A335 P91 Pajp tal-Liga

• Applikazzjoni tat-tubu tal-liga A335 P91

Jista 'jintuża bħala pajpijiet ta' l-azzar għal superheaters b'temperatura għolja u reheaters ta 'bojlers subkritiċi u superkritiċi b'temperaturi tal-ħajt Inqas minn jew ugwali għal 625 grad, kif ukoll headers ta' temperatura għolja u pajpijiet tal-fwar b'temperaturi tal-ħajt Inqas minn jew ugwali għal 600 grad . Jista 'jintuża wkoll bħala skambjaturi tas-sħana tal-enerġija nukleari u tubi tal-forn tal-unità tal-qsim tal-pitrolju.
Standard: ASTM A213 ASTM A335
Saħħa tat-tensjoni: akbar minn jew ugwali għal 585 (MPa)
Qawwa ta' rendiment: akbar minn jew ugwali għal 415 (MPa)
Titwil: akbar minn jew ugwali għal 20 (%)
L-azzar P91 huwa tip ġdid ta 'azzar martensitiku reżistenti għas-sħana żviluppat b'mod konġunt mil-Laboratorju Nazzjonali Xiangshuling u l-Laboratorju tal-Materjali Metallurgiċi tal-Korporazzjoni tal-Inġinerija tal-Kombustjoni tal-Istati Uniti. Hija bbażata fuq azzar 9Cr1MoV biex tnaqqas il-kontenut tal-karbonju, tillimita b'mod strett il-kontenut ta 'kubrit u fosfru, u żżid ammont żgħir ta' elementi ta 'vanadju u nijobju għal-liga. Skont ASTM213/A213M-85C, il-kompożizzjoni kimika tal-azzar P91 tidher fit-Tabella 1.
In-numru tal-azzar Ġermaniż li jikkorrispondi għall-azzar P91 huwa X10CrMoVNNb91, in-numru tal-azzar Ġappuniż huwa HCM95, u n-numru tal-azzar Franċiż huwa TUZ10CDVNb0901.

• Ir-rwol ta 'kull element ta' liga fl-A335 P91

Huma rispettivament għandhom ir-rwol tat-tisħiħ tas-soluzzjoni solida, it-tisħiħ tad-dispersjoni u t-titjib tar-reżistenza għall-ossidazzjoni u r-reżistenza għall-korrużjoni tal-azzar. L-analiżi speċifika hija kif ġej.
① Il-karbonju huwa l-element bl-aktar effett ovvju li jsaħħaħ is-soluzzjoni solida fl-azzar. Hekk kif il-kontenut tal-karbonju jiżdied, is-saħħa għal żmien qasir tal-azzar tiżdied, u l-plastikità u t-toughness jonqsu. Għal azzar martensitiku bħal P91, iż-żieda fil-kontenut tal-karbonju se Tħaffef ir-rata ta 'spheroidization u aggregazzjoni ta' karburi, taċċellera r-ridistribuzzjoni ta 'elementi ta' liga, u tnaqqas il-weldjabbiltà, reżistenza għall-korrużjoni u reżistenza għall-ossidazzjoni tal-azzar. Għalhekk, l-azzar reżistenti għas-sħana ġeneralment jittama li jnaqqas il-kontenut tal-karbonju, iżda jekk il-kontenut tal-karbonju huwa baxx wisq, l-Intensità tal-azzar titnaqqas. Meta mqabbel ma 'l-azzar 12Cr1MoV, l-azzar P91 għandu kontenut ta' karbonju 20% aktar baxx, li huwa determinat billi jitqiesu b'mod komprensiv il-fatturi ta 'hawn fuq.
L-azzar ②P91 fih traċċi ta 'nitroġenu, u r-rwol tan-nitroġenu huwa rifless f'żewġ aspetti. Min-naħa waħda, għandu r-rwol tat-tisħiħ tas-soluzzjoni solida. Is-solubilità tan-nitroġenu fl-azzar f'temperatura tal-kamra hija żgħira ħafna. Matul it-tisħin tal-welding u l-proċessi tat-trattament tas-sħana ta 'wara l-iwweldjar fiż-żona affettwata tas-sħana ta' wara l-iwweldjar tal-azzar P91, is-soluzzjoni solida u l-proċessi ta 'preċipitazzjoni ta' VN se jseħħu suċċessivament: Waqt it-tisħin tal-iwweldjar Il-kontenut tan-nitroġenu tal-istruttura tal-awstenite ffurmat fis-sħana affettwata iż-żona tiżdied minħabba x-xoljiment ta 'VN. Wara dan, il-grad ta 'supersaturation fl-istruttura tat-temperatura normali jiżdied, u VN multa tippreċipita matul it-trattament sussegwenti tas-sħana wara l-iwweldjar, li jżid l-istabbiltà strutturali. , ittejjeb il-valur tas-saħħa dejjiema taż-żona affettwata bis-sħana. Min-naħa l-oħra, l-azzar P91 fih ukoll ammont żgħir ta 'A1, u n-nitroġenu jista' jifforma A1N miegħu. A1N jinħall biss fil-matriċi fi kwantitajiet kbar 'il fuq minn 1100 grad, u jerġa' jippreċipita f'temperaturi aktar baxxi, li jistgħu jiksbu effett aħjar ta 'tisħiħ tad-dispersjoni.

③ Iż-żieda tal-kromju hija prinċipalment biex ittejjeb ir-reżistenza għall-ossidazzjoni u r-reżistenza għall-korrużjoni tal-azzar reżistenti għas-sħana. Meta l-kontenut tal-kromju huwa inqas minn 5%, l-ossidazzjoni vjolenti tibda f'600 grad, u meta l-kontenut tal-kromju jilħaq 5%, għandu reżistenza tajba għall-ossidazzjoni. L-azzar 12Cr1MoV għandu reżistenza tajba għall-ossidazzjoni taħt il-580 grad, b'fond ta 'korrużjoni ta' 0.05 mm/a. Il-prestazzjoni tagħha tibda tiddeterjora f'600 grad, b'fond ta 'korrużjoni ta' 0.13 mm/a. Il-kontenut tal-kromju ta 'P91 jiżdied għal madwar 9%, u t-temperatura tas-servizz tista' tilħaq 650 grad. Il-miżura ewlenija hija li tħoll aktar kromju fil-matriċi.
④ Vanadju u nijobju huma t-tnejn elementi b'saħħithom li jiffurmaw il-karbur. Meta miżjuda, jistgħu jiffurmaw karburi ta 'liga fini u stabbli bil-karbonju, li għandhom effett qawwi ta' tisħiħ tad-dispersjoni.
⑤L-iskop ewlieni taż-żieda tal-molibdenu huwa li ttejjeb is-saħħa termali tal-azzar u jkollha r-rwol ta 'tisħiħ tas-soluzzjoni solida.

A335 P91 liga tubu proċess ta 'trattament tas-sħana
It-trattament finali tas-sħana ta 'P91 qed jinnormalizza + ittemprar b'temperatura għolja. It-temperatura normalizzanti hija 1040 grad, il-ħin taż-żamma mhuwiex inqas minn 10 min. It-temperatura tat-tempra hija 730 ~ 780 grad, il-ħin taż-żamma mhuwiex inqas minn siegħa. L-istruttura wara t-trattament finali tas-sħana hija ttemprat. Martensit tan-nar.
A335 P91 proprjetajiet mekkaniċi tubu liga
Is-saħħa tat-tensjoni tat-temperatura normali ta 'l-azzar P91 hija Akbar minn jew ugwali għal 585 MPa, is-saħħa normali tar-rendiment tat-temperatura hija akbar minn jew ugwali għal 415 MPa, l-ebusija hija Inqas minn jew ugwali għal 250 HB, it-titwil (kampjun ċirkolari standard b'50 mm gauge) huwa Akbar minn jew ugwali għal 20%, u l-valur tal-istress permissibbli [σ] huwa 650 grad =30 MPa.
Skont il-formula ekwivalenti tal-karbonju rakkomandata mis-Soċjetà Internazzjonali tal-Iwweldjar, l-ekwivalenti tal-karbonju ta 'P91 huwa 1.631, u l-iwweldjar ta' P91 hija fqira.

• Problemi meta l-iwweldjar A335 P91

1. Ġenerazzjoni ta 'struttura mwebbsa f'żona affettwata mis-sħana
Ir-rata ta 'tkessiħ kritika ta' P91 hija baxxa u l-istabbiltà tal-awstenite hija kbira. It-trasformazzjoni normali tal-perlit mhix faċli li sseħħ waqt it-tkessiħ, għalhekk it-trasformazzjoni tal-martensite sseħħ meta tkessaħ għal temperatura aktar baxxa. Minħabba dan, P91 għandu tendenza kbira li jibbies u jiksaħ kiesaħ.
Peress li diversi tessuti fiż-żona affettwata mis-sħana għandhom densitajiet differenti, koeffiċjenti ta 'espansjoni u forom ta' kannizzata differenti, inevitabbilment se jkunu akkumpanjati minn espansjoni u kontrazzjoni ta 'volum differenti matul il-proċessi ta' tisħin u tkessiħ; min-naħa l-oħra, minħabba l-irregolari u Minħabba t-temperatura għolja, l-istress intern tal-ġonta wweldjata P91 huwa kbir ħafna.
Għal P91, l-austenite hija stabbli ħafna u jeħtieġ li titkessaħ għal temperatura aktar baxxa (madwar 400 grad) biex tinbidel f'martensite. L-istruttura tal-martensite oħxon hija fraġli u iebsa, u l-ġonot huma taħt kundizzjonijiet ta 'stress kumplessi. Fl-istess ħin, matul il-proċess tat-tkessiħ tal-weldjatura, l-idroġenu jinfirex mill-weldjatura għaż-żona qrib il-ħjata. Il-preżenza ta 'idroġenu tippromwovi l-fraġilità tal-martensite. Bħala riżultat ta 'l-effetti magħquda tagħha, xquq kesħin huma ġġenerati faċilment fiż-żona tat-tifi.
2. Tkabbir tal-qamħ fiż-żona affettwata bis-sħana
Iċ-ċiklu termali tal-iwweldjar għandu impatt sinifikanti fuq it-tkabbir tal-qamħ fiż-żona affettwata mis-sħana tal-ġonta tal-iwweldjar, speċjalment iż-żona tal-fużjoni maġenb l-ogħla temperatura tat-tisħin. Meta r-rata tat-tkessiħ tkun żgħira, ferrite massiva oħxon u strutturi tal-karbur jidhru fiż-żona affettwata mis-sħana tal-welding, li tnaqqas b'mod sinifikanti l-plastiċità tal-azzar; meta r-rata tat-tkessiħ tkun kbira, minħabba l-ġenerazzjoni ta 'struttura ta' martensite oħxon, il-plastiċità ta 'l-azzar titnaqqas ukoll. Il-plastiċità tal-ġonot iwweldjati tonqos.
3. Ġenerazzjoni ta 'saff ta' trattib
Meta l-azzar P91 jiġi wweldjat fi stat imkessaħ u ttemprat, huwa inevitabbli li jiġi prodott saff ta 'trattib fiż-żona affettwata mis-sħana, u t-trattib huwa aktar serju minn dak ta' azzar perlitiku reżistenti għas-sħana. Meta l-veloċitajiet tat-tisħin u tat-tkessiħ ikunu aktar bil-mod, il-grad ta 'trattib huwa akbar. Barra minn hekk, il-wisa 'tas-saff imrattab u d-distanza tiegħu mil-linja tal-fużjoni mhumiex biss relatati mal-kundizzjonijiet tat-tisħin u l-karatteristiċi tal-iwweldjar, iżda wkoll relatati ma' tisħin minn qabel, trattament tas-sħana wara l-iwweldjar, eċċ.
4. Stress korrużjoni qsim
Qabel it-trattament bis-sħana ta 'wara l-iwweldjar ta' l-azzar P91, it-temperatura tat-tkessiħ ġeneralment mhix inqas minn 100 grad. Jekk jitkessaħ f'temperatura tal-kamra u l-ambjent huwa relattivament umdu, il-qsim tal-korrużjoni tal-istress faċilment iseħħ. Regolamenti Ġermaniżi: għandu jitkessaħ għal taħt il-150 grad qabel it-trattament bis-sħana ta 'wara l-iwweldjar. Meta l-biċċa tax-xogħol tkun ħoxna, ikollha weldjaturi tal-flett, u jkollha dimensjonijiet ġeometriċi foqra, it-temperatura tat-tkessiħ m'għandhiex tkun inqas minn 100 grad. Jekk jitkessaħ f'temperatura tal-kamra, huwa strettament ipprojbit li jkun imxarrab, inkella l-qsim tal-korrużjoni tal-istress iseħħ faċilment.