T23钢在超超临界1000MW机组的应用及现状课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,T23,钢在超超临界,1000MW,机组的应用及现状,季献武 段 鹏,华东电力试验研究院,一,开发背景,1,节能降耗、清洁能源技术,USC,超高效发电机组的应用,2 USC,机组水冷壁构件的突出特点要求采用高温性能和焊接性良好钢种（焊接前后无需预热、后处理）,A,水冷壁出口温度高（,470/520,）,高蠕变强度,B,膜式壁结构庞大,良好焊接性,二 研发思路,T23,钢主要以,T22,钢为基础进行改良，其方法是加入,W(,1.6%),，减少,Mo(0.30%),，并加入少量的,V,、,Nb,、,N,、,B,，国产钢,102,有近似的合金系统和含量（日本牌号,HCM2S,）。,Cr-Mo,基体固溶强化，,1.6%W,加强固溶强化作用。,V,、,Nb,、,N,等形成弥散合金碳化物、氮化物形成第二相沉淀强化。经过,(106010),正火及,(76010),回火后，产生具有最佳沉淀物的回火贝氏体组织。,T23,钢发展体系,三 力学性能,ASTM,规范数据,V&M,钢厂,T23,钢,R,p0.2,分布,T23,高温性能,600,下,T23,钢的,许用应力,是,T22/P22,钢的,1.8,倍而稍低于如图,2,所示的,T91/P91,钢。,四 组织状态,供货状态,1,上锅厂,A,冷裂性试验,T=25,mm,钢板试验，结果表明,T23,钢有一定冷裂倾向，不预热在拘束应力较大的情况下无法保证无裂纹。,五 焊接性分析,B,焊接性能试验,日本住友提供的,38.14.57mm,、,44.57.1mm,和,50.88mmHCM2S,钢（同种钢、异种钢）。,结论：,小口径管子对接焊接在不预热情况下，对接焊接头接头表面、金相试样均未观察到裂纹。但焊缝及热影响区硬度值偏高、冲击韧性偏低，经,700,7302h,热处理后，焊缝及热影响区冲击韧性显著提高。应考虑对,T23,进行焊后热处理。拘束较大应预热,100,.,2,广东火电,日本三菱公司供货、规格为,48.67.1mm,和,63.53.5mm,，焊前预热,150,，背面无氩气保护且焊后不热处理，采用手工钨极全氩弧焊，出现了根部未焊透和过烧的焊接缺陷。,结论：,采用一定的焊前预热温度，,严格控制层间温度，控制焊接电流和焊道厚度的焊接工艺，,是能够保证焊接质量的。只要控制好焊接规范，背面不充氩保护也是可行的。焊前预热，焊后缓冷，可以不做焊后热处理。,3,湖南火电,457.8mm,的,T23,管进行多种试验方案的试验焊接性研究。,结论：小口径管,T23,无需焊前预热,，即可获得,无冷裂纹倾向,的焊接接头。但要获得良好的冲击韧性，需对,T23,焊接接头进行,焊后热处理,。同时，为获得综合性能良好的焊接接头，建议采用手工钨极氩弧焊,(TIG),工艺。,4,日本,Sumitomo,钢厂,研究认为，,小管可不进行焊前预热和焊后热处理。,不预热的前提主要基于含碳量的降低对减小,T23,冷裂倾向敏感性的贡献。,T23,钢冷裂倾向性比较,5,法国,V,&,M(,曼内斯曼,),钢厂（,2008,年结果）,结论：,G23,级钢的,再热裂纹倾向,要比其他如,G91,、,92,级钢更为敏感，因此建议在壁厚大于,10mm,时须进行中温退火,；但也同时提到对,T/P23,钢的焊接须注意,较低的热输入量、控制层间温度、多层焊,以及进行,预热等措施,。这说明对,T23,钢的焊接必须注意焊接工艺的严格控制，否则难以达到理想的焊接接头性能。,上述结果分析，国外供货商的供货条件可做到焊前不预热和焊后无需进行热处理。但国内各大制造厂关于,T23,钢薄壁管焊接的研究结果却不尽相同。在实际的操作过程中，往往由于现场工作条件的复杂性导致多种焊接不利因素，造成焊接接头存在一定的问题。因此，,T23,钢薄壁管焊接需特别注意控制焊接工艺。,国外：,156MW,机组三级过热器中运行,10,年后的强度等研究。,经过,10,年运行后，管外径没有明显胀粗和腐蚀；其屈服强度和抗拉强度经过,1,年运行后较原始态略微下降，继续运行至,10,年几乎不变化，且仍满足实际运行强度需要，伸长率和断面收缩率略微下降。,六 应用现状,实际应用中,T23,钢的性能变化,某,1000MW,电站水冷壁管子规格为,38.16.78mm,，材质为,ASTM SA213-T23,钢,爆管：螺旋段。,国 内,横向裂纹,鳍片焊接裂纹,鳍片焊缝撕裂,T23,钢管规格：,48.67.3mm(,全氩焊,),，,489mm(,氩弧焊打底电焊接,),研究结果,part,2G,横焊，,5G,吊焊，,6G45,斜焊,焊接位置,母材,热影响区,焊缝,全氩,2G,95/93/98/96,90/90/92,79/80/75,全氩,5G,88/91/112,12/,62/99/90,全氩,6G,104/101/100,96/104/97,半氩,2G,86,、,91,、,91,18/,62,半氩,5G,96/94/92,46/56/62,半氩,6G,90/93/92,12,红色数字为增加焊后保温时间所得。原保温时间为焊后,740,保温,0.5,小时，现焊后保温,1.5,h,冲击试验结果表明：焊后热处理会显著提高焊接接头冲击性能，而且需要充分的保温时间。,THANKS!,