Schweißen von ultra-superkritischem Kesselmaterial

Hitzebeständiger Stahl ist ein Stahl, der bei hohen Temperaturen eingesetzt werden kann und eine ausgezeichnete thermische Festigkeit und thermische Stabilität aufweist. Die thermische Festigkeit bezieht sich auf die Fähigkeit, Kriechen und Bruch bei hohen Temperaturen zu widerstehen, und die thermische Stabilität bezieht sich auf die Fähigkeit, Oxidation und Korrosion von gasförmigen Medien bei hohen Temperaturen zu widerstehen. Hitzebeständiger Stahl mit thermischer Festigkeit wird gewöhnlich als hitzebeständiger Stahl und hitzebeständiger Stahl mit thermischer Stabilität als hitzestabiler Stahl bezeichnet. Hitzebeständige Stähle werden hauptsächlich in der Energietechnik verwendet, z. B. bei der Herstellung von Ölraffinerieanlagen, Kesseln, Nuklearbehältern, Dampfturbinen, Behältern für synthetische Chemikalien, Luft- und Raumfahrtanlagen und anderen Hochtemperaturanlagen. Es sei darauf hingewiesen, dass viele nichtrostende Stähle (309, 310H) auch hitzebeständig sind und manchmal als "hitzebeständiger nichtrostender Stahl" bezeichnet werden.

Die Schweißnähte von hitzebeständiger Stahl muss im Wesentlichen die gleiche Hochtemperaturoxidationsbeständigkeit aufweisen wie das Grundmetall. Die Legierungszusammensetzung und der Gehalt des Schweißguts sollten im Wesentlichen mit dem Grundwerkstoff übereinstimmen, z. B. Cr, Mo, W und andere Hauptelemente, während Verunreinigungen wie P und S so weit wie möglich auf einem niedrigen Niveau gehalten werden sollten, um die Neigung zu Heißrissen zu verringern. Um die Schweißbarkeit zu verbessern, kann der C-Gehalt des Schweißmaterials etwas niedriger sein als der des Grundmetalls, um die Hochtemperaturleistung zu gewährleisten. Die Festigkeit des Schweißgutes muss der des zu schweißenden Grundwerkstoffes entsprechen. Schweißverbindungen aus hitzebeständigem Stahl müssen nicht nur eine Kurzzeitfestigkeit bei Raumtemperatur und hoher Temperatur aufweisen, die im Wesentlichen derjenigen des Grundmetalls entspricht, sondern auch, was noch wichtiger ist, ein Kriechverhalten bei hoher Temperatur, das dem des Grundmetalls entspricht. Die Leistungsanforderungen an neue Verbindungen aus hitzebeständigem Stahl für ultra-superkritische Kessel sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.

Obwohl die meisten hitzebeständiger Stahl Schweißkonstruktion ist unter hohen Temperaturen arbeiten, aber die Endkontrolle für Druckbehälter und Rohrleitungen Anforderungen, in der Regel bei Raumtemperatur bis 1,5-fache des Arbeitsdrucks Experiment hydraulischen oder pneumatischen Druckprüfung, den Betrieb von Druckgeräten oder Wartung haben, um den Kaltstart-Prozess zu unterziehen, so dass die hitzebeständige Stahlschweißverbindung ist auch sollte eine gewisse Beständigkeit gegen Sprödbruch haben. Bei hitzebeständigen Martensit- und Austenitstählen sollte der Gehalt an δ-Ferrit im abgeschiedenen Metall streng kontrolliert werden, um die Kriecheigenschaft der Schweißverbindungen während des langen Betriebs bei hoher Temperatur zu gewährleisten.

Schweißen von martensitischem Stahl P92/T92, P122/T122

Sowohl P92 als auch P122 sind martensitische Stähle, die beim Schweißen zur Kalt- und Warmrissbildung neigen. Um Kaltrisse beim Schweißen zu vermeiden, ist es notwendig, vor dem Schweißen vorzuwärmen. Die Vorwärmtemperatur beträgt nicht weniger als 150℃ beim WIG-Schweißen und nicht weniger als 200℃ beim Elektrodenschweißen und Unterpulverschweißen. Um Heißrisse und Grobkorn zu vermeiden, sollte die Schweißlinienenergie während des Schweißvorgangs streng kontrolliert werden, die Zwischenlagentemperatur sollte weniger als 300℃ betragen, und das Wolfram-Elektroden-Argon-Lichtbogenschweißen mit geringer Schweißwärmezufuhr wird bevorzugt. Beim Elektroden-Lichtbogenschweißen sollte auf Mehrlagen- und Mehrlagenschweißen geachtet werden. Die Dicke der Schweißlage sollte nicht größer sein als der Elektrodendurchmesser. Die Schweißnahtbreite sollte nicht mehr als das Dreifache des Elektrodendurchmessers betragen, und es wird empfohlen, dass der Elektrodendurchmesser nicht mehr als 4 mm beträgt.Bei Werkstücken mit großen Wandstärken kann das Unterpulverschweißen zum Schweißen verwendet werden, aber es sollte Feindraht-Unterpulverschweißen verwendet werden, und der Durchmesser des Schweißdrahtes sollte weniger als 3 mm betragen. Beim Schweißen von Rohren mit kleinem Durchmesser (T122 und T92) sollte die Rückseite während des gesamten Schweißvorgangs mit Argon gefüllt sein. Bei dickwandigen Rohren mit großem Durchmesser muss die Rückseite der ersten drei Lagen der Schweißnähte an der Wurzel mit Argongas geschützt werden. Nach dem Schweißen, verwenden Sie Asbest-Isolierung und langsame Abkühlung und bleiben zwischen 100 ~ 150℃ für mindestens 1 ~ 2 Stunden, bis die Metallographie vollständig in Martensit umgewandelt wird, dann kann die Wärmebehandlung nach dem Schweißen durchführen. Für die Wandstärke des Werkstücks ist größer als 40mm, nach dem Schweißen mit Asbest Isolierung langsame Abkühlung, 100 ~ 150℃ mindestens bleiben 1 ~ 2 Stunden, wenn nicht sofort Wärmebehandlung, sollte auf 200 ~ 300℃ Isolierung 2 Stunden erhitzt werden und dann langsam auf Raumtemperatur abkühlen.

SUPER 304H, SA-213 TP310HCBN Austenitischer Stahl zum Schweißen

Austenitischer Stahl ist gut schweißbar und neigt nicht zur Kaltrissbildung, so dass er nicht vorgeheizt werden muss. Allerdings neigt austenitischer Stahl beim Schweißen zur Heißrissbildung, so dass auf die Kontrolle der Schweißwärmezufuhr und der Zwischenlagentemperatur geachtet werden sollte. Beim Schweißen ist die Energie der Schweißlinie geringer, z. B. beim manuellen WIG-Schweißen, automatischen WIG-Kaltdrahtschweißen oder WIG-Heißdrahtschweißen. Im Allgemeinen sollte die Zwischenlagentemperatur nicht mehr als 150℃ betragen. Beim automatischen WIG-Kaltdrahtschweißen oder WIG-Heißdrahtschweißen erfordert der kontinuierliche Schweißprozess eine Zwischenlagenkühlung der Schweißnaht mit Wasser. Um interkristalline Korrosion zu verhindern, sollte der Chloridionengehalt im Kühlwasser kontrolliert werden. Um die Oxidation von Legierungselementen in der Hochtemperaturzone zu verhindern, sollte die Rückseite während des gesamten Schweißvorgangs mit Argon gefüllt sein. Um eine gute Verschmelzung auf beiden Seiten der Rille zu gewährleisten, sollte der Rillenwinkel von austenitischem Stahl größer sein als der von allgemeinem Ferritstahl. Für das Schweißen von artfremdem Stahl mit ferritischen Werkstoffen wird ernicR-3 oder EnICRFE-2 Schweißdraht oder Elektrode empfohlen. Beim Schweißen von artfremdem Stahl (mit ferritischem Stahl) und bei hohen Temperaturen muss der Ausdehnungskoeffizient beider Werkstoffe berücksichtigt werden.