1、 超(超)临界锅炉用钢及焊接技术协作网第三次论坛大会论文集 HR3C 钢采用 Thermanit 617 和 YT-HR3C 焊丝 焊接接头高温短时强度性能试验 林志华 孔雁 徐强 吴明生 (上海电力建设有限责任公司,上海,200000) 摘 要:本文通过对采用配套焊材 YT-HR3C和镍基合金 Thermanit 617焊材焊接 HR3C 钢的焊接接头,在四个不同温 度条件下的高温短时强度性能对比试验,试验结果表明镍基合金焊材 Thermanit 617 焊接 HR3C钢的焊接接头高温短时 强度性能高于 YT-HR3C焊材的焊接接头。 关键词:HR3C钢;镍基合金焊材;高温短时强度 0 前
2、言 超超临界(USC)火力发电机组是有效利用能 源的一项新技术。目前,USC 锅炉受热面中的过 热器、再热器处于环境恶劣的条件之下,所用钢 材在满足持久强度、蠕变强度要求的同时,还要 满足管子外壁抗烟气腐蚀及抗飞灰冲蚀性能、管 子内壁抗蒸汽氧化性能,所以采用具有抗烟气腐 蚀、抗高温腐蚀和高温蒸汽氧化能力强的高铬镍 奥氏体钢 HR3C。 1 问题由来 现在与HR3C钢相配套的YT-HR3C焊材由日本 日铁住金溶接工业株式会社生产,不但价格昂贵 而且市场无货,给工程安装焊接造成了很大的影 响。为此,选用合理的镍基合金焊材来替代 YT-HR3C 焊材,在焊接工艺评定的基础上,还针 对不同工况温度条件
3、下进行了焊接接头高温短时 强度试验,为充实焊接工艺评定项目提供数据。 HR3C 钢采用由德国伯乐蒂森公司生产的镍 基合金焊材Thermanit 617进行的焊接工艺评定, 焊接接头的常温机械性能的各项试验数据均满足 标准要求,但是对 HR3C 钢采用镍基焊材 Thermanit 617 焊接接头的高温短时强度性能仍 存在疑虑。因此,我们通过对 HR3C 钢用配套的焊 材 YT-HR3C和 HR3C 钢用镍基焊材 Thermanit 617 焊接的接头做高温短时强度性能试验并将两者试 验数据进行对比,如果后者的数值等同或超过前 者,那么为工程上选用镍基合金焊丝焊接 HR3C 钢提供了一定的依据。
4、 1000MW 超超临界锅炉部件,采用 HR3C 钢的 焊口数见表 1。 表1 HR3C钢管的焊口 组件名称 材质 规格(mm) 数量(只) 焊丝用量约(Kg) 过热器 HR3C 48.2610.16 1672 236 再热器 HR3C 60.324.66 2112 160 注:外高桥电厂三期21000MW工程统计数据。 2 试验条件和试验方法 2.1 试验用材料 试验采用H R 3 C钢管规格为 48.2610.16mm,V 型坡口对接;焊接材料为 YT-HR3C 和 Thermanit 617,直径 2.4mm;焊接 位置为 45斜焊(6G) ,两种焊材各焊接四只焊 口;焊接方法为手工钨极氩弧焊(GTAW) ;焊接 设备为逆变焊机 (ZX7-400ST) ; 保护气体高纯氩; 钨极型号为 Wc-20 规格 2.5mm。HR3C 钢管及 YT-HR3C、 Thermanit 617焊丝的化学成分见表 2, HR3C钢和 Thermanit 617焊丝的常温机械性能见 表 3。 203 This is trial version