T91-P91耐熱鋼專用焊條的研制.pdf

1、隨著我國電力事業(yè)的快速發(fā)展,高參數(shù)、大容量的火電機(jī)組不斷涌現(xiàn),T91／P91馬氏體耐熱鋼因其優(yōu)良的性能而得到日益廣泛的應(yīng)用。然而,國產(chǎn)T91／P91鋼焊條,與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的產(chǎn)品相比,焊條工藝性較差,而且焊縫顯微組織和力學(xué)性能也不穩(wěn)定。目前T91／P91鋼焊接材料仍幾乎全部依賴進(jìn)口,因此開發(fā)高性能的焊條,可以降低制造成本。
　　 本文為研制T91／P91鋼專用焊條進(jìn)行了一系列的試驗(yàn),通過正交試驗(yàn)研究并分析了焊條藥皮中大理石、螢石、

2、石英等主要成分對(duì)焊條工藝性的影響,確定了最優(yōu)的大理石、螢石和石英配比,并在此基礎(chǔ)上對(duì)焊條藥皮其他成分進(jìn)行了微調(diào)整,使T91／P91鋼專用焊條具有優(yōu)良的焊條工藝性。在焊條工藝性最優(yōu)的配方基礎(chǔ)上添加微量稀土,研究了稀土元素對(duì)焊條熔敷金屬中非金屬夾雜物形態(tài)、大小和分布的影響,及對(duì)晶粒細(xì)化的促進(jìn)作用,采用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、能譜分析儀(EDS)、X射線衍射儀(XRD)對(duì)焊條熔敷金屬進(jìn)行了組織結(jié)構(gòu)表征,用維氏硬度計(jì)、拉伸試驗(yàn)機(jī)

3、和沖擊試驗(yàn)機(jī)測試了焊條熔敷金屬的力學(xué)性能。
　　 結(jié)果表明:在試驗(yàn)范圍內(nèi),大理石含量對(duì)焊接飛濺、脫渣性能及焊縫成形影響較大,螢石含量對(duì)焊接飛濺影響較大,石英含量對(duì)焊縫成形影響較大,優(yōu)化焊條焊接飛濺較小、脫渣容易、焊縫成形美觀。在優(yōu)化焊條基礎(chǔ)上加入稀土,隨焊條藥皮中稀土合金加入量的增加,熔敷金屬的晶粒大小有減少的趨勢,試驗(yàn)范圍內(nèi)藥皮中稀土合金為2.0％時(shí),晶粒最細(xì)小,而稀土加入量對(duì)熔敷金屬硬度影響不大。熔敷金屬中夾雜物數(shù)量和顆粒直

4、徑隨稀土含量的增加呈減少趨勢,當(dāng)藥皮中稀土合金含量約2.0％時(shí)夾雜物以氧化鋁夾雜為主,顆粒最小,均勻彌散分布。經(jīng)高溫回火后,熔敷金屬為回火馬氏體組織,光鏡下觀察到原來的馬氏體板條束位向不再明顯,藥皮中稀土合金為2.O％的55＃焊條熔敷金屬,經(jīng)XRD和SEM驗(yàn)證為回火馬氏體組織,細(xì)小的鉻的碳化物顆粒彌散分布在馬氏體內(nèi)部,而在馬氏體板條界面處稍有集中。
　　 在所有試驗(yàn)中,55＃焊條工藝性優(yōu)良,電弧穩(wěn)定、飛濺細(xì)小、成形美觀、自動(dòng)脫渣