2023年認(rèn)證考試超超臨界機(jī)組鋼材焊接技術(shù)介紹

目錄TOC\o"1-2"\ｈ\zＨYＰERLINK＼l"_Ｔoc"1 前言?PAGERＥF_Toｃ\h2HYPＥRLINK2?SA３35-P9２鋼的焊接?ＰAGEREF＿Ｔｏｃ\h2HYPERＬＩNK＼ｌ＂_Toｃ"２．１?概述 PAＧEREF＿Tｏc\ｈ2ＨＹPEＲLINK＼l"_Toｃ"2．2 P92鋼化學(xué)成份及性能特點(diǎn) ＰAGERＥF_Toc\h3HYPERLＩNＫ2.3 Ｐ92鋼焊接的重點(diǎn)及難點(diǎn)?PAGEREＦ＿Toｃ\ｈ３ＨＹPＥRＬINK２．４?P9２鋼的焊接工藝?ＰAGEＲＥＦ＿Ｔoc＼h５HYPＥRＬINＫ＼l"＿Ｔoc"2.5?P９２鋼現(xiàn)場(chǎng)的安裝焊接 PAGEREF_Ｔoc＼h16HYPEＲLINK\ｌ"_Toc"3 新型奧氏體鋼的焊接?PAＧＥREF_Toｃ\h19HＹPERLＩＮK＼ｌ"＿Ｔoc"3.1 概述 PAＧEREF_Ｔoc\h1９HYPERLIＮK\ｌ"_Toc"3.2 新型Cｒ、Ni純奧氏體鋼焊接控制的難點(diǎn) PＡGERＥF＿Toc＼h2１HYＰERLIＮK＼l＂＿Ｔoc"3.３?四種新型奧氏體鋼焊接裂紋敏感性的比較 PAGEＲEF_Toc＼h23ＨＹPERLＩNK\l"＿Ｔｏｃ＂3.4 影響Ｃｒ-Ｎi奧氏體鋼應(yīng)力腐蝕的因素?ＰAGEＲEF_Toｃ\ｈ23HYPERＬINＫ＼ｌ"_Toc"3.５ 焊接新型奧氏體鋼的工藝原則 PＡＧEＲＥＦ_Toc＼ｈ24HYPＥＲLINK3.6?焊接工藝評(píng)估?ＰAＧＥＲEF_Ｔoｃ\ｈ24HＹＰＥＲLINK3.7 新型奧氏體不銹鋼現(xiàn)場(chǎng)的安裝焊接 PAGERＥF＿Toc\h25HYPERＬＩNK＼ｌ"_Ｔoc＂4?結(jié)束語(yǔ) PAGEREF_Ｔoc\h２6超超臨界機(jī)組新型耐熱鋼的焊接技術(shù)前言廣東河源發(fā)電廠２×600MW工程將安裝建設(shè)我省第一臺(tái)超超臨界機(jī)組,該工程鍋爐選用上海鍋爐廠生產(chǎn)的超超臨界鍋爐，設(shè)計(jì)參數(shù)較超臨界機(jī)組又有較大的提高。為滿足機(jī)組在高參數(shù)下長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)營(yíng)的需要,超超臨界鍋爐受熱面部件及主蒸汽管道等選用了眾多的新鋼材如SＡ335-P９2、T／P１22、SUPER304H、TＰ347HＦG、HR3Ｃ等等,該類鋼材均是近兩年來(lái)我國(guó)引進(jìn)的新型耐熱鋼,目前其焊接技術(shù)尚未為大多數(shù)電建施工單位所熟悉和掌握。上述鋼種可以分為兩類,一類為馬氏體耐熱鋼,后三種為奧氏體不銹鋼。其中,ＳＡ３３5－P92是適合我國(guó)國(guó)情而大量設(shè)計(jì)選用的鋼種，其高溫強(qiáng)度、抗氧化性均優(yōu)于Ｐ9１鋼，通常用于６20℃超超臨界機(jī)組的主蒸汽管道、再熱熱段管道，而T9２、SUＰER30４H、ＴP347HFＧ、ＨR3C基于上述情況,作為超超臨界機(jī)組的焊接技術(shù),重要應(yīng)解決Ｐ9２和25Ｃr－20Nｉ(HR3C)等新型耐熱鋼的焊接工藝問(wèn)題。ＳA3３５－P9２鋼的焊接概述眾所周知，SA335-P9１材料由于其良好的高溫持久性能和抗氧化性能，目前已普遍應(yīng)用于我國(guó)3０0MW、6０0MW等火力發(fā)電機(jī)組高溫管道和部件中,相關(guān)的焊接工藝也已成熟,但Ｐ９1鋼的極限長(zhǎng)期使用溫度僅５85℃,已不能滿足更高參數(shù)機(jī)組發(fā)展的需要。為此，世界有關(guān)鋼材研究機(jī)構(gòu)順著P91鋼研發(fā)的思緒，在Ｐ91鋼合金成份的基礎(chǔ)上，增長(zhǎng)了約1.7%的W，將Mｏ含量從１%降到約0.5%，并嚴(yán)格控制冶煉扎制等工藝,從而研發(fā)了強(qiáng)度等級(jí)更高的高合金耐熱鋼,即SＡ335－T/P９2鋼。SA3３5-T／P92鋼的高溫?zé)岱€(wěn)定性和熱強(qiáng)性較P91鋼提高了約３0%,極限長(zhǎng)期使用溫度達(dá)成了６25℃,如圖1為部分耐熱鋼材料許用應(yīng)力的對(duì)比。P122鋼含Cr量較高,但材料的焊接性較差,長(zhǎng)時(shí)高溫運(yùn)營(yíng)的組織穩(wěn)定性稍差；Ｐ９2鋼高溫持久強(qiáng)度高,焊接性與P９1接近圖1、耐熱鋼材料許用應(yīng)力與溫度的關(guān)系P92鋼化學(xué)成份及性能特點(diǎn)ＳＡ３35-Ｐ9２鋼母材的基本成份為０．１%Ｃ-9%Cr-0.５%Mｏ-１.７%W，同時(shí)加入了Ｖ、Nｂ、N和Ｂ等微合金化元素，對(duì)其化學(xué)成份的嚴(yán)格控制和均勻化使其淬火后可獲得幾乎不含殘余δ鐵素體的全馬氏體組織。經(jīng)淬火＋回火解決后，P92鋼的顯微組織為Mｏ和W固溶強(qiáng)化的回火馬氏體,其基體具有回火析出的M2３C6類金屬碳化物（Ｆe、Cr或Mｏ的碳化物）以及以MX形式存在的Ｖ和Nb的碳/氮化物,從而使P9２合金的高溫蠕變強(qiáng)度在P９1合金的基礎(chǔ)上得到進(jìn)一步的提高。SA335-P92鋼各類合金元素的含量見(jiàn)表１,常溫力學(xué)性能見(jiàn)表2。表1:SA３3５-P９2鋼化學(xué)成份范圍元素CMnＳiSPＮiCrWt%0.07~0.130.30~0.6０≤0.5≤0.01≤0.0２≤0．4０8．５~9.5元素MｏＷVNｂAlBNWｔ%0.3~0．61.５~2.00.1５～0．250.040~0.0９0≤0.040０．00１~0.00６０.0３0～0.０7０表2：ＳA335－P９2鋼常溫力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)屈服強(qiáng)度(MPａ)抗拉強(qiáng)度(ＭPa）縱向延伸率%沖擊韌性Akv（Ｊ)硬度HBA213-Ａ３35P92≥440≥620≥20４1≤250P92鋼焊接的重點(diǎn)及難點(diǎn)預(yù)熱及層間溫度的控制P92鋼合金含量在１0%以上，屬高合金鋼,雖然該鋼的合金成份中C、S、P含量較低,但仍存在一定的冷裂紋傾向，因此P92鋼焊接時(shí)必須采用預(yù)熱措施。但從接頭質(zhì)量來(lái)看,預(yù)熱溫度過(guò)高,則會(huì)在接頭中引起晶界碳化物沉淀和形成鐵素體,對(duì)韌性很不利,而一旦碳化物沉淀+鐵素體組織形成后,必須進(jìn)行調(diào)質(zhì)解決才干得到有效解決。實(shí)踐證明,SA3３5－Ｐ92鋼在焊接前進(jìn)行１50～２00℃的預(yù)熱,層間溫度應(yīng)控制在150~250焊接接頭沖擊韌性的保證Ｐ92鋼與P91鋼相比由于W的加入提高了高溫蠕變性能，但組織穩(wěn)定性不如P９1鋼。P９2鋼在500~6５0℃范圍內(nèi)有較明顯的時(shí)效傾向，在時(shí)效過(guò)程中,Cｒ、Ｗ、Ｍo等合金元素與Fｅ、Mn、Sｉ形成金屬間化合物Ｌａｖeｓ相,導(dǎo)致沖擊韌性惡化，并且W是δ鐵素體形成元素,也會(huì)影響到焊縫的沖擊韌性值。因此，焊接施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制焊接及熱解決工藝，保證焊縫有足夠的沖擊韌性裕量,使機(jī)組移交后能長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)營(yíng)由于焊縫熔敷金屬?zèng)]有控軋和形變熱解決,晶粒不也許由此獲得細(xì)化;再者,熔敷金屬中的Nb、V在凝固冷卻過(guò)程中難以呈微細(xì)的C、N化合物析出,焊縫的韌性會(huì)遠(yuǎn)不如母材。因此，焊接時(shí)必須采用多層多道、選用小規(guī)范參數(shù)等焊接操作工藝措施，并充足運(yùn)用層道間的熱循環(huán)作用來(lái)改善組織和細(xì)化晶粒,提高焊縫的韌性。供貨狀態(tài)優(yōu)良的母材性能受到焊接的高溫循環(huán)，母材熱影響區(qū)性能必會(huì)明顯劣化,并且劣化限度將隨焊接熱輸入的增大而加劇,因此在焊接過(guò)程中應(yīng)特別注意熱輸入的控制。遵照上述焊接工藝，可以得到歐洲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的沖擊韌性大于4１Ｊ的焊接接頭。為了判斷沖擊韌性是否滿足規(guī)定，國(guó)內(nèi)焊接界推薦P91/P92硬度范圍為1６0~2５0HB來(lái)界定。焊后熱解決工藝的控制由于P92鋼的抗回火性高,回火溫度在75０～770℃時(shí)可得到析出物和碳化物如M23C6及MX型釩／鈮碳氮化物的回火馬氏體組織,這些析出物通過(guò)沉淀強(qiáng)化而改善了材料蠕變斷裂強(qiáng)度，需要較高的焊后熱解決溫度;但其焊接熔敷金屬的相變轉(zhuǎn)變溫度Ａc1值約為８00～835℃，如超過(guò)Ａc1值將再次奧氏體化而得到部分未回火的馬氏體組織,導(dǎo)致接頭的性能及沖擊韌性極差。因此，對(duì)P92鋼焊后熱解決溫度的控制規(guī)定有較高的精度。通常回火熱解決恒溫時(shí)間的計(jì)算約為４~7mｉｎ／此外，焊口焊接完畢后應(yīng)緩冷至100℃以下待焊縫金屬組織所有轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體后，立即進(jìn)行焊后熱解決。由于焊后熱解決的溫度控制范圍較窄，且要保證整個(gè)管段內(nèi)外壁、上下區(qū)溫差在規(guī)定范圍之內(nèi)，因此熱解決加熱器的布置以及熱電偶監(jiān)控點(diǎn)的設(shè)立等非常重要，可以說(shuō)熱解決工藝措施恰當(dāng)與否是P92焊口焊接熱解決加熱方式的選擇由于傳統(tǒng)的中頻感應(yīng)加熱方法由于存在明顯的集膚效應(yīng)，因此，近年來(lái)在電建施工中應(yīng)用越來(lái)越少。所謂集膚效應(yīng)是指當(dāng)交流的感應(yīng)電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體表面的電流密度大于深層電流密度的一種現(xiàn)象。工程上規(guī)定從導(dǎo)體表面到電流密度為導(dǎo)體表面的1/ｅ=0．368的距離δ為集膚深度。頻率越高,集膚效應(yīng)更嚴(yán)重，導(dǎo)致焊后熱解決時(shí),內(nèi)外壁溫差可達(dá)成幾十度,不能保證內(nèi)壁焊接應(yīng)力減少及得到良好的綜合機(jī)械性能。此外,依據(jù)《火力發(fā)電廠焊接熱解決技術(shù)規(guī)程》ＤL／T819-2023第5.1．2條的規(guī)定，“中頻感應(yīng)加熱宜用于對(duì)厚度小于或等于30mm的焊件進(jìn)行加熱基于上述理由,由于我公司本次P9２鋼的工藝評(píng)估選用的管件壁厚為５3ｍm,因此選用現(xiàn)行電力規(guī)范推薦的遠(yuǎn)紅外加熱的方式對(duì)焊件進(jìn)行預(yù)熱及焊后熱解決。目前,國(guó)內(nèi)已有個(gè)別電建單位提倡采用新型的中頻感應(yīng)加熱系統(tǒng)——ＰroHeatＴM35預(yù)熱和去應(yīng)力系統(tǒng)來(lái)完畢Ｐ９2鋼的預(yù)熱和P92鋼的焊接工藝我公司P９２焊接工藝評(píng)估基本情況如下：母材材質(zhì):SA33５-Ｐ９２；規(guī)格：φ３54×53mm焊接位置：6G焊接方法：鎢極氬弧焊+焊條電弧焊焊絲:9CrＷV（φ２．4ｍm）;焊條：CＨROMＥT９2(φ２.53.２mｍ)坡口型式:雙V型坡口,坡口尺寸如圖２所示：圖2P92工藝評(píng)估坡口示意圖圖2P92工藝評(píng)估坡口示意圖對(duì)口裝配及點(diǎn)固焊：試件對(duì)口錯(cuò)邊量≤1.0mｍ，對(duì)口間隙見(jiàn)圖2所示。點(diǎn)固焊采用坡口內(nèi)定位塊進(jìn)行,坡口內(nèi)定位塊選用P9１材質(zhì),定位塊固定情況如圖3所示。圖3:定位塊的點(diǎn)焊焊接工藝及注意事項(xiàng)在正式開(kāi)始焊接操作前，為了熟悉和掌握P92鋼焊接材料的工藝性能，驗(yàn)證擬定的焊接工藝的可行性,我們進(jìn)行焊接模擬實(shí)驗(yàn)。模擬實(shí)驗(yàn)采用P92鋼焊接材料,母材選用規(guī)格為φ2１９×40的P91鋼管口，工藝條件參照擬訂的正式焊接工藝評(píng)估進(jìn)行，并針對(duì)模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果對(duì)正式的工藝評(píng)估方案進(jìn)行了必要的調(diào)整。模擬實(shí)驗(yàn)為我們最終一次性順利完畢工藝評(píng)估奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。氬弧焊打底焊接的前二層和焊條電弧焊時(shí)的第一、二層焊道背面進(jìn)行充氬保護(hù)。充氬保護(hù)范圍以坡口中心為準(zhǔn),每側(cè)各300～40０mm處,用已加工好的圓形鋼板封住管件兩側(cè)，打底焊接及充氣情況如圖４所示。圖4:打底焊接充氣情況充氬保護(hù)流量開(kāi)始時(shí)可為2０～30L/miｎ，施焊過(guò)程中流量應(yīng)保持在8~１5L/min。由甲乙兩名焊工對(duì)稱施焊，氬弧焊打底過(guò)程如圖5所示。P92焊接的工藝參數(shù)如表5所示。表3:SA335-P92焊接工藝參數(shù)焊層焊道焊接方法焊條(絲)電流范圍電壓范圍(Ｖ)焊接速度范圍（mm/mｉn)焊層厚度（mm)型(牌)號(hào)規(guī)格(mm)極性電流(A)1ＧTAW9CrWＶφ2.4正接９０~110１1～1228~352．0~２.５1-2/2ＧTAW9CrWＶφ２.４正接12０~１25１１~12５0~5５2．0～2.5１-2／３SMAWCHRＯMＥT92φ2.5反接85~9022~241２0～14０２.５～3.０1-２/4SMAWＣHＲOMET９２φ3．２反接１１5～１2022~２4１40～1５０2.5~3．０5層以上ＳMAWCHROMEＴ９2φ3.２反接125~13０2２～２4１3０~160２.5~3．0氬弧焊打底時(shí)，焊接電弧電壓為11~１2V，焊接電流為9５～11０A,焊接速度應(yīng)控制在２８~35mｍ/min;打底焊層厚度不小于3ｍｍ。自第三層起采用焊條電弧焊方法(以下簡(jiǎn)稱:ＳＭAW）進(jìn)行填充及蓋面焊接；SMAＷ焊接時(shí)注意每層焊接接頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi)布置，具體如圖6所示。圖5:氬弧焊打底順序圖6:焊條電弧焊時(shí)兩名焊工對(duì)稱施焊施焊過(guò)程中為多層多道焊,焊接時(shí)每層焊道的厚度不大于所用焊條直徑，焊條擺動(dòng)的寬度最寬不超過(guò)所用焊條直徑的3倍，焊層焊道布置如圖7所示；焊縫整體焊接完畢,應(yīng)將焊縫表面焊渣、飛濺清理干凈，自檢合格后，按工藝規(guī)定及時(shí)進(jìn)行焊后熱解決;為得到細(xì)小的焊縫組織，在焊接過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制線能量。我們根據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)所選定的焊接參數(shù)進(jìn)行焊接,最終共分21層填充89道，每道的焊接線能量控制在9．3~１９．8KＪ/cm，保證了焊接接頭的質(zhì)量，按工藝規(guī)定圓滿完畢了焊件的焊接工作。圖7：多層多道焊示意圖熱解決工藝熱解決加熱方式的選擇為了保證熱解決時(shí)內(nèi)壁焊縫同樣達(dá)成規(guī)定的熱解決溫度和恒溫時(shí)間,必須將內(nèi)外壁溫差控制在規(guī)定范圍內(nèi)(本工藝評(píng)估我們規(guī)定應(yīng)將內(nèi)外壁溫差控制±10℃范圍以內(nèi)）,為此我們特進(jìn)行了熱解決專項(xiàng)模擬實(shí)驗(yàn)，通過(guò)采用分區(qū)加熱及控制升溫速度等措施,總結(jié)了遠(yuǎn)紅外加熱時(shí)焊口內(nèi)外壁溫差大小與加熱速度變化的一般性規(guī)律,為正式工藝評(píng)估以及此后工程施工熱解決工藝參數(shù)的選擇提供了有力的依據(jù)。圖8所示為預(yù)熱包爐的情況圖片。加熱設(shè)備:選用ZＷＫ-II-60型智能溫控儀進(jìn)行加熱，管口上下、左右均用履帶式遠(yuǎn)紅外加熱器進(jìn)行分區(qū)控制和加熱。預(yù)熱及層間溫度控制預(yù)熱及層間溫度工藝曲線如圖9所示；圖9：P９2鋼焊接時(shí)預(yù)熱及層間溫度控制曲線圖預(yù)熱時(shí)加熱器、保溫層及熱電偶的布置如圖１0所示。熱電偶共設(shè)立6個(gè)，規(guī)格為φ0.8ｍｍ，位置如圖10所示;為便于將焊件上下溫差控制在工藝允許范圍內(nèi),我們采用上下分區(qū)控制加熱的方法;圖10:焊接時(shí)熱電偶布置圖預(yù)熱加熱及層間溫度實(shí)際記錄曲線如圖1３所示。焊后熱解決當(dāng)焊縫整體焊接完畢,試件要冷卻到１00℃以下停留０.5~１小時(shí)，待焊縫金屬金相組織所有轉(zhuǎn)變成馬氏體后，再及時(shí)加熱進(jìn)行焊后熱解決加熱器布置及寬度、測(cè)溫點(diǎn)布置等見(jiàn)圖11所示。熱電偶1、２、3、４、5、6、9、10規(guī)格為φ0．8mm,熱電偶7、8規(guī)格為φ3．2mm。熱電偶1、2、3、4、５、6為測(cè)溫點(diǎn),7、８為控溫點(diǎn)，9、10為參考點(diǎn);圖11：焊后熱解決熱電偶布置圖焊后熱解決采用4塊遠(yuǎn)紅外履帶式加熱器進(jìn)行分區(qū)控溫,以利于控制焊件的熱解決溫差；焊后熱解決工藝曲線如圖12所示。圖12：焊后熱解決工藝控制曲線實(shí)際焊后熱解決溫度記錄曲線如圖14所示。圖１３實(shí)際的預(yù)熱及層間溫度記錄曲線圖14實(shí)際的熱解決溫度記錄曲線(1）圖１4實(shí)際的熱解決溫度記錄曲線(２)焊后檢查試樣外觀及無(wú)損檢查:外觀檢查：表面無(wú)缺陷,外觀檢查符合DＬ／T８68標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；超聲波探傷:未發(fā)現(xiàn)應(yīng)記錄缺陷；ＲT檢查：底片顯示φ2.5×1圓形缺陷1個(gè)，質(zhì)量等級(jí)為I級(jí)片。各項(xiàng)力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)根據(jù)ＤL/T868工藝評(píng)估規(guī)程規(guī)定，需對(duì)試件進(jìn)行拉伸、彎曲、沖擊等力學(xué)性能檢查,以及金相分析等。各式樣的取樣部位見(jiàn)圖15:圖1５:式樣取樣位置示意圖(1：拉伸試樣;2、３：側(cè)彎試樣；4：沖擊試樣；5：金相試樣）為保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和權(quán)威性,我們特委托國(guó)內(nèi)權(quán)威機(jī)構(gòu)——西安熱工研究院作為第三方檢查單位負(fù)責(zé)進(jìn)行各項(xiàng)理化實(shí)驗(yàn);與其它已進(jìn)行P9２工藝評(píng)估的電建單位不同的是，為了更好的分析我公司擬定的P92鋼工藝方案的對(duì)的可行性，我們特額外增長(zhǎng)δ鐵素體含量測(cè)定及W夾雜分析實(shí)驗(yàn)，并出具了相關(guān)實(shí)驗(yàn)分析報(bào)告;拉伸實(shí)驗(yàn)依據(jù)ＧB26５１-89進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4所示:表４：Ｐ９2焊接工藝評(píng)估拉伸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)試樣編號(hào)截取位置負(fù)荷值（ＫN）抗拉強(qiáng)度Ｒｍ(σb)（MPａ)斷后斷裂處出現(xiàn)的缺陷斷裂位置種類數(shù)量６點(diǎn)處３7５.５0565０無(wú)0斷母材6點(diǎn)處３８０．937635無(wú)0斷母材//6４2.5///１2點(diǎn)處373．５99685無(wú)0斷母材12點(diǎn)處429.178７2０無(wú)0斷母材//70２.5///根據(jù)GB２653-89進(jìn)行側(cè)彎實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表５所示；表5：P9２焊接工藝評(píng)估側(cè)彎實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)根據(jù)ＧＢ265０-８9進(jìn)行沖擊實(shí)驗(yàn),沖擊韌性值最低為76Ｊ，最高達(dá)130J,具有較好的韌性裕量,完全符合有關(guān)規(guī)定規(guī)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表6所示：表6:P92焊接工藝評(píng)估沖擊韌性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)根據(jù)ＧＢ２654-８9進(jìn)行布氏硬度（HBS)實(shí)驗(yàn)，硬度取樣部位見(jiàn)圖16,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表７及圖17;圖１６：布氏硬度檢查部位示意圖表7：布氏硬度實(shí)驗(yàn)測(cè)定值一覽表測(cè)點(diǎn)編號(hào)測(cè)點(diǎn)硬度測(cè)點(diǎn)編號(hào)測(cè)點(diǎn)硬度測(cè)點(diǎn)編號(hào)測(cè)點(diǎn)硬度測(cè)點(diǎn)編號(hào)測(cè)點(diǎn)硬度119781971５197２2２13２19７９20216２02２31９832151019317202２４195422411217１81９72５195521５122２4１91９５２62４1６2151３2２４2０20２//719814２112１2１91801801902023210220230母材區(qū)熱影響區(qū)焊縫區(qū)熱影響區(qū)母材區(qū)240硬度值區(qū)域圖１7接頭硬度分布示意圖工藝評(píng)估試件的力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果均合格，實(shí)驗(yàn)達(dá)成預(yù)期效果。金相實(shí)驗(yàn)根據(jù)DL/T８68-2023、DL／T8８4-２023標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行宏觀金相檢查,宏觀金相照片見(jiàn)圖1８,檢查結(jié)果見(jiàn)表8：圖18:宏觀金相照片表8:宏觀檢查結(jié)果情況一覽表檢查項(xiàng)目裂紋未熔合氣孔未焊透夾渣咬邊根部突出內(nèi)凹結(jié)果無(wú)無(wú)有無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)若有數(shù)量／/個(gè)別（見(jiàn)圖1８)/／/／/位置／/焊縫////／圖號(hào)／/圖18（黑點(diǎn)）/////微觀金相(見(jiàn)圖19、20、21,均為回火馬氏體組織,400×）,微觀金相符合規(guī)定。圖1９:焊縫區(qū)圖20：熔合線圖2１：熱影響區(qū)結(jié)論我公司針對(duì)SＡ3３５－P92鋼的成份、特點(diǎn)及焊接中需注意的事項(xiàng),通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)制定焊接工藝操作方案、熱解決操作方案,并嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行焊接工藝評(píng)估，試件的所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果均符合規(guī)定,工藝評(píng)估獲得了圓滿成功。目前我公司已出具了正式的工藝評(píng)估報(bào)告，并正在組織進(jìn)行相關(guān)技術(shù)總結(jié)和編寫(xiě)《ＳＡ335-P9２鋼焊接工藝規(guī)范書(shū)》，為P92鋼在施工現(xiàn)場(chǎng)的焊接作準(zhǔn)備。P9２鋼現(xiàn)場(chǎng)的安裝焊接作為高溫高壓部件的合金鋼焊口,對(duì)其焊接質(zhì)量的追求不能再僅停留在滿足焊后無(wú)損檢查合格的層次上。事實(shí)上，對(duì)于P91、P9２等新型耐熱鋼焊口的焊接，最關(guān)鍵問(wèn)題應(yīng)是通過(guò)嚴(yán)格的焊接工藝過(guò)程的控制,最終能得到綜合性能好、能滿足機(jī)組安全可靠運(yùn)營(yíng)的焊接接頭。為此,現(xiàn)場(chǎng)安裝施工時(shí)必須嚴(yán)格按工藝規(guī)定控制好焊接及熱解決過(guò)程中影響焊縫性能的每一個(gè)環(huán)節(jié)，保證焊接接頭的綜合性能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定。焊接材料管理焊接材料對(duì)的合理的使用是焊接質(zhì)量保證中重要的一環(huán)，工程開(kāi)工前我們將編制《焊接材料管理制度》以明確焊接材料驗(yàn)收、貯存、烘干、標(biāo)記、發(fā)放、使用及回收解決等職責(zé)規(guī)定，保證各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān),控制焊材質(zhì)量,杜絕錯(cuò)用焊材現(xiàn)象。施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有焊接材料倉(cāng)庫(kù)和焊條房，配備各種型號(hào)的恒溫箱、烘箱共4臺(tái),并配有抽濕機(jī)、排氣扇等以保證通風(fēng)、干爽并使用溫濕計(jì)控制庫(kù)房相對(duì)濕度保持在６0％以下，溫度在5℃以上。焊工憑經(jīng)簽發(fā)批準(zhǔn)的焊接工作單領(lǐng)取焊條、焊絲，在現(xiàn)場(chǎng)焊條只能存放于焊條保溫筒內(nèi)，并通電恒溫在10０~12０℃為加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的文明施工，我們?cè)诤附邮┕ぶ袑?shí)行焊條頭回收制度，每位焊工均配有專用焊條頭回收盒并規(guī)定做到“工完、料盡、場(chǎng)地清”。天天回收的焊條頭應(yīng)達(dá)成當(dāng)天焊接焊條量的9８%以上，并登記留底，以此作為獎(jiǎng)罰依據(jù)，同時(shí),從提高效率、節(jié)約成本出發(fā),規(guī)定每根焊條頭的預(yù)留長(zhǎng)度不能超過(guò)６cm焊工的培訓(xùn)和考試我公司現(xiàn)有各類別焊工4５0余名,其中,持電力I類證的焊工近30０名,持有P９1有效焊工證的焊工有60余名。該60名焊工完全掌握了P９1等高合金耐熱鋼的焊接技術(shù)要領(lǐng),實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)豐富。因此，在超超臨界機(jī)組新型耐熱鋼P(yáng)92的施工焊接中,我們將在該60名具有P９1資質(zhì)的焊工中，擇優(yōu)進(jìn)行P92工藝的培訓(xùn),并考取相應(yīng)的焊工合格證。由于P92的焊接工藝與P９1存在很多相同點(diǎn),操作的規(guī)定也差別不大，按我們的經(jīng)驗(yàn)，具有P91焊接經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀焊工，在進(jìn)行強(qiáng)化培訓(xùn)后,完全可以在短時(shí)間內(nèi)掌握P92鋼的焊接操作技能。針對(duì)每臺(tái)6０0MW超超臨界機(jī)組，我們計(jì)劃培養(yǎng)P９2焊工20名，以滿足現(xiàn)場(chǎng)施工的需要。焊接質(zhì)量管理本工程涉及P92焊口焊接在內(nèi)，我們將嚴(yán)格實(shí)行焊接質(zhì)量三級(jí)檢查驗(yàn)收制度。由焊工進(jìn)行焊后外觀自檢并在焊口自檢表上簽認(rèn),然后由焊接質(zhì)檢員進(jìn)行專檢并填寫(xiě)焊口外觀質(zhì)量檢查評(píng)估表,最后由焊接質(zhì)檢工程師進(jìn)行抽查并在移交資料上簽字合格,這樣層層把關(guān),保證焊口質(zhì)量。同時(shí),為做好對(duì)焊接前、焊接過(guò)程及焊接結(jié)束后三個(gè)階段的質(zhì)量控制,由質(zhì)檢工程師在分項(xiàng)工程開(kāi)工前編制該項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量計(jì)劃，在質(zhì)量計(jì)劃中擬定了各工序間的見(jiàn)證點(diǎn)、檢查點(diǎn)和停工待檢點(diǎn),工序移交時(shí)由相關(guān)人員進(jìn)行驗(yàn)收簽證，這樣各級(jí)崗位人員各盡其職、各負(fù)其責(zé)，有效控制現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量。針對(duì)P9２管口的焊接，我們將實(shí)行旁站監(jiān)督制度。即在每臺(tái)機(jī)組第一個(gè)P９2焊口焊接時(shí)，公司質(zhì)量部將派專人前往工地參與Ｐ9２焊接的技術(shù)交底及各項(xiàng)焊接準(zhǔn)備工作的監(jiān)督檢查，以及參與第一個(gè)P92焊口焊接過(guò)程中的旁站監(jiān)督；每個(gè)P9２焊口焊接時(shí)，工地焊接質(zhì)檢員將全過(guò)程進(jìn)行旁站監(jiān)督。通過(guò)開(kāi)展旁站活動(dòng),保證P９2焊口焊接的萬(wàn)無(wú)一失。焊口的無(wú)損探傷,由焊接工程師根據(jù)天天焊口的完畢情況,填寫(xiě)《焊口ＮDE委托單》及焊口定位表交質(zhì)檢工程師檢查確認(rèn)抽樣后轉(zhuǎn)送NDE工程師。NDＥ人員依據(jù)檢查規(guī)范規(guī)定的抽查比例對(duì)每個(gè)焊工按批進(jìn)行無(wú)損探傷。由ＮDE工程師填寫(xiě)《NDE日?qǐng)?bào)表》及不合格焊口的《焊口返修單》,返回焊接部門(mén),以便對(duì)返修焊口進(jìn)行及時(shí)解決，直到焊口合格為止,同時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行加倍檢查。焊口返修次數(shù)按焊接篇進(jìn)行。假如有Ｐ９２焊口需要返修，我們將組織召開(kāi)質(zhì)量分析會(huì),研究缺陷產(chǎn)生的因素和返修方案等,保證返修一次成功。為激發(fā)焊工提高焊接質(zhì)量的意識(shí),本工程將實(shí)行《焊接質(zhì)量獎(jiǎng)罰制度》,制度規(guī)定:焊工個(gè)人質(zhì)量獎(jiǎng)取決于焊接的受監(jiān)焊口一次探傷合格率和焊口數(shù)量,根據(jù)材質(zhì)、規(guī)格、探傷比例的不同計(jì)發(fā)質(zhì)量獎(jiǎng),對(duì)于不合格焊口，除該焊口不受獎(jiǎng)外，還此外加扣罰一定的焊口當(dāng)量。質(zhì)量獎(jiǎng)罰制度的實(shí)行，真正做到獎(jiǎng)罰分明,可提高焊工的勞動(dòng)積極性和對(duì)焊接質(zhì)量的重視限度,保證本工程的施工焊接質(zhì)量。在P９2鋼焊接過(guò)程中，我們組建“P92焊接QC小組”,開(kāi)展QC活動(dòng)，分析P92施工中碰到的困難和質(zhì)量問(wèn)題，總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)技術(shù)數(shù)據(jù),研究改善方案,為保證P92鋼焊口的質(zhì)量服務(wù)。焊接過(guò)程的控制焊接過(guò)程的控制重要是對(duì)在部件開(kāi)工、焊接、檢查、驗(yàn)收到工序完畢的過(guò)程中,通過(guò)設(shè)立和檢查過(guò)程的見(jiàn)證點(diǎn)、檢查點(diǎn)和停工待檢點(diǎn)等方式,從而對(duì)材料、工藝參數(shù)、規(guī)范規(guī)定進(jìn)行控制,使焊口的質(zhì)量達(dá)成驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。其過(guò)程如圖22所示的流程圖:圖２2焊接施工管理流程圖P92鋼現(xiàn)場(chǎng)焊接的工藝要點(diǎn)焊接操作中應(yīng)注意“三小一多、薄而快”的要領(lǐng)，即:采用小規(guī)格焊條、小電流、小擺動(dòng)、多層多道焊工藝，關(guān)鍵因素是通過(guò)控制線能量而減少熱輸入量，避免層間溫度過(guò)高、焊層過(guò)厚，導(dǎo)致形成焊縫晶粒粗大，影響焊接接頭力學(xué)性能。為保證根部質(zhì)量,焊口背面應(yīng)采用充氬氣保護(hù)的措施。充氣方法與P91焊口相同。打低焊時(shí),采用氬弧焊打底并填充一層，即用氬弧焊焊兩層，防止出現(xiàn)根部裂紋；手工焊條填充焊接是，最佳選用φ３．2的焊條進(jìn)行焊接。應(yīng)嚴(yán)格控制預(yù)熱溫度及層間溫度,在防止裂紋的產(chǎn)生的同時(shí),保證得到晶粒細(xì)小的焊后組織；除合理布置熱電偶位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)外,焊接過(guò)程中用手提式測(cè)溫儀再次進(jìn)行溫度監(jiān)控,保證層間溫度不超過(guò)250℃焊后熱解決采用分區(qū)控溫、合理布置熱電偶監(jiān)測(cè)溫度,嚴(yán)格控制焊后熱解決溫度以滿足工藝規(guī)定；焊后熱解決采用分區(qū)控溫法嚴(yán)格控制整個(gè)試件的溫度,使溫差在10℃以內(nèi)，保證焊接接頭最終成為細(xì)小的回火馬氏體組織因超超臨界機(jī)組主蒸汽管道壁厚接近100ｍm,施焊及熱解決時(shí)間長(zhǎng),為了避免因施工的臨時(shí)停電引起的焊接及熱解決過(guò)程的忽然中斷而引發(fā)質(zhì)量問(wèn)題,在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備必要的備用電源以作應(yīng)急之用,保證Ｐ9２焊口的焊接及熱解決的一次性成功,以保證焊縫質(zhì)量實(shí)驗(yàn)證明,采用遠(yuǎn)紅外的加熱方式來(lái)進(jìn)行P9２焊口的預(yù)熱及焊后熱解決加熱，只要控制好升溫速度，對(duì)管口分區(qū)進(jìn)行控制加熱,則管口的內(nèi)外壁及上下區(qū)域的溫差完全可以控制在工藝規(guī)定范圍內(nèi)，熱解決效果非常抱負(fù)?，F(xiàn)場(chǎng)P92焊口的焊接，只要嚴(yán)格按工藝評(píng)估的規(guī)定進(jìn)行全過(guò)程的質(zhì)量控制，則每一焊口的焊接將僅是同一工藝的反復(fù),可以保證焊縫的質(zhì)量及綜合性能達(dá)成設(shè)計(jì)規(guī)定。新型奧氏體鋼的焊接概述目前,在我國(guó)超超臨界機(jī)組鍋爐高溫過(guò)熱器、末級(jí)再熱器等受熱面管道中使用的新型純奧氏體鋼重要有:TP347HFG(18Cｒ1１NiＯ．9Nb）、SUＰEＲ304H(18Ｃｒ９Ni3CｕＮｂ)、HＲ3C（２5Ｃr20NiNbN）；尚有推崇在蒸汽650℃壓力達(dá)35０ＭPa時(shí)使用的NＦ709(2０Cr25NiＭｏTiN）鋼HＲ3C經(jīng)真空冶煉、鍛制、冷扎和１２0０℃下３0分鐘的固溶解決后，比常規(guī)的不銹鋼材料具有更高的高溫強(qiáng)度和耐蝕性能。對(duì)ＨR３C材料進(jìn)行6５0℃、７00℃下1000小時(shí)的蒸汽氧化實(shí)驗(yàn)和合成煤灰環(huán)境下的熱腐蝕實(shí)驗(yàn),結(jié)果表白SUＰEＲ３0４H簡(jiǎn)稱超級(jí)304,在受熱面形成后必須作整屏固溶化熱解決。ＳUPＥR304H高溫下的許用應(yīng)力較高，但在抗高溫蒸汽氧化及抗煙氣高溫腐蝕上比HR3C稍差,因此在超超臨界鍋爐中,一般在選材上采用抗氧化性更強(qiáng)的HR3Ｃ與ＳUPＥR30４Ｈ相組合的方式,將ＳＵPER304H作噴丸解決后用于鍋爐相對(duì)溫度較低處;易氧化的高溫區(qū)則采用HR3C,如圖２3所示。圖２3超超臨界鍋爐過(guò)（再）熱器管材質(zhì)的選用該四類新型純奧氏體鋼的化學(xué)成份見(jiàn)表9，傳統(tǒng)的TＰ３4７H和ＴP３0４H鋼的化學(xué)成分見(jiàn)表10。表9四類新型奧氏體鋼的化學(xué)成份表1０傳統(tǒng)的的TP347H和TP304H鋼的化學(xué)成分圖24常規(guī)和高級(jí)不銹鋼管許用應(yīng)力對(duì)比從表9與表10中可以看出,ＴP347HＦG的成分和傳統(tǒng)的ＴP34７H沒(méi)有原則區(qū)別。新型奧氏體鋼重要有以下幾個(gè)共同的特點(diǎn):新型奧氏體鋼與傳統(tǒng)奧氏體鋼比較,不僅都具有穩(wěn)定化元素Nb并且還具有更多的強(qiáng)化元素,因此高溫許用應(yīng)力大幅度提高，如圖２４所示。但這些強(qiáng)化元素將在強(qiáng)化鋼的同時(shí)會(huì)使鋼材時(shí)效后的塑性韌性大幅減少；為了避免高溫下運(yùn)營(yíng)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)σ相而發(fā)生脆化,其Cr、Ni元素成份含量保證了它們都是較為穩(wěn)定的純奧氏體組織；碳、硫和磷等雜質(zhì)被限制得很低，并且隨著Cｒ、Ni含量的提高，這些元素被控制得更低。新型Cr、Ni純奧氏體鋼焊接控制的難點(diǎn)焊接裂紋焊接Cr、Ni純奧氏體鋼容易出現(xiàn)焊接高溫結(jié)晶裂紋、高溫液化裂紋和高溫脆性裂紋。熔融的熔敷金屬在凝固結(jié)晶過(guò)程中，當(dāng)殘留在凝固晶粒間的液體薄膜被收縮應(yīng)力拉開(kāi)而又不能用足夠的液體金屬填充滿時(shí),就會(huì)形成結(jié)晶裂紋，這種裂紋常出現(xiàn)在焊縫中，特別容易發(fā)生在焊縫收尾部分和弧坑處。在焊接熱影響區(qū)的過(guò)熱區(qū),焊接的高溫加熱,使該區(qū)域母材局部熔化,在冷卻時(shí)的凝固過(guò)程中,局部熔融的母材金屬的晶界也也許出現(xiàn)上述晶間的液體薄膜被拉開(kāi)而無(wú)法填補(bǔ)的現(xiàn)象,導(dǎo)致在熱影響區(qū)的過(guò)熱區(qū)形成裂紋，這種裂紋稱為高溫液化裂紋。高溫液化裂紋發(fā)生在熱影響區(qū)的母材過(guò)熱區(qū)中，在多層多道焊情況下，也也許發(fā)生在焊縫中的焊層間和焊道間的熱影響區(qū)中。在焊接熱影響區(qū)的過(guò)熱區(qū),材料雖然沒(méi)有發(fā)生局部熔融,但在高溫下其塑性降到了很低水平時(shí),也也許在應(yīng)力作用下,由于塑性局限性而產(chǎn)生裂紋,從而形成高溫脆性裂紋。上述裂紋的產(chǎn)生都與材料中的Ｎi、Ｃ、Ｓｉ、Nb、Ｓ、P、Ｓn、Sb等元素的含量有關(guān)，該類元素會(huì)明顯提高裂紋形成的敏感性，其中除Nｉ、Ｎb是必須按量加入的外,其它元素的含量必須給予嚴(yán)格的限制。據(jù)此,可以理解為什么表9中所列的鋼隨著Cｒ、Nｉ含量的提高，對(duì)C、S、P含量的限制就越加嚴(yán)格,控制的含量水平也越低。這個(gè)原則也必然成為選擇和設(shè)計(jì)焊接這類鋼熔敷金屬成分的準(zhǔn)則。接頭抗腐蝕性能的減少18－８型Cr-Ni奧氏體鋼焊接以后若通過(guò)敏化,接頭的熱影響區(qū)（HAＺ)也許發(fā)生晶間腐蝕。具有穩(wěn)定化元素的Cr-Ｎｉ奧氏體鋼焊接以后通過(guò)敏化雖然不會(huì)出現(xiàn)HAＺ的晶間腐蝕，但也許會(huì)呈現(xiàn)刀狀腐蝕。Ｃｒ－Ｎｉ奧氏體鋼最容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕的溫度范圍是50℃~3０0℃,因此對(duì)于焊接表9所列各新鋼種時(shí),必須重視的是防止其發(fā)生應(yīng)力腐蝕，特別應(yīng)重視防止接頭在鍋爐升溫運(yùn)營(yíng)時(shí)間接頭的脆化Cｒ-Nｉ純奧氏體鋼在固溶狀態(tài)下具有優(yōu)良的塑性。但是表9所列的鋼中,除了TＰ３4７ＨＦG以外，都具有眾多提高其高溫蠕變強(qiáng)度的沉淀強(qiáng)化元素。材料在高溫運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，這些沉淀強(qiáng)化元素逐漸以碳化物、氮化物或金屬間化合物形式彌散析出,它們?cè)趶?qiáng)化材料的同時(shí)，明顯減少材料的塑性和韌性。用這些鋼材制成的鍋爐部件，其運(yùn)營(yíng)溫度恰好是這些鋼σ相析出的溫度區(qū)，鋼材在開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到要避免析出σ相而脆化的傾向。焊縫金屬也會(huì)有這種時(shí)效脆化的傾向，因此除了上述由于時(shí)效導(dǎo)致的脆化以外還需要防止σ相脆化。焊接時(shí)假如焊接材料選擇得對(duì)的,也就可以避免σ相脆化的危險(xiǎn)。四種新型奧氏體鋼焊接裂紋敏感性的比較采用剛性固定法和可調(diào)拘束實(shí)驗(yàn)法測(cè)試比較表9所列鋼的高溫裂紋的敏感性，試樣采用不填絲的氬弧焊打底、焊條電弧焊填充和蓋面的焊接工藝。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可以得出以下結(jié)論:TP３47HＦG鋼氬弧焊打底焊縫中的裂紋率明顯地低于TP347H鋼，填充和蓋面焊時(shí)熱影響區(qū)的裂紋都很低。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，焊接ＴP３４7HＦG鋼并不比傳統(tǒng)為我們所熟悉的TＰ3４7H鋼更困難。在相同的條件下，Suｐer30４H鋼的裂紋敏感性成倍地低于TP347H鋼，而ＨR3Ｃ鋼的裂紋敏感性略高于TＰ347H鋼。四種鋼的裂紋敏感性從小到大的順序是：TＰ347HFＧ>Ｓuper３0４H＞HR3C＞NF709。其中ＴＰ347HＦG和Suｐｅｒ3０４Ｈ的裂紋敏感性明顯低于TP３47H鋼,ＨR3C和ＮＦ７０9的裂紋敏感性略高于傳統(tǒng)的TＰ3４7H。TＰ3４7HFG和Suｐeｒ３0４H焊縫的裂紋敏感性遠(yuǎn)比熱影響區(qū)高。影響Cr-Ni奧氏體鋼應(yīng)力腐蝕的因素Cr－Nｉ奧氏體鋼構(gòu)件在熱水或高溫水、氯化物溶液、堿溶液和連多硫酸(H2SXO6）等介質(zhì)中會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕破壞?；痣娬局械膽?yīng)力腐蝕大多是在熱水或高溫水和氯化物介質(zhì)中發(fā)生的。介質(zhì)的特性在熱水和高溫水（或水蒸汽)介質(zhì)中，氯離子和氧離子的濃度相應(yīng)力腐蝕有重要影響，隨著氯離子含量的增長(zhǎng)，應(yīng)力腐蝕破裂速度加快。但是溶解氧相應(yīng)力腐蝕破裂起了決定性的作用,一般情況下,在僅有微量氯離子而沒(méi)有氧存在的情況下,Cr-Ni不銹鋼不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕?？梢?jiàn)溶解氧和氯離子的同時(shí)存在是產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的必要條件。PＨ值也影響應(yīng)力腐蝕破裂的進(jìn)程，ＰＨ值增長(zhǎng)也許會(huì)減緩Cr-Ni不銹鋼的應(yīng)力腐蝕破裂速度，一些實(shí)驗(yàn)說(shuō)明當(dāng)PH值=６~7時(shí)，Cｒ-Nｉ不銹鋼相應(yīng)力腐蝕破裂最敏感。此外溫度升高也會(huì)提高應(yīng)力腐蝕破裂的速度。應(yīng)力作用一般認(rèn)為應(yīng)力腐蝕破裂的時(shí)間ts和應(yīng)力σ間的關(guān)系可用方程表達(dá)為：ｌoｇts＝a+b＊σ顯然應(yīng)力增長(zhǎng)應(yīng)力腐蝕破裂速度加快。但是當(dāng)應(yīng)力減小到一定水平時(shí)，就不會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕,這個(gè)臨界應(yīng)力的數(shù)值隨著介質(zhì)、溫度和鋼材的不同而不同。但無(wú)論如何，保證低的應(yīng)力水平對(duì)減緩和防止應(yīng)力腐蝕是極為重要的。冷作變形冷加工變形相應(yīng)力腐蝕破裂的影響是很明顯的，一般情況下，在冷變形量很小時(shí),隨著變量的增長(zhǎng)，Ｃｒ－Ni奧氏體鋼相應(yīng)力腐蝕破裂的敏感性將劇增。鋼材的成份當(dāng)介質(zhì)是高溫水時(shí),通常Cr、Ni、Si會(huì)減少Cr-Ｎi奧氏體鋼相應(yīng)力腐蝕破裂的敏感性，而N、P則是有害的。焊接新型奧氏體鋼的工藝原則采用低熱輸入的焊接方法:根據(jù)前面的討論，焊接這類鋼一方面要克服的是焊接裂紋;在獲得完整的焊接接頭情況下,還要避免接頭發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂和焊縫σ相脆化的危險(xiǎn)。因此為了防止焊縫發(fā)生高溫裂紋，只能采用減少焊接熱輸入、減少層間溫度的工藝方法和工藝措施，也就是說(shuō),應(yīng)盡量采用焊接熱輸入低的TIG焊工藝以及保證層間溫度低的短焊道和間斷焊方法。焊接材料：熔敷金屬的選擇只能考慮選擇采用和母材成分相同且雜質(zhì)含量低的材料,或采用鎳基焊材如Incｏnel８2等焊材。防止污染：為了防止發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂,需要確認(rèn)施工過(guò)程以及隨后的儲(chǔ)存、運(yùn)送、運(yùn)營(yíng)過(guò)程中是否存在有氯離子，假如無(wú)法避免氯離子對(duì)焊接熱影響區(qū)的污染，就需要進(jìn)行焊后固溶解決以消除焊接應(yīng)力。避免冷加工：此外焊縫焊接以后應(yīng)盡量避免進(jìn)行冷作變形加工。焊接工藝評(píng)估通過(guò)以上對(duì)超超臨界機(jī)組新型奧氏體不銹鋼的性能及必須注意的問(wèn)題等的分析，可以看出：新型奧氏體不銹鋼的焊接工藝與傳統(tǒng)的不銹鋼相比,沒(méi)有太大的原則性區(qū)別;必須注意選用成份與母材匹配、雜質(zhì)含量更低的焊接材料，或者選用鎳基焊接材料;盡量采用熱輸入少的焊接方法,如采用ＴIＧ焊工藝；焊接時(shí)必須注意嚴(yán)格控制層間溫度；必須防止介質(zhì)特別是氯離子污染；假如無(wú)法避免氯離子對(duì)焊接熱影響區(qū)的污染，就需要進(jìn)行焊后固溶解決以消除焊接應(yīng)力;焊縫焊接以后應(yīng)盡量避免進(jìn)行冷作變形加工。目前，我公司已經(jīng)購(gòu)買了TＰ３47HFＧ管材,正在編制相關(guān)的工藝評(píng)估方案，計(jì)劃在今年年終前完畢相應(yīng)的焊接工藝評(píng)估工作。其它材料的焊接工藝評(píng)估也正在積極策劃準(zhǔn)備中,計(jì)劃在明年上半年所有完畢，以全面掌握超超臨界機(jī)組的關(guān)鍵的焊接技術(shù)。新型奧氏體不銹鋼現(xiàn)場(chǎng)的安裝焊接焊接工藝規(guī)定依據(jù)國(guó)內(nèi)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL／T8６８-20２３《焊接工藝評(píng)估規(guī)程》及DL/Ｔ８６9-202３《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》，不銹鋼共分為三類，即CI類(馬氏體）、CII類（鐵素體)、ＣIII類（奧氏體）,因此以上所述新型奧氏體不銹鋼應(yīng)歸類為ＣIII類;按照規(guī)程規(guī)定，同類級(jí)別的鋼材，在規(guī)定為重