P91鋼焊接性能P91切割異形件

目前新建的亞臨界機組中，主蒸汽管道及再熱蒸汽管道熱段的材料已用P91鋼代替P22鋼。為此，從化學元素、室溫力學性能、許用應力及蠕變強度、線膨脹系數和導熱率、焊接性能方面分析比較P91鋼和P22鋼，說明P91鋼更具優(yōu)越性。后通過在工程上的實際應用，進一步說明采用P91鋼能節(jié)省管材，方便設計、安裝，經濟效益非常顯著。產生的介紹高溫、高壓管道材料是火力發(fā)電廠重要的用材之一，它不僅對電廠的安全運行起著重要的作用，而且也影響電廠的建設投入資金。過去國內的600 MW機組工程，主蒸汽管道及再熱蒸汽管道熱段的管材均選用A335P22 管材。A335P22 鋼的特點是工藝性能良好，對熱處理的加熱溫度不太敏感，焊接性能也好，具有良好的塑性，大的缺點是強度較低，尤其是高溫好強度比 12Cr1MoV 鋼低，在相同溫度、應力下使用時，其管壁厚度要比 12Cr1MoV 鋼厚約30%。汽水管道壁厚過大，不僅增加制造上的困難，而且也給設計、安裝和運行帶來不便。20世紀80年代，美國推出了 A335P91 管材，由于該管材比P22鋼材具有更好的高溫性能，它的推出馬上得到世界各國的關注。在壓力、溫度、內徑相同的情況下，主蒸汽管道及再熱熱段管道采用P91鋼代替P22鋼，壁厚可減少一半左右，管道管件如直角三通的用量可降低約65%。鋼的特性在以往的工程中，非常高壓125 MW及200 MW機組的主蒸汽管道選用 10 CrMo910 鋼；20世紀70年代末到80年代，引進了亞臨界300 MW及600 MW機組，其主蒸汽管道選用 A335P22 鋼，這兩種鋼材性能相當，它們都屬于珠光體耐熱鋼，高工作溫度為580～590 ℃，溫度再高時只能選用奧氏體耐熱鋼，奧氏體鋼高工作溫度達700 ℃，但這種鋼的熱膨脹性較高，對應力腐蝕敏感，異種鋼接頭壽命短，不適合用于高溫、高壓汽水管道。P91鋼是為了填補珠光體耐熱鋼和奧氏體耐熱鋼之間600～650 ℃溫度區(qū)域使用的新汽水管道用鋼，屬于馬氏體耐熱鋼, 其高使用溫度為650 ℃，實際上在原9Cr-1Mo鋼基礎上加進V，Nb，N等強化元素，形成一種變質新鋼種。P91和P22鋼元素的質量分數P91，P22 鋼主要元素的質量分數見。鋼中元素S是硫化物夾雜的主要來源，易產生赤熱脆性；元素P則主要影響回火脆性、熱脆性，因此，鋼中S和P的質量分數要低；V，Nb 及N屬于強化元素，可提高鋼材的強度；Cr，Si 等元素可使金屬在高溫運行時生成的氧化膜致密而牢固，提高鋼材的舒緩反應性。從表1可以看出，P91 鋼的有害元素的質量分數較低，舒緩反應性較高，又增加了強化元素，是一種優(yōu)于P22鋼的高溫、高壓管材。室溫力學性能