超超临界机组用P92钢管国产化研究

电力系统 · 发表于 2012-2-4 17:37:27

超超临界机组用P92钢管国产化研究
王鹏展王波王俊杰徐银庚扬州诚德钢管有限公司
摘要：P92钢为新型9Cr铁素体系耐热钢，是实现超超临界火电机组主蒸汽温度由600℃向620℃过渡的关键材料之一。本文以扬州诚德钢管有限公司生产试制的P92钢管（Φ610×102mm）为实验材料，系统的研究了不同化学成分对P92钢中δ-F的影响和不同热处理工艺参数对组织和性能的影响，并对P92 钢进行了长期时效、持久，疲劳和焊接性能实验，经中国机械工业联合会组织冶金、机械、电力等行业专家鉴定表明，试制的P92钢大口径无缝钢管综合力学性能和显微组织，满足相关标准和用户要求，可以用于1000MW超超临界火电机组。
关键词：超超临界；P92钢；δ-F；时效；持久强度
前言
超超临界火电机组蒸汽参数超过600℃/25MPa后，主蒸汽和再热蒸汽管道用材料要求具有更高的抗拉强度、抗高温蠕变和抗氧化腐蚀性能，现有的P91钢已不能满足此要求，必须使用P92钢。P92钢是日本新日铁公司在P91钢的基础上，通过对其成分进行优化，采用多元复合强化手段，适当降低Mo的含量并加入W，形成以W为主的W-Mo复合固溶强化，加入N形成氮的间隙固溶强化，与V和Nb形成碳氮化物沉淀弥散强化，加入微量B形成晶界强化，从而研制的新型铁素体系耐热钢，是代替P91钢的首选材料。
现阶段，国内各大锅炉厂及电厂对P92钢的需求只能依赖进口，这不仅交货周期长，价格高，且受制于人，因此实现P92钢的国产化具有重要的意义。扬州诚德钢管有限公司利用其自身的技术和关键设备，试制了Φ610×102mm的P92钢管，试制的产品通过了机械工业联合会的鉴定并得到了客户的好评，完全可以代替进口P92用于超超临界火电机组上。
1 试验材料和试验内容
1.1 试验材料
扬州诚德钢管有限公司试制的P92钢管采用东北特钢Φ600mm的圆锻坯，冶炼方式为电炉+炉外精炼并真空脱气，要求锻造比不小于3，锻坯经退火-车光-UT检验后交货。
成品钢管采用扬州诚德钢管有限公司独有的生产工艺——“穿孔热轧+在线定径（一火成材）”的方法制造。
1.2 试验内容
 P92钢化学成分优化；
 P92钢物理性能数据测量；
 P92钢热处理工艺优化；
 P92钢常规综合性能评定；
 P92钢焊接性能评定；
 P92钢疲劳性能评定；
 P92钢持久性能评定；
 用户对P92钢综合性能评价；
 专家组对P92钢综合性能评价。

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