同時,焊縫冷卻過程中氫由焊縫向近縫區擴散,氫的存在促使了馬氏體脆化,其綜合作用的結果,很容易在淬硬區產生冷裂紋。
3.2 熱影響區晶粒長大
焊接熱循環對焊接頭熱影響區的晶粒長大有重大的影響,特別是緊鄰加熱溫度達到最高的熔合區。當冷卻速度較小時,在焊接熱影響區會出現粗大的塊狀鐵素體和碳化物組織,使鋼材的塑性明顯下降;冷卻速度大時,由於產生了粗大的馬氏體組織,也會使焊接接頭塑性下降。
3.3 軟化層的產生
T91鋼在調質狀態下焊接,熱影響區產生軟化層不可避免,而且比珠光體耐熱鋼的軟化更為嚴重。當用加熱和冷卻速度均較緩慢的規范時,軟化程度較大。另外,軟化層的寬度和它離熔合線的距離,不僅與焊接的加熱條件及特點有關,還與預熱、焊後熱處理等有關。哈爾濱鍋爐廠曾做過試驗得出T91焊接熱影響區硬度曲線,見圖2。
3.4 應力腐蝕裂紋
T91鋼在焊後熱處理之前,冷卻溫度一般不低於100℃,如果在室溫下冷卻,而環境又比較潮濕時,容易出現應力腐蝕裂紋。德國規定:在焊後熱處理之前必須冷卻至150℃以下。在工件較厚、有角焊縫存在及幾何尺寸不好的情況下,冷卻溫度不低於100℃。如果在室溫下冷卻,嚴禁潮濕,否則容易產生應力腐蝕裂紋。
G. t91管焊接要求
T91管全稱為:SA213T91,是一種高鉻耐熱鋼,通常為小口徑管φ<60mm,其對接焊一般採取全氬弧焊,即氬弧焊打底\氬弧焊中間層和蓋面,如管壁厚度超過6mm,通常採用電焊蓋面.氬弧焊採用ER90-S焊絲,電焊採用E9015焊條.
該類焊接焊前須對焊口左右各150mm內預熱到200℃左右,焊後需要保溫半個小時,溫度150℃[通常焊後直接用保溫棉包裹即可].如此則可避免出現裂紋等不良後果.
H. T91合金鋼管的T91鋼的焊接工藝
4.1 預熱溫度的選擇
T91鋼的Ms點約為400℃,預熱溫度一般選在200~250℃。預熱溫度不能太高,否則接頭冷卻速度降低,可能在焊接接頭中引起晶界處碳化物析出和形成鐵素體組織,從而大大降低該鋼材焊接接頭在室溫時的沖擊韌性。預熱溫度的下限從哈爾濱鍋爐廠所做過的插銷試驗可得到很好的說明。
插銷試棒採用T91鋼,直徑8 mm,深0.5 mm,底板採用13CrMo鋼,厚20 mm,試驗在不預熱、預熱150℃、預熱200℃、預熱250℃條件下進行。焊條採用J707。焊接電流為165~170 A,電弧電壓為21~267 V,試驗結果如表2所示。
表2 T91插銷試驗結果
試驗
條件 試樣
號 應力水平
/MPa 斷裂時間
/min
不預熱 1 303.8 9 9
2 186 8 237
3 176.4 8.3 1440未斷
預熱150℃ 4 421.4 8.1 1260
5 354.8 120未斷
預熱200℃ 6 465.2 8.6 1440未斷
7 482.7 8.1 438
8 539 7.9 313
預熱250℃ 9 539 8.2 1440未斷
10 600 8.0 1440未斷
由上述試驗結果知,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,臨界應力大於460 MPa,超過了T91鋼常溫屈服極限。由此,為避免T91鋼焊接時產生冷裂紋,預熱溫度必須不低於200℃,德國規定預熱溫度為180~250℃,美國CE公司規定預熱溫度為120~205℃。
4.2 層間溫度的選擇
層間溫度不得低於預熱溫度下限,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℃。法國規定:層間溫度不超過300℃。美國規定:層間溫度可位於170~230℃之間。
4.3 焊後熱處理起始溫度的選擇
T91要求焊後冷卻到低於Ms點以下並保持一定時間再進行回火處理,焊後冷卻速度為80~100℃/h。如果未經保溫,接頭的奧氏體組織可能沒有完全轉變,回火加熱會促使碳化物沿奧氏體晶界沉澱,這樣的組織很脆。但是T91焊後也不允許冷卻到室溫再進行回火,因為其焊接接頭冷卻到室溫時就有產生冷裂紋的危險。對於T91來說,最佳起始溫度為100~150℃,並保溫1h,可基本確保組織轉變完畢。
4.4 回火溫度、恆溫時間、回火冷卻速度的選擇
T91鋼冷裂傾向較大,在一定條件下,容易產生延遲裂紋,故焊接接頭必須在焊後24 h內進行回火處理。T91焊後狀態的組織為板條狀馬氏體,經過回火可變為回火馬氏體,其性能較板條狀馬氏體優越。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,並在隨後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焊後回火恆溫時間不少於1 h,才能保證其組織完全轉變為回火馬氏體。
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於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焊後冷卻,速度為 80~100 ℃/h;④100~150 ℃保溫1 h;⑤730~780 ℃回火1 h;⑥以不大於5 ℃/min速度冷卻
5 T91鋼在廣東省內火電廠應用實例
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。採取的預熱溫度為200℃,焊後冷卻到150℃,保溫1h後進行回火,回火溫度為750~780℃,保溫1h,升降溫速度均小於5℃/min。焊後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、梅州市梅縣區電廠高溫再熱器外圈。T91鋼在這些電廠應用後,由於超溫等造成的事故頻率大大降低。
6 結論
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生。
③T91焊後熱處理前,必須冷卻至100~150 ℃,保溫1 h;回火溫度730~780 ℃,保溫時間不少於1 h。
④以上焊接工藝已應用於200 MW、300MW 鍋爐製造生產實踐中,取得滿意效果,並獲得較大的經濟效益。 鋼管是一種具有中空截面、周邊沒有接縫的長條鋼材。鋼管具有中空截面,大量用作輸送流體的管道,如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等實心鋼材相比,在抗彎抗扭強度相同時,重量較輕,是一種經濟截面鋼材,廣泛用於製造結構件和機械零件,如石油鑽桿、汽車傳動軸、自行車架以及建築施工中用的鋼腳手架等。用鋼管製造環形零件,可提高材料利用率,簡化製造工序,節約材料和加工工時,如滾動軸承套圈、千斤頂套等,目前已廣泛用鋼管來製造。鋼管還是各種常規武器不可缺少的材料,槍管、炮筒等都要鋼管來製造。鋼管按橫截面積形狀的不同可分為圓管和異型管。由於在周長相等的條件下,圓面積最大,用圓形管可以輸送更多的流體。此外,圓環截面在承受內部或外部徑向壓力時,受力較均勻,因此,絕大多數鋼管是圓管。合金管重量計算公式:[(外徑-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/米(每米的重量)
I. T91鋼管的焊接工藝
4.1 預熱溫度的選擇
T91鋼的Ms點約為400℃,預熱溫度一般選在200~250℃。預熱溫度不能太高,否則接頭冷卻速度降低,可能在焊接接頭中引起晶界處碳化物析出和形成鐵素體組織,從而大大降低該鋼材焊接接頭在室溫時的沖擊韌性。預熱溫度的下限從哈爾濱鍋爐廠所做過的插銷試驗可得到很好的說明。
插銷試棒採用T91鋼,直徑8 mm,深0.5 mm,底板採用13CrMo鋼,厚20 mm,試驗在不預熱、預熱150℃、預熱200℃、預熱250℃條件下進行。焊條採用J707。焊接電流為165~170 A,電弧電壓為21~267 V,試驗結果如表2所示。
表2 T91插銷試驗結果
試驗
條件 試樣
號 應力水平
/MPa 斷裂時間
/min
不預熱 1 303.8 9 9
2 186 8 237
3 176.4 8.3 1440未斷
預熱150℃ 4 421.4 8.1 1260
5 354.8 120未斷
預熱200℃ 6 465.2 8.6 1440未斷
7 482.7 8.1 438
8 539 7.9 313
預熱250℃ 9 539 8.2 1440未斷
10 600 8.0 1440未斷
由上述試驗結果知,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,臨界應力大於460 MPa,超過了T91鋼常溫屈服極限。由此,為避免T91鋼焊接時產生冷裂紋,預熱溫度必須不低於200℃,德國規定預熱溫度為180~250℃,美國CE公司規定預熱溫度為120~205℃。
4.2 層間溫度的選擇
層間溫度不得低於預熱溫度下限,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℃。法國規定:層間溫度不超過300℃。美國規定:層間溫度可位於170~230℃之間。
4.3 焊後熱處理起始溫度的選擇
T91要求焊後冷卻到低於Ms點以下並保持一定時間再進行回火處理,焊後冷卻速度為80~100℃/h。如果未經保溫,接頭的奧氏體組織可能沒有完全轉變,回火加熱會促使碳化物沿奧氏體晶界沉澱,這樣的組織很脆。但是T91焊後也不允許冷卻到室溫再進行回火,因為其焊接接頭冷卻到室溫時就有產生冷裂紋的危險。對於T91來說,最佳起始溫度為100~150℃,並保溫1h,可基本確保組織轉變完畢。
4.4 回火溫度、恆溫時間、回火冷卻速度的選擇
T91鋼冷裂傾向較大,在一定條件下,容易產生延遲裂紋,故焊接接頭必須在焊後24 h內進行回火處理。T91焊後狀態的組織為板條狀馬氏體,經過回火可變為回火馬氏體,其性能較板條狀馬氏體優越。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,並在隨後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焊後回火恆溫時間不少於1 h,才能保證其組織完全轉變為回火馬氏體。
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於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焊後冷卻,速度為 80~100 ℃/h;④100~150 ℃保溫1 h;⑤730~780 ℃回火1 h;⑥以不大於5 ℃/min速度冷卻。
5 T91鋼在廣東省內火電廠應用實例
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。採取的預熱溫度為200℃,焊後冷卻到150℃,保溫1h後進行回火,回火溫度為750~780℃,保溫1h,升降溫速度均小於5℃/min。焊後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、梅州市梅縣區電廠高溫再熱器外圈。T91鋼在這些電廠應用後,由於超溫等造成的事故頻率大大降低。
J. t91怎麼焊接
能否把你說的 191 介紹下。 是什麼材料?主要成分和性能。