P92鋼是在P91鋼基礎(chǔ)上添加1.8％左右的W元素并降低Mo元素及添加微量B元素等開發(fā)出來的新型9％Cr馬氏體耐熱鋼，焊接性能與P91鋼有相似之處。作為高溫部件，持久強度是其最為重要的性能，特別是P92鋼作為一種鐵素體/馬氏體類耐熱鋼，長期運行中的IV型裂紋會導致接頭強度顯著低于母材。另一方面，焊態(tài)下馬氏體鋼的焊縫金屬硬度高、韌性低，需要合理的熱處理來降低硬度，獲得足夠的韌性，避免運行和檢修中的開裂。

    在參數(shù)為600℃的超超臨界機組中長期運行時，P91鋼焊縫的脆化嚴重，而P92鋼由于W的加入促進Laves相的析出，脆化傾向增大，因此，為了超超臨界機組運行和檢修過程中的安全，保證足夠的焊縫沖擊功儲備是必須的。若片面追求高的沖擊功，如提高焊后熱處理溫度(PWHT)，有可能使接頭的持久強度降低，因此，需要選擇合理的工藝，在焊接接頭強度和韌性之間尋找一個平衡點。

    為了對幾種焊材進行對比同時熟悉其焊接工藝，選擇ALCromocord92(AirLiquideWelding／Oerlikon)、ThermanitMTS616(Bi3hlerThyssenWelding)、Chromet92(MetrodeProductsLimited)3種成熟的P92鋼手工電焊條進行了熔敷金屬試驗，初步對P92鋼的手工電弧焊條進行了評價。

    3種焊接材料只要工藝合適均可以獲得滿意的焊縫金屬，但由于在設(shè)計理念和成分上的微妙差異，使得其工藝性能各有特點。MTS616采取合金元素的鋼芯過渡方式，而其余2種采用合金元素的藥皮過渡方式，由于藥皮中的W顆粒熔點高達3410℃，如果焊接線能量過小，有可能出現(xiàn)金屬W夾雜的現(xiàn)象。因此，2種類型的焊條的工藝應(yīng)有所區(qū)別，對于后一類焊條，不能僅片面強調(diào)小的線能量來提高焊縫沖擊功。而P91鋼焊縫中出現(xiàn)類似原因的金屬夾雜的情況較少，因為Mo的熔點比w低了近800℃。

    焊縫金屬的化學成分的差別使其下臨界轉(zhuǎn)變溫度也各不相同，Chromet92、MTS616、ALCromocord92熔敷金屬的相變溫度經(jīng)過熱膨脹法測量分別為786.5℃，802.0℃，799.0℃，相變溫度的差異對焊縫金屬回火穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響。由于焊材生產(chǎn)中化學成分的波動，特別是Mn，Ni含量變化會對焊縫的相變溫度產(chǎn)生較大的影響，比較理想的情況是根據(jù)每一批次焊材的相變溫度點或者Mn，Ni含量來確定合理的焊后熱處理溫度。

[nextpage]

    為了保證焊縫在長期運行后有一定的韌性，焊縫就必須有足夠的韌性儲備(如41J)。現(xiàn)場不允許對厚壁管道的焊縫取樣進行沖擊功測試，在焊接材料和焊接工藝確定后，沖擊功取決于焊后熱處理溫度和時間，焊縫硬度一定程度上能反映焊后熱處理是否充分。按照國內(nèi)現(xiàn)有焊接質(zhì)量驗收規(guī)程，對合金含量大于10wt％的鋼種，PWHT后焊縫的硬度合格要求是小于350HB同時不超過母材的硬度加100HB，對于P92鋼和P91鋼而言，母材的典型硬度值一般為190～230HB，因此，按照該規(guī)程焊縫硬度達到290～330HB是合格的。然而通過試驗發(fā)現(xiàn)，對P92鋼的焊縫，盡管其沖擊功還受到焊材成分波動和焊工的操作手法的影響，但硬度超過250～260HB時，沖擊功一般滿足不了41J的最低要求。

    為了使硬度檢驗真正起到能正確反映熱處理效果的作用，技術(shù)人員提出了焊縫硬度不超過250HB的標準，同時對硬度提出180HB下限的要求(包括母材)。為此，制訂了3個企業(yè)標準來規(guī)范P91，P92的焊接和熱處理。嚴格執(zhí)行該熱處理工藝導則的接頭硬度均能控制在230～250HB。