現(xiàn)階段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(qiáng)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(zhǎng)期運(yùn)行中的IV型裂紋會(huì)導(dǎo)致接頭強(qiáng)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(yùn)行和檢修中的開裂。
在參數(shù)為600℃的超超臨界機(jī)組中長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，P91鋼焊縫的脆化嚴(yán)重，而P92鋼由于W的加入促進(jìn)Laves相的析出，脆化傾向增大，因此，為了超超臨界機(jī)組運(yùn)行和檢修過程中的安全，保證足夠的焊縫沖擊功儲(chǔ)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(qiáng)度降低，因此，需要選擇合理的工藝，在焊接接頭強(qiáng)度和韌性之間尋找一個(gè)平衡點(diǎn)。
為了對(duì)幾種焊材進(jìn)行對(duì)比同時(shí)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(jìn)行了熔敷金屬試驗(yàn)，初步對(duì)P92鋼的手工電弧焊條進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
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(jì)理念和成分上的微妙差異，使得其工藝性能各有特點(diǎn)。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(diǎn)高達(dá)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(duì)于后一類焊條，不能僅片面強(qiáng)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?yàn)镸o的熔點(diǎn)比w低了近800℃。
焊縫金屬的化學(xué)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(cè)量分別為786.5℃，802.0℃，799.0℃，相變溫度的差異對(duì)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(xué)成分的波動(dòng)，特別是Mn，Ni含量變化會(huì)對(duì)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(diǎn)或者M(jìn)n，Ni含量來確定合理的焊后熱處理溫度。
為了保證焊縫在長(zhǎng)期運(yùn)行后有一定的韌性，焊縫就必須有足夠的韌性儲(chǔ)備(如41J)?，F(xiàn)場(chǎng)不允許對(duì)厚壁管道的焊縫取樣進(jìn)行沖擊功測(cè)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(shí)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(yàn)收規(guī)程，對(duì)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(shí)不超過母材的硬度加100HB，對(duì)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(dá)到290～330HB是合格的。然而通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)P92鋼的焊縫，盡管其沖擊功還受到焊材成分波動(dòng)和焊工的操作手法的影響，但硬度超過250～260HB時(shí)，沖擊功一般滿足不了41J的最低要求。
為了使硬度檢驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)硬度提出180HB下限的要求(包括母材)。為此，制訂了3個(gè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范P91，P92的焊接和熱處理。嚴(yán)格執(zhí)行該熱處理工藝導(dǎo)則的接頭硬度均能控制在230～250HB。
在參數(shù)為600℃的超超臨界機(jī)組中長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，P91鋼焊縫的脆化嚴(yán)重，而P92鋼由于W的加入促進(jìn)Laves相的析出，脆化傾向增大，因此，為了超超臨界機(jī)組運(yùn)行和檢修過程中的安全，保證足夠的焊縫沖擊功儲(chǔ)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(qiáng)度降低，因此，需要選擇合理的工藝，在焊接接頭強(qiáng)度和韌性之間尋找一個(gè)平衡點(diǎn)。
為了對(duì)幾種焊材進(jìn)行對(duì)比同時(shí)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(jìn)行了熔敷金屬試驗(yàn)，初步對(duì)P92鋼的手工電弧焊條進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
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(jì)理念和成分上的微妙差異，使得其工藝性能各有特點(diǎn)。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(diǎn)高達(dá)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(duì)于后一類焊條，不能僅片面強(qiáng)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?yàn)镸o的熔點(diǎn)比w低了近800℃。
焊縫金屬的化學(xué)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(cè)量分別為786.5℃，802.0℃，799.0℃，相變溫度的差異對(duì)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(xué)成分的波動(dòng)，特別是Mn，Ni含量變化會(huì)對(duì)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(diǎn)或者M(jìn)n，Ni含量來確定合理的焊后熱處理溫度。
為了保證焊縫在長(zhǎng)期運(yùn)行后有一定的韌性，焊縫就必須有足夠的韌性儲(chǔ)備(如41J)?，F(xiàn)場(chǎng)不允許對(duì)厚壁管道的焊縫取樣進(jìn)行沖擊功測(cè)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(shí)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(yàn)收規(guī)程，對(duì)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(shí)不超過母材的硬度加100HB，對(duì)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(dá)到290～330HB是合格的。然而通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)P92鋼的焊縫，盡管其沖擊功還受到焊材成分波動(dòng)和焊工的操作手法的影響，但硬度超過250～260HB時(shí)，沖擊功一般滿足不了41J的最低要求。
為了使硬度檢驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)硬度提出180HB下限的要求(包括母材)。為此，制訂了3個(gè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范P91，P92的焊接和熱處理。嚴(yán)格執(zhí)行該熱處理工藝導(dǎo)則的接頭硬度均能控制在230～250HB。
