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电站阀门用高合金耐热钢焊接工艺的分析

稿件来源: 《阀 门》2011 年第 5 期刊  作者:周鑫磊 点击:1748次 发布时间:2019-11-17
 
【摘要】

结合国内外相关标准介绍和分析了高温高压电站阀门用 "B?=#R4"73E3 类高合金耐热钢的铸件毛坯的补焊"阀件结构焊和密封面堆焊的焊接基理和工艺过程!



【正文试读】

1 概述 

 随着我国经济的高速发展,社会用电需求量不 断增加,火力电站建设也在飞速发展。在火力发电 汽轮机组中,超( 超) 临界汽轮机具有效率高、煤耗 低和污染物排放量低等优点,被国内外火力发电厂 大量而广泛地采用。 超 ( 超) 临 界 汽 轮 机 ( 1 000MW) 主蒸汽参数为压力 25MPa,再热蒸汽温 度 600℃。火电机组主蒸汽管道、再热蒸汽管道热 段的使用材料由珠光体耐热钢的 10CrMo910( DIN 17175 ) 、 ASTM A335 - P22 发 展 到 使 用 X20CrMoV121 ( DIN 17175) 、ASTM A335 - P91、 10Cr9Mo1VNb( GB 5310 -1995) 等含有马氏体的铁 素体耐热钢。与珠光体耐热钢管对焊连接的电站阀门铸 件 是 选 用 ZG20CrMoV、ZG15CrMo1V、WC6、 WC9 材料,通过机组常年运行证明,这些材料是完 全可以满足各方面技术性能要求的。1984 年, ASME 和 ASTM 将 P91 引入标准后,国际上 P91 材 料在火电厂大容量机组的主蒸汽管道、再热蒸汽热 段管道逐步被广泛应用。P91 材料的开发成功,使 珠光体耐热钢和奥氏体耐热钢之间增加了新材料, 填补了火电厂蒸汽管道在 590 ~ 650℃ 温度范围内 的材料空缺,使超临界机组和超超临界机组的发展 有了相应的材料基础。P91 钢相比珠光体耐热钢主 要是减小了管道壁厚,如主蒸汽管道、再热蒸汽管道 壁厚减小约一半,电站阀门受压件壁厚减小40% 以 上,产品自重减小 65% 以上,提高发电效率 8% 左右。早在 70 年代初,美国开始着手研究 9Cr - 1Mo 钢,且在不断改进,直到 1983 年研制出改进型的 9Cr -1Mo 钢,这是一种在 9Cr - 1Mo 的基础上加一 定量的 Nb、 V、 N 等元素的合金。同年 P91 钢被美国 材料试验学会( ASTM) 和美国机械工程师学会 ( ASME) 正式接受为锅炉管道用材料。其材料级别 为 ASTM 213 - T91 和 ASME/SA335 - P91。随着 P91 材料的广泛应用,我国的相关标准也进行了相 应的补充和完善。如 JB/T 5263 -2005 中电站阀门 铸钢件材料增加了 C12A, GB 5310 -2008 中增加了 10Cr9Mo1VNbN 和 10Cr9MoW2VNbBN 等。 低合金耐热钢 ( 15CrMo、 20CrMo、 12CrMoV、 WC6、 WC9 等) 在我国应用比较广泛,其焊接性良 好,只要采取合适的预热温度和焊后消除应力热处 理,可以得到满足要求的优质焊缝。而 P91/F91、 P92/F92 材料合金元素较高,焊接性明显下降。电 站阀门主要零部件采用 C12A、 P91/F91、 P92/F92 材 料给阀门制造中的焊接工序带来一定难度,选用合 适的焊接工艺方法,适宜的填充材料,合理的焊接工 艺规范是电站阀门制造的重要环节。本文仅就这类 材料的铸件补焊、结构焊接及耐磨堆焊等实施要点 加以阐述。


 
 
【关键词】:电站用阀门, 合金钢, 焊接, 工艺
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