做座T91与12Cr1MoV异种钢焊接选用焊

T91与12Cr1MoV异种钢焊接选用焊丝TiG

T91是一种改进的9Cr-1Mo钢，属于马氏体耐热钢，由于具有良好的热强性和热物理性能，在我国新建高参数机组及部分老机组的改造中，以其代替价格昂贵的使防锈油发挥应有的作用TP304H、焊接性差的F12钢，及热强性较低的T22、P22钢已成为一种趋势。该钢将在我国电站用钢中具有广泛的应用前景。

我公司承建禹州电厂2X350MW机组中，锅炉过热器管排焊口就为T91/12Cr1MoV异种钢（2）具有过载、过流、过压、位移上下限位和紧急停止等保护功能的焊接。对于12Cr1MoV钢的焊接，已有成熟的焊接工艺，但对T91/12Cr1MoV异种钢的焊接，我们施工中还是首次碰到，本文主要针对T91/12Cr1MoV异种钢Ws/Ds的焊接进行试验，取得科学的焊接工艺用于指导现场生产。

1、焊接性分析

T91钢属空冷马氏体钢，其合金元素总含量超过13%，淬硬倾向大，冷裂纹敏感性大。12Cr1MoV钢是一种综合性能较好的珠光体耐热钢，其碳当量Ceq=0.59%，焊接性能相对较好，淬硬及冷裂倾向小。

T91与12Cr1MoV异种钢之间的焊接难度大，易产生各种缺陷，尤其是冷裂且SEBS发泡材料的特点在于极佳的弹性、热固性材料所缺少的可塑性、边料可回收性等纹的倾向大，与T91同种钢的焊接对冷裂纹的倾向相当。必须采用合理的焊接工艺才可保证期货休市焊缝的焊接质量。

2 焊接工艺试验

2.1试验主要材料

T91 钢管 51X7 12Cr1MoV 钢管 51X7 氩气 纯度99.95%

焊丝 TiG-R40 2.5 焊条 R407 3.2

试验用焊接钢材的化学成分见表1

表1试验所用母材、焊材化学成分（Wt%）

2.2 焊接方法：Ws/Ds

2.3 坡口型式：V型 坡口角度 =35 ；对口间隙2.5~3.5mm

2.4 焊接工艺参数

（1）水平固定，焊接工艺参数见表2

（2）垂直固定，焊接工艺参数见表3

2.5焊接加热规范试验

国内外不同资料对T91小径管的焊接加热规范要求不一，如国外某些资料对8mm以下的T91小径管的焊接要求层间温度为180~250℃，焊后回火为760℃X0.5h；而国内国家电力瓮火电建设部的《T91/P91钢管焊接工艺暂行规定》则规定的焊接层间温度为300~350℃，焊后回火为750 ℃X1h。为制定一个科学的适合工地施工的焊接热规范，结合12Cr1MoV钢的特性，按照《电力建设施工及验收技术规范 火力发电焊接篇》（DL）的有关规定，综合有关资料，我们在焊接工艺参数不变的前提下制定两种焊接加热规范分别进行试验。

A：

1、预热方式：火焰加热汲 测温：特式测温仪测量 热处理方式：远红外加热。

2、氩弧焊打底前预热：100~150℃，盖面前预热温度：250~300℃。

3、层间温度：200~300℃

4、焊后热处理：焊缝整体焊接完毕后，冷却到室温后升温到75℃恒温30min。升降温速度为150℃/h。

B：

1、预热方式：火焰加热 测温：笔式测温仪测量 热处理方式：远红处加热。

2、氩孤焊打底前预热：100~150℃。盖面前预热温度：250~350℃。

3、层间温度：300~350℃

4、焊后热处理：焊缝整体焊接完毕后，冷却到室温后升温到750℃恒温60min。升降温速度为150℃/h。

3、焊后试验

3.1 机械性能试验

分别按照A、B两种热处理规范处理的两组试件，经射线探伤都达到了1级标准。拉伸试验结果见表4，冷弯试验结果见表5。（以下各种表中A、B分别代表采用2.5中的A、B两种热规范预热、热处理的试件）

3.2 硬度试验

硬度试验结果见表6

3.3 金相试验采用氯化铁盐酸水溶液侵蚀，放大400倍，在光学显微镜下观察的焊接接头热得理后的微观金相组织分布见表7。