文 献 综 述

引言

随着火电机组参数不断改进,采用的钢材种类也越来越多,不仅在锅炉受热面的过热、再热器中选用蠕变强度和抗氧化性能较好的马氏体耐热钢(如:T/P91等)，而且在机炉外管道中也越来越频繁地采用此类性能优良的耐热钢。由此不可避免地产生了T/P91与非受热面耐热钢12CrlMoV的异种钢焊接工艺问题。因此T/P91与非受热面耐热钢12CrlMoV的异种钢焊接的性能和使用寿命将会直接影响到火电机组得使用性能和寿命。所以本文将会研究T/P91与非受热面耐热钢12CrlMoV的异种钢焊接的蠕变性能研究及寿命预测 。

1.P91 12Cr1MoV异种钢焊接接头

1.1 P91钢与12Cr1MoV钢简介

P91钢是为了填补珠光体耐热钢和奥氏体耐热钢之间600～650 ℃温度区域使用的新汽水管道用钢，属于马氏体耐热钢, 其最高使用温度为650 ℃，实际上在原9Cr-1Mo钢基础上加进V，Nb，N等强化元素，形成一种变质新钢种^[1]。

高温、高压管道材料是火力发电厂最重要的用材之一，它不仅对电厂的安全运行起着重要的作用，而且也影响电厂的建设投资。过去国内的600 MW机组工程，主蒸汽管道及再热蒸汽管道热段的管材均选用 A335P22 管材。A335P22 钢的特点是工艺性能良好，对热处理的加热温度不太敏感，焊接性能也好，具有良好的塑性，最大的缺点是强度较低，尤其是高温持久强度比 12Cr1MoV 钢低，在相同温度、应力下使用时，其管壁厚度要比 12Cr1MoV 钢厚约30%。汽水管道壁厚过大，不仅增加制造上的困难，而且也给设计、安装和运行带来不便。20世纪80年代，美国推出了 A335P91 管材，由于该管材比P22钢材具有更好的高温性能，它的推出马上得到世界各国的关注。在压力、温度、内径相同的情况下，主蒸汽管道及再热热段管道采用P91钢代替P22钢，壁厚可减少一半左右，管道管件如直角三通的用量可降低约65%^[2-3]。

12Cr1MoV钢具有更高的抗氧化性及热强性。此钢的蠕变极限与持久强度值很接近，并在持久拉伸的情况下具有高的塑性；钢的工艺性与焊接性良好，但焊前需预热至300℃，焊后需除应力处理。是高压、超高压、亚临界电站锅炉过热器、集箱和主蒸气导管广泛采用的钢种。580℃时仍具有高的热强性和抗氧化性能，有较高的持久塑性。生产工艺较简单，焊接性能良好，但对正火冷却速度较敏感。580℃长期使用会产生珠光体球化^[4]。

1.2 P91/12Cr1MoV焊接接头

P91/12Cr1MoV焊接接头是被广泛应用于过热器和再热器管道的异种钢焊接类型。对早期发现的裂纹或损伤通常采取补焊处理。因此，研究P91/12Cr1MoV焊接接头对设备的安全运行有着重大意义。 窗体顶端

窗体顶端