P92鐵素體耐熱鋼焊接接頭組織與性能的研究.pdf

1、為應(yīng)對能源短缺與環(huán)境危機(jī)，我國電力行業(yè)面臨著提高煤電使用的經(jīng)濟(jì)性以及環(huán)保性的嚴(yán)峻考驗(yàn)，而通過提高火電機(jī)組的蒸汽參數(shù)（溫度、壓力），可以有效提高火力發(fā)電廠效率，因此這就對超（超）臨界火電機(jī)組鍋爐用鋼的性能提出了更高的要求。P92鋼是在 P91鋼基礎(chǔ)上通過改善合金成分，采用復(fù)合多元強(qiáng)化手段而研發(fā)出的一種新型9%Cr鐵素體耐熱鋼，P92鋼以其優(yōu)異的綜合性能應(yīng)用于超（超）臨界火電機(jī)組的鍋爐本體過熱器、再熱器之中，有效的提升了電廠效率和火電機(jī)組長

2、期安全運(yùn)行的穩(wěn)定性，目前已逐漸應(yīng)用于我國的超超臨界機(jī)組建設(shè)中。而目前國內(nèi)對P92鋼焊接實(shí)際應(yīng)用研究方面還比較少，所以通過研究合適可行的焊接工藝和焊后熱處理工藝，分析接頭中組織與性能之間的關(guān)系，為P92鋼焊接的應(yīng)用提供理論與數(shù)據(jù)支持。
　　本研究選取由寶鋼生產(chǎn)的6 mm板厚的P92鐵素體耐熱鋼作為對象，采用鎢極氬弧焊（TIG）技術(shù)，選用合適的焊接工藝參數(shù)對P92鋼進(jìn)行表面自熔焊，隨后制定不同焊后熱處理工藝。對經(jīng)不同焊后熱處理工藝的接

3、頭進(jìn)行金相組織、力學(xué)性能和電化學(xué)腐蝕的測試，其中力學(xué)性能測試評估包括顯微硬度分布、沖擊性能以及摩擦磨損性能，金相分析著重對接頭中δ-鐵素體的大小以及形態(tài)進(jìn)行對比，并對接頭的沖擊斷口形貌和磨損形貌進(jìn)行微觀觀察和機(jī)理的分析，對P92鐵素體耐熱鋼接頭中組織與性能之間的關(guān)系進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：P92鋼經(jīng)TIG自熔焊后在接頭中會(huì)出現(xiàn)δ-鐵素體，δ-鐵素體多分布于熱影響區(qū)，在焊縫中心呈條狀且出現(xiàn)幾率小，δ-鐵素體的硬度要明顯低于臨近板條馬氏體的硬

4、度。P92鋼接頭中焊縫的平均硬度值要高于母材的平均硬度值，焊態(tài)下焊縫硬度最高，沖擊韌性最低，這主要因?yàn)楹笐B(tài)下焊縫所生成的淬火馬氏體組織硬度和脆性很高。經(jīng)760℃回火熱處理，焊縫區(qū)顯微硬度顯著降低，沖擊韌性提高，接頭中δ-鐵素體含量顯著減少。隨著回火時(shí)間的延長，對接頭的硬度影響不大，但焊縫沖擊韌性提升，斷口形貌從韌/脆混合斷裂向韌性斷裂過渡。同時(shí)，經(jīng)焊后熱處理工藝，接頭的抗電化學(xué)腐蝕能力逐漸減弱，耐磨性能逐漸降低，磨損形貌從磨粒磨損向粘著