SA335―P91管子对接焊缝正火回火力学性能研究

SA335-P91管子对接焊缝正火+回火力学性能研究［摘要］对材质SA-335P91如果在制造或装配阶段，部件的任何部位被加热至温度高于 800C时，则需对该部位进行正火+回火处理。本文主要从冲击、硬度、拉力、金相等方面分析正火+回火、焊后热处理对SA-335P911管材性能的影响。［关键词1SA-335P91力学性能硬度正火回火焊后热处理中图分类号：S505文献标识码：A文章编号：1009-914X(2018)18-0205-01/、八一刖BSA-335P91钢是美国0RNL推出的一种改良型9Cr-lMo马氏体耐热钢，具有优异的热强度性，以及良好的成型性和焊接性，从上世纪八十年代末开始，我国一些火电厂引进了该钢的厚壁管等制件，用于亚临界和超临界机组的主蒸汽管道等，取得了良好的效果，并且已基本掌握了该钢的焊接性和焊接工艺［1-2］o但对于SA-335P91/SA-213T91材料，ASME规范明确规定，在制造或装配的任何阶段，任何部位只要被加热至温度高于800C的，包括局部加热形成的热影响区，要求对该部件进行整体奥氏体化+再次回火热处理的方式处置或者加热部位(局部加热形成的热影响区)局部置换或拆除。此类问题对包括焊接接头的奥氏体化+再次回火热处理的方式，国内研究还较少涉及。本次试验主要从SA-335P91焊接接头正火+回火、焊后热处理对母材和焊缝的硬度和力学性能的影响规律进行分析研究。2试验材料及方法2.1实验材料试验用钢选用规格为$1016x80nm的SA-335P91,分别分为A、B.C三组。A组为焊接件，焊后进行加热850C+1040C+760C热处理；B组为焊接件，焊后进行760C热处理；C组为原材料，不进行任何处理。2.2试验方法接头参照SA-335P91钢的焊接工艺特点，按实际焊接要求制备，在水平固定位置施焊。A、B两组焊接件，焊接方法采用手工奄乌极氮弧焊打底，焊条电弧焊过渡两层，最后埋弧焊焊坎；焊接材料手工钩极氮弧焊打底焊丝为ER90S-B9$2.4、焊条电弧焊E9015-B9$3.2/$4.0,埋弧焊焊丝为US-9Cb$3、焊剂为PF-200S；A、B两组焊接时，焊前预热，预热温度 200Co手工鹄极氮弧焊时管内通氮气保护。焊接时釆用多层多道小规范参数进行打底、过渡焊，线能量控制在20KJ/cm以下，埋弧焊焊妥盖面，线能量控制在34KJ/cm以下，在焊接过程中严格控制层间温度小于300C以下。焊后进行热处理，热处理的升温和降温速度均小于150C/hoA、B两组焊后热处理工艺过程及参数如图1所示。备制的焊接接头经外观检查和X射线无损检验合格后，按NB/T47014“焊接工艺评定规程”的规定切取试样，随后按规定进行拉伸、弯曲、冲击、硬度、金相检验。3试验结果及分析3.1焊接接头及母材抗拉强度根据表1数据分析A组：抗拉强度在637-654MPa之间，波动幅度17MPa,韧性断裂部位8件均在焊缝；B组：抗拉强度在640-690MPa之间，波动幅度50MPa,韧性断裂部位在焊缝6件，焊外2件；C组：抗拉强度在650-700MPa之间，波动幅度50MPa,抗拉强度相对略高。三组数据均满足SA-335P91?俗家？求。3.2接头、母材冲击韧性其中，A-B为A组母材冲击功，A-W为A组焊缝冲击功，A-HAZ为A组热影响区冲击功；B-B为B组母材冲击功，B-W为B组焊缝冲击功，B-HAZ为B组热影响区冲击功；C-B为C组母材冲击功根据表2数据分别比较A、B两组的母材、焊缝、热影响区冲击功数据，两者数据相差不是很大，均满足相应的标准要求；但A组和B组相比，不论母材焊缝及热影响区的常温冲击功A组有所改善和提高，说明焊接接头经 1040C〜1050C正火+760C焊后热处理，其焊接接头的综合机械性能比仅进行760C焊后热处理的焊接接头好。4试验结论通过本次试验表明，SA-335P91的焊接接头经过850C加热后，再次对焊接接头进行 1040C+760C的整体热处理，其焊接接头的综合机械性能仍符合标准要求，且优于仅进行760C焊后热处理的焊接接头。参考文献电力规划设计总院管道专业技术小组•关于我国火电厂主蒸汽管道采用