2649164781

PL0800179

ZŁĄCZA RUR ZE STALI P91 + P23 SPAWANE RÓŻNYMI SPOIWAMI I ICH WŁASNOŚCI PO DŁUGOTRWAŁYM WYŻARZANIU

JERZY BRÓZDA

Instytut Spawalnictwa, Gliwice

Zamieszczono krótką charakterystyką martenzytycznej stali P91 i stali bainitycznej P23. Podano warunki spawania i obróbki cieplnej mieszanych złączy rur (p 219 x 25 mm ze stali P91 + P23 wykonanych przy zastosowaniu spoiw o składzie chemicznym stali P91 (9Cr, 1 Mo) i stali P23 (2,25Cr; lMo, 0,25V, 1,5W), pracą łamania poszczególnych obszarów złączy i rozkład twardości na ich przekroju.

Odcinki próbne pobrane ze złączy spawanych wyżarzono przez 3000 i 10000 godzin w temperaturze 55(PC i 60(fC. Zbadano udarność materiału rodzimego, SWC i spoiny oraz własności wytrzymałościowe złączy w temperaturze pokojowej i w 60(f, a wyniki badań przedstawiono w postaci wykresów słupkowych. Przeprowadzono również badania metalograficzne i zamieszczono fotografie mikrostruktur poszczególnych obszarów złączy spawanych w stanie niewyżarzonym i po wyżarzeniu w temperaturze 60(fC przez 3000 godzin.

Stwierdzono, że do spawania złączy mieszanych rur ze stali P91 + P23 korzystniej jest stosować spoiwa o składzie chemicznym stali P23, dające spoiny o wyższej udarności. Wytrzymałość na rozciąganie złączy nie jest niższa od wytrzymałości stali P23. Po długotrwałym wyżarzaniu najwyższą pracą łamania charakteryzuje sią materiał podstawowy stali P23. Odporność na kruche pąkanie spoiny wykonanej spoiwem o składzie stali P23 jest również wyższa niż spoiny wykonanej wysokostopowym materiałem dodatkowym o składzie chemicznym stali P91.

1. WPROWADZENIE

Podczas wykonywania instalacji energetycznych może zajść potrzeba łączenia stali ża-rowytrzymałych różnych gatunków, jak np. bainitycznej stali P23 ze stalą martenzytyczną P91. Istotne jest, zatem uzyskanie informacji odnośnie własności złączy spawanych oraz ich zachowania się w warunkach eksploatacji w wysokiej temperaturze. W związku z tym, we współpracy ze słowackim przedsiębiorstwem Slovenske Energeticke Strojame w Tlmaće, przeprowadzono w ramach programu COST 522 badania dwóch złączy doczołowych rur spawanych materiałami dodatkowymi o składzie odpowiadającym stali P91 i P23. Złącza zostały wykonane przez stronę słowacką tam również przeprowadzono podstawowe badania własności mechanicznych. W Instytucie Spawalnictwa wykonano badania metalograficzne i pomiary twardości złączy spawanych.

W celu uzyskania podstawowych informacji, co do własności złączy poddanych oddziaływaniu temperatury pracy instalacji energetycznych, próbki pobrane z tych złączy poddano wyżarzaniu w Instytucie Metalurgii Żelaza w Gliwicach w temperaturze 550°C i 600°C przez 3000 i 10 000 godzin. Badania próbek przeprowadzono w Instytucie Spawalnictwa i w Instytucie Metalurgii Żelaza. W niniejszym opracowaniu zamieszczono wyniki badań złączy w stanie wyjściowym i po oddziaływaniu wysokiej temperatury.

55