12Cr1MoV与T91焊接工艺.docx

标准上生产热处理规定的工艺是P91         1040-1060度正火 770-790度回火         AC1：880AC3：92012Cr1MoV   980-1020度正火 720-760度回火         AC1：740 AC3：880这两个钢种的工艺不可能全照顾的到P91 9%的Cr 导热性能也不好真的处理起来确实有难度是不是焊接之后回一下火比较好。热处理温度为750±10,升温降温速度以150为宜，保温时间根据焊件厚度确定，但要求比12Cr1MoV同种钢焊缝要长0.51.0小时!P91焊后热处理温度，焊后热处理温度，后加热速度小于，加热时间每，恒温时间一般不小于12Cr1Mo热处理问题：当12Cr1Mo热处理后有局部硬度超过290HB，请问是否合格？正常处理后的硬度应为多少？对哪些性能有影响？ 一般采用正火高温回火处理，硬度一般在180HB以下。局部硬度超过290HB？是淬火处理吗？不好解释。 12Cr1Mo为冷作模具钢，不知道你采用什么热处理工艺得到这个硬度硬度合不合格不能人为凭空判断，要根据使用要求来定 采用什么热处理工艺得到这个硬度 是电厂焊后热处理。 看看火力发电厂焊接技术规程，上面对硬度值有要求。硬度超过HB290其抗拉强度大概在940MPa左右，确实挺高的GB5310中对12Cr1MoG的性能要求是抗拉强度470-640MPa12Cr1Mo G热处理工艺 980-1020度正火 720-760度回火       AC1：740 AC3：880建议再回一次火，稳定组织。 我不知这是怎样热处理？用途如何？如果是无缝钢管，那是不合格的。12Cr1Mo由于含有元素，使材料脆化。建议热处理选用1000-1010度正火 730-750度回火。也有可能是热处理不均匀，导致局部硬度偏高。 12Cr1MoV管纯化氢的原理是，在300500下，把待纯化的氢通入12Cr1MoV锅炉管的一侧时，氢被吸附在12Cr1MoV锅炉管壁上，由于钯的4d电子层缺少两个电子，它能与氢生成不稳定的化学键（钯与氢的这种反应是可逆的），在钯的作用下，氢被电离为质子其半径为1.5×1015m，而钯的晶格常数为3.88×1010m（20时），故可通过12Cr1MoV锅炉管，在钯的作用下质子又与电子结合并重新形成氢分子，从12Cr1MoV锅炉管的另一侧逸出。在12Cr1MoV锅炉管表面，未被离解的气体是不能透过的，故可利用12Cr1MoV锅炉管获得高纯氢。钢制造的无缝钢管被广泛用于液压支柱、高压气瓶、高压锅炉、化肥设备、石油裂化、汽车半轴套、柴油机、液压管件等用管。T91+12Cr1MoV异种钢焊接工艺的试验研究摘  要：文章对T91+12Cr1MoV异种钢焊接工艺问题进行了研究，并对有关焊接工艺简化的可能性进行了探讨，通过对比试验和试验验证，提出了简单实用、可指导实际施工的焊接工艺。采用该工艺指导实际生产获得了良好的效果。    关键词：金属材料；异种钢焊接；工艺试验；T91钢；12Cr1MoV钢      目前，T91钢已广泛应用到我国新机组建设或老机组的改造中，在老机组改造中，遇到的突出问题就是T91钢与TP347、G102和12Cr1MoV等钢的异种钢焊接问题。国外就T91异种钢焊接问题的研究，在焊接材料上多采用“中匹配”即合金元素含量介于2种母材之间的焊接材料方案，在工艺上多采用焊前预热、焊后热处理工艺1。    下面就在我国采用较多的T91+12Cr1MoV异种钢焊接工艺及焊接工艺的简化问题进行探讨。1试验材料1.1母材    T91钢是在ASTM A213-T9钢的基础上，降低含碳量，添加微量Nb、V合金化，并控制含N量得到的。允许使用于壁温625 的锅炉过热器及高温再热器，该钢具有较大的冷裂倾向，焊接时可能产生冷裂纹和热裂纹。    12Cr1MoV钢属珠光体低合金热强钢，该钢具有较高的热强性能和持久塑性，可用于壁温580 的锅炉受热面管，该钢的焊接性良好，对于壁厚较小的小径管，焊前不预热，焊后不热处理。T91钢和12Cr1MoV钢的化学成分见表1、表2，常温机械性能见表3。12T91钢的异种钢接头裂纹敏感性分析    T91异种钢的焊接具有以下性能2：    a. T91钢和T22、G102、TP347 3种异种钢焊接接头对热裂纹不敏感，抗裂性能良好。    b. T91钢对再热裂纹不敏感。    c. T91钢碳当量高，淬硬倾向大，T91异种钢焊接接头的冷裂纹倾向与同质材料焊接接头相当，通过一定的工艺措施可以避免产生冷裂纹。13焊接材料    分别选用高、低匹配的2种类型的焊接材料进行对比试验，一种是与T91钢相匹配的焊丝,即TIG-9CrMoV(N)焊丝；另一种是与12Cr1MoV钢相匹配的焊丝，即TIG-R31焊丝，试验用母材和焊丝的化学成分见表4。14焊接方法    不同的焊接方法对焊缝的韧性影响较大，采用氩弧焊焊接方法，焊缝具有优异的塑性和韧性，因此选用全氩弧焊焊接方法。2T91+12Cr1MoV异种钢焊接工艺21焊接工艺    根据现场实际生产的需要，选择母材规格为42 mm×5 mm，坡口采用“V”型，坡口角度为60°±2°，对口间隙为1.52 mm，焊丝规格为2.5 mm。由于T91钢碳当量高，具有一定的冷裂倾向，因此焊前应采取预热措施，预热温度150200 3，采用火焰加热的方法。内部充氩气保护，电源采用直流正接极，焊后热处理温度为740±10 ，保温时间1 h。22焊接工艺方案    根据T91+12Cr1MoV异种钢焊接不同的匹配和是否热处理，选用了4种方案，方案内容见表5。3焊接接头试验    对焊制的T91+12Cr1MoV异种钢焊接接头经X射线探伤合格后，按焊接工艺评定规程的要求，制取拉伸、弯曲、金相、高温短时拉伸试样。31T91+12Cr1MoV异种钢机械性能试验    试验结果见表6。焊接接头的抗拉强度均高于T91+12Cr1MoV异种钢焊接接头的规定值，但12Cr1MoV钢侧经保温1 h热处理后，母材抗拉强度下降比较多，使12Cr1MoV钢的抗拉强度接近该钢的下限，因此有必要对焊后热处理的时间进行研究。     取12Cr1MoV钢母材、T91+12Cr1MoV异种钢焊接接头，热处理保温时间分别为30 min和40 min进行对比试验，试验结果见表7。     由表7可知，焊后热处理保温时间30 min就可以满足性能的需要。因此焊后热处理的保温时间选用30 min，1 h的保温时间较长。32弯曲试验    对T91+12Cr1MoV异种钢焊接接头进行了弯曲试验，试验结果见表8。    从表8弯曲试验结果看，用高匹配的焊丝，焊后不热处理，弯曲试验不合格，因此用高匹配的焊丝焊接T91+12Cr1MoV异种钢焊接接头，焊后必须进行热处理。用低匹配的焊丝焊后热处理和不热处理，弯曲试验均合格。33金相分析    对T91+12Cr1MoV异种钢焊接接头按不同的工艺方案进行了金相组织分析（热处理试样的保温时间为30 min），T91钢的母材组织为索氏体；12Cr1MoV钢的母材组织为铁素体+珠光体。T91+12Cr1MoV异种钢焊接接头各区的显微组织比较见表9。 </P< p>    从表9可以看出，无论是采用高匹配的T91钢焊接材料，还是低匹配的12Cr1MoV钢焊接材料，在金相组织上没有大的区别，但焊后热处理都使焊缝及热影响区组织得到了改善，焊缝由马氏体或柱状铁素体加珠光体转化为回火马氏体或索氏体，T91钢侧的热影响区组织由马氏体转变为索氏体，12Cr1MoV钢侧的热影响区由铁素体加珠光体转变为索氏体。34短时高温拉伸试验    在使用不同的焊接材料及是否热处理的条件下，对T91+12Cr1MoV异种钢焊接接头进行了高温短时拉伸试验，以进一步比较该焊接接头焊后的高温性能，试验结果见表10。    由表10可知，无论是高匹配的还是低匹配的焊接材料，高温短时拉伸试验结果都断裂在12Cr1MoV钢母材侧，因此从焊材上考虑，选用低匹配的焊接材料就可以满足焊接接头的性能要求。另外，焊后是否热处理对高温性能影响不大，这可通过进一步的试验来验证焊后不热处理的可能性，以简化焊接工艺。4结论    a. 选用高匹配的焊接材料焊后不热处理，该工艺不可行，性能试验结果不合格。选用高匹配的焊接材料，焊后热处理或者选用低匹配的焊接材料，无论焊后是否进行热处理，各种试验结果均合格。因此从现场实际考虑，采用低匹配、焊后热处理的T91+12Cr1MoV异种钢焊接工艺，能够得到综合性能良好、组织稳定的焊接接头。    b. 焊后热处理时间由1 h降低到30 min，可以满足接头性能的要求，因此热处理工艺中保温时间参数选用30 min。    c. 对T91+12Cr1MoV异种钢焊接接头，选用低匹配的焊接材料，焊后不热处理的焊接工艺是可行的，但应通过进一步试验来验证。    在马头发电总厂2002年的#7机组大修中，将部分高温对流过热器的G102钢管更换为T91钢，涉及到T91+12Cr1MoV异种钢焊接问题，使用该工艺(选用低匹配的焊接材料，焊后热处理)现场实际焊接这种接头296道，焊后经X射线探伤，焊口一次合格率98%，运行至今未见异常，效果良好。