无锡合金管p91焊接工艺导则|p91与碳钢焊接可以吗?
P91焊接热影响区硬度曲线
①730℃回火;②750℃回火
由图2可以看出,P91钢焊缝热影响区产生的软化现象比较严重,而且接头的回火温度越高,软化程度越严重,接头强度利用系数大大下降。
3.4 应力腐蚀裂纹
P91钢在焊后热处理之前,冷却温度一般不低于100℃,如果在室温下冷却,而环境又比较潮湿时,容易出现应力腐蚀裂纹。德国规定:在焊后热处理之前必须冷却至150℃以下。在工件较厚、有角焊缝存在及几何尺寸不好的情况下,冷却温度不低于100℃。如果在室温下冷却,严禁潮湿,否则容易产生应力腐蚀裂纹。
3 P91焊接时存在的问题
3.1 热影响区淬硬组织的产生
P91的临界冷却速度低,奥氏体稳定性很大,冷却时不易发生正常的珠光体转变,从而冷却到较低温度时发生了马氏体转变。正由于此,P91的淬硬和冷裂倾向很大由于热影响区的各种组织具有不同的密度、膨胀系数和不同的晶格形式,在加热和冷却过程中必然会伴有不同的体积膨胀和收缩;另一方面,由于焊接加热具有不均匀和温度高的特点,故而P91焊接接头内部应力很大。对于P91,奥氏体十分稳定,要冷却到较低温度(约400℃)才能变为马氏体。粗大的马氏体组织脆而硬,接头又处在复杂应力状态下。同时,焊缝冷却过程中氢由焊缝向近缝区扩散,氢的存在促使了马氏体脆化,其综合作用的结果,很容易在淬硬区产生冷裂纹。
3.2 热影响区晶粒长大
焊接热循环对焊接头热影响区的晶粒长大有重大的影响,特别是紧邻加热温度达到最高的熔合区。当冷却速度较小时,在焊接热影响区会出现粗大的块状铁素体和碳化物组织,使钢材的塑性明显下降;冷却速度大时,由于产生了粗大的马氏体组织,也会使焊接接头塑性下降。
3.3 软化层的产生
P91钢在调质状态下焊接,热影响区产生软化层不可避免,而且比珠光体耐热钢的软化更为严重。当用加热和冷却速度均较缓慢的规范时,软化程度较大。另外,软化层的宽度和它离熔合线的距离,不仅与焊接的加热条件及特点有关,还与预热、焊后热处理等有关。哈尔滨锅炉厂曾做过试验得出P91焊接热影响区硬度曲线,
|