T23钢水冷壁角接头多次局部补焊工艺及性能试验研究

电力系统 · 发表于 2012-2-4 17:22:44

T23钢水冷壁角接头多次局部补焊工艺及性能试验研究
  成鹏1 陈忠兵1 卢征然2 梁振新1 亓安芳2 鲁立1 王淦刚1 赵建仓1
1 苏州热工研究院有限公司； 2 上海锅炉厂有限公司
摘  要：本文通过对T23钢水冷壁嵌板局部补焊工艺进行研究，分析了补焊后无热处理、补焊后进行高温回火和高温回火后补焊等三种不同工艺条件下，实施多次局部挖补焊后的接头残余应力、硬度、微观金相组织等的变化情况，对比了多次局部补焊对T23钢水冷壁性能的影响，为获得优化的T23钢水冷壁局部补焊工艺提供了试验数据。
关键词：T23钢；水冷壁；补焊；工艺；性能
1概述
T23钢作为一种新钢种是在我国的12Cr2MoWVTiB(钢研102)基础上发展而来，其高温持久强度较2.25Cr-1Mo钢有很大提高，且焊接性能有了较大改善，故近年来T23钢在国内超超临界（USC）塔式锅炉受热面管系得到了较为广泛的应用。但随着近年来T23钢在USC塔式锅炉膜式水冷壁上的使用，在锅炉制造和电厂运行中均发生了一些质量问题，国内已有多家电厂锅炉T23钢水冷壁出现泄漏情况，泄漏的部位最多的是水冷壁鳍片或嵌板与T23钢管子的异种钢角焊缝位置。本文旨在对T23钢水冷壁与嵌板异种钢角接头多次局部挖补工艺进行试验，探究多次局部补焊对T23钢水冷壁异种钢角接头性能的影响，为科学合理的制定补焊工艺奠定基础，具有重要的实践价值。
2 T23钢水冷壁模拟局部补焊试验方法
2.1试样形式及规格
多次局部补焊焊接工艺试验的T23钢水冷壁嵌板试件形式如图1所示，其中T23钢管尺寸为：OD38.1×6.8mm，嵌板采用SA387钢板。经入厂复验，两种材料主要化学成分和力学性能如
表1及表2所示，能够满足标准规定要求。

图1 模拟多次局部补焊水冷壁试件及残余应力测点位置示意
表1 T23钢化学成分及常温力学性能
化学成分 Wt %
C Si Mn P S Cr Mo V W Nb B N Altot
0.04~
0.10 ≤
0.50 0.10~
0.60 ≤
0.025 ≤
0.010 1.90~
2.60 0.05~
0.30 0.20~
0.30 1.45~
1.75 0.02~
0.08 0.0005~
0.0060 ≤
0.030 ≤
0.030
力学性能屈服强度Rp0.2（MPa）抗拉强度Rm（MPa）伸长率A（%）硬度（HB）冲击功KV（J）
≥400 ≥510 ≥22 ≤220 ≥40

表2  SA387钢化学成分及常温力学性能
化学成分 Wt %
C Si Mn P S Cr Mo
0.04~0.21 0.13~0.45 0.35~0.73 ≤0.035 ≤0.035 0.74~1.21 0.40~0.65
力学性能屈服强度Rp0.2（MPa）抗拉强度Rm（MPa）伸长率A（%）
≥275 450~585 ≥22

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