T91合金无缝钢管T91焊接时存在的问题

发布网友 发布时间：2024-10-24 00:46

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在T91合金无缝钢管T91焊接过程中，遇到的主要问题集中在以下几个方面：

首先，热影响区的淬硬组织形成是一个关键问题。由于T91的临界冷却速度较低，奥氏体稳定性强，冷却过程中不易形成正常的珠光体转变，反而容易在较低温度下产生马氏体，导致显著的淬硬和冷裂倾向。

其次，焊接热影响区的体积变化与不同的组织特性紧密相关。加热和冷却过程中，由于组织密度、膨胀系数和晶格形式的差异，内部应力随之增大。特别是焊接过程中，不均匀的高温加热加剧了这一问题。

对于T91材料，其奥氏体的稳定性意味着需要冷却到较低温度（约400℃）才能转变为马氏体，而大块马氏体组织脆且硬，这使得接头在复杂应力环境下易产生脆性裂纹。此外，焊接过程中氢的扩散还会加速马氏体的脆化，从而增加了冷裂纹的风险。

焊接热循环对晶粒长大也有显著影响，特别是在熔合区附近。冷却速度的不同会导致不同的组织结构，如细小的块状铁素体和碳化物组织，或粗大的马氏体，这两种情况都会降低焊接接头的塑性。

T91钢在焊接时，热影响区的软化层是不可避免的，且比其他珠光体耐热钢更为严重。软化层的形成和程度不仅取决于加热和冷却速度，还受预热和焊后热处理的影响。哈尔滨锅炉厂的试验显示了这一特性，其硬度曲线在图2中可见。

最后，T91钢在焊后热处理前，应确保冷却温度至少为100℃，否则在潮湿的环境中容易发生应力腐蚀裂纹。在工件厚度较大、有角焊缝或几何尺寸不良的情况下，冷却温度应控制得更严格，以防止应力腐蚀裂纹的发生。

T91合金无缝钢管， T91钢是美国国立像树岭实验室和美国燃烧工程公司冶金材料实验室合作研制的新型马氏体耐热钢。它是在9Cr1MoV 钢的基础上降低含碳量，严格硫、磷的含量，添加少量的钒、铌元素进行合金化。