超超临界锅炉用钢TP92工艺试验研究.pdf

上海交通大学

硕士学位论文

超超临界锅炉用钢T/P92工艺试验研究

姓名：刘秀春

申请学位级别：硕士

专业：焊接工艺

指导教师：陆皓;叶上云

20071101
摘要

超超临界锅炉用钢T/P92工艺试验研究

摘要

T/P92是在T/P91的基础上进一步研制、强度等级更高的铁素

体钢。这种钢具有良好的抗高温氧化和耐腐蚀性能，可使主蒸汽参

数达到610℃，再热蒸汽温度提高至625℃。本文针对超超临界锅炉

用钢T/P92工艺试验进行了研究，从而比较全面地认识了T/P92钢

的工艺性能，并提出了优化的工艺参数。为上海锅炉厂在超超临界

锅炉制造中能够制定合适的焊接工艺、热处理工艺、加工工艺等奠

定了技术依据，而且在提高火力发电机组的容量，提高发电效率，

降低发电成本，更好地解决我国电力紧张的现状，促进我国国民经

济发展方面都具有重要的意义。

本文以T/P92钢和其焊接接头为主要研究对象。通过对T/P92

钢采用不同的焊接方法、不同的层间温度、不同的焊后热处理规范

来评价焊接接头的综合性能，最终以确定各种焊接方法下的最佳工

艺参数和焊后热处理规范；通过对T92管子的冷弯、缩颈以及冷弯

后在不同的热处理规范下的硬度测量、压扁试验、金相组织、晶粒

度的测定，以确定R/D在何种情况下该进行正火+回火及退火，最

终确定最佳热处理规范。通过对T92同种钢焊接接头高温短时及

625℃下的高温持久试验，并根据其6个应力点下（160MPa、

150MPa、140MPa、130MPa、120MPa、110MPa）的运行时间来外

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推计算105小时下的应力大小；以及通过对110MPa下的试样进行

金相分析，以确定T92管子在625℃下的高温持久强度是否满足材

料的使用要求。

研究结果表明：SA213-T92管子同种钢及异种钢对接焊后最佳

热处理规范为750-780℃×2h；并且其同种钢焊接接头在625℃高温

持久强度下可满足材料的使用要求。T92管子冷弯曲半径应R≥1.5D，

能保证其椭圆度和减薄量；T92材料经冷弯曲后，若R/D<2则应进

行正火+回火热处理；若R/D≥2，则可随焊件进行焊后热处理。对于

T92材料由于其延伸几乎为零，因此不主张缩颈。对于P92同种钢的

焊接，其层间温度将严格控制在300℃以内，以利于获得良好的焊缝

性能；并且焊后为防止产生冷裂纹，一般需立即对焊缝进行消氢处理；

SA335-P92焊后热处理最佳温度为770℃，保温时间6～10h均可行。

关键词：T/P92钢，焊接工艺，加工工艺，焊后热处理，高温试

验

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Abstract

ProcessTestStudyofUltra-supercriticalBoilerSteelT/P92
Abstract

T/P92onthebasisofT/P91isfurtherstudiedanddeveloped,

higherstrengthgradeferritesteel.Thissteelhasgoodhightemperature

oxidationresistanceandcorrosionresistance.Itcanmakethemainsteam

parameterstoreach610℃andreheatsteamtemperatureincreasedto

625℃.ThispapermakesfurtherresearchofT/P92processtestinthe

Ultra-supercriticalboil.Accordinglywehaveamorecomprehensive

understandingofT/P92steelandputforwardoptimizationofprocess

parameters.Itprovidedtechnicalsupportintheaspectofinstructingan

appropriateweldingprocess,heattreatmentprocessandmachining

processduringthemanufacturingintheShanghaiBoilerWorksLtd,

moreover,ithasanimportantsignificanceinenhancingthecapacityof

thermalpowergeneratingunits,improvingpowergenerationefficiency,

reducingthecostofpowergeneration,bettersolvingpo