T23鋼在超超臨界1000MW機組的應用及現狀季獻武段鵬華東電力試驗研究院T23鋼在超超臨界1000MW機組的應用及現狀季獻武段一開發背景1節能降耗、清潔能源技術——USC超高效發電機組的應用一開發背景1節能降耗、清潔能源技術——USC超高效發電機2USC機組水冷壁構件的突出特點要求采用高溫性能和焊接性良好鋼種（焊接前后無需預熱、后處理）A水冷壁出口溫度高（470/520℃）——高蠕變強度B膜式壁結構龐大——良好焊接性2USC機組水冷壁構件的突出特點要求采用高溫性能和焊接性良二研發思路T23鋼主要以T22鋼為基礎進行改良，其方法是加入W(～1.6%)，減少Mo(≤0.30%)，并加入少量的V、Nb、N、B，國產鋼102有近似的合金系統和含量（日本牌號HCM2S）。二研發思路T23鋼主要以T22鋼為基礎進行改良，其方法是加Cr-Mo基體固溶強化，1.6%W加強固溶強化作用。V、Nb、N等形成彌散合金碳化物、氮化物形成第二相沉淀強化。經過(1060±10)℃正火及(760±10)℃回火后，產生具有最佳沉淀物的回火貝氏體組織。Cr-Mo基體固溶強化，1.6%W加強固溶強化作用。V、NbT23鋼發展體系T23鋼發展體系T23鋼在超超臨界1000MW機組的應用及現狀課件三力學性能ASTM規范數據三力學性能ASTM規范數據V&M鋼廠T23鋼Rp0.2分布V&M鋼廠T23鋼Rp0.2分布T23高溫性能T23高溫性能600℃下T23鋼的許用應力是T22/P22鋼的1.8倍而稍低于如圖2所示的T91/P91鋼。600℃下T23鋼的許用應力是T22/P22鋼的1.8倍而稍四組織狀態供貨狀態四組織狀態供貨狀態1上鍋廠

A冷裂性試驗

T=25mm鋼板試驗，結果表明T23鋼有一定冷裂傾向，不預熱在拘束應力較大的情況下無法保證無裂紋。

五焊接性分析1上鍋廠

A冷裂性試驗

T=25mm鋼板試驗B焊接性能試驗

日本住友提供的Φ38.1×4.57mm、Φ44.5×7.1mm和Φ50.8×8mmHCM2S鋼（同種鋼、異種鋼）。

結論：小口徑管子對接焊接在不預熱情況下，對接焊接頭接頭表面、金相試樣均未觀察到裂紋。但焊縫及熱影響區硬度值偏高、沖擊韌性偏低，經700℃～730℃×2h熱處理后，焊縫及熱影響區沖擊韌性顯著提高。應考慮對T23進行焊后熱處理。拘束較大應預熱100℃.B焊接性能試驗

日本住友提供的Φ38.1×4.57mm、Φ42廣東火電

日本三菱公司供貨、規格為Φ48.6×7.1mm和Φ63.5×3.5mm，焊前預熱150℃，背面無氬氣保護且焊后不熱處理，采用手工鎢極全氬弧焊，出現了根部未焊透和過燒的焊接缺陷。

結論：采用一定的焊前預熱溫度，嚴格控制層間溫度，控制焊接電流和焊道厚度的焊接工藝，是能夠保證焊接質量的。只要控制好焊接規范，背面不充氬保護也是可行的。焊前預熱，焊后緩冷，可以不做焊后熱處理。2廣東火電

日本三菱公司供貨、規格為Φ48.6×7.1m3湖南火電

Φ45×7.8mm的T23管進行多種試驗方案的試驗焊接性研究。

結論：小口徑管T23無需焊前預熱，即可獲得無冷裂紋傾向的焊接接頭。但要獲得良好的沖擊韌性，需對T23焊接接頭進行焊后熱處理。同時，為獲得綜合性能良好的焊接接頭，建議采用手工鎢極氬弧焊(TIG)工藝。

3湖南火電

Φ45×7.8mm的T23管進行多種試驗方案4日本Sumitomo鋼廠

研究認為，小管可不進行焊前預熱和焊后熱處理。不預熱的前提主要基于含碳量的降低對減小T23冷裂傾向敏感性的貢獻。4日本Sumitomo鋼廠

研究認為，小管可不進行焊前預熱和T23鋼冷裂傾向性比較T23鋼冷裂傾向性比較5法國V&M(曼內斯曼)鋼廠（2008年結果）

結論：G23級鋼的再熱裂紋傾向要比其他如G91、92級鋼更為敏感，因此建議在壁厚大于10mm時須進行中溫退火；但也同時提到對T/P23鋼的焊接須注意較低的熱輸入量、控制層間溫度、多層焊以及進行預熱等措施。這說明對T23鋼的焊接必須注意焊接工藝的嚴格控制，否則難以達到理想的焊接接頭性能。

5法國V&M(曼內斯曼)鋼廠（2008年結果）

結論：G2T23鋼在超超臨界1000MW機組的應用及現狀課件上述結果分析，國外供貨商的供貨條件可做到焊前不預熱和焊后無需進行熱處理。但國內各大制造廠關于T23鋼薄壁管焊接的研究結果卻不盡相同。在實際的操作過程中，往往由于現場工作條件的復雜性導致多種焊接不利因素，造成焊接接頭存在一定的問題。因此，T23鋼薄壁管焊接需特別注意控制焊接工藝。上述結果分析，國外供貨商的供貨條件可做到焊前不預熱和焊國外：

156MW機組三級過熱器中運行10年后的強度等研究。

經過10年運行后，管外徑沒有明顯脹粗和腐蝕；其屈服強度和抗拉強度經過1年運行后較原始態略微下降，繼續運行至10年幾乎不變化，且仍滿足實際運行強度需要，伸長率和斷面收縮率略微下降。六應用現狀國外：156MW機組三級過熱器中運行10年后的強度等研究。實際應用中T23鋼的性能變化實際應用中T23鋼的性能變化某1000MW電站水冷壁管子規格為φ38.1×6.78mm，材質為ASTMSA213-T23鋼

爆管：螺旋段。

國內某1000MW電站水冷壁管子規格為φ38.1×6.78mm，橫向裂紋橫向裂紋鰭片焊接裂紋鰭片焊接裂紋鰭片焊縫撕裂鰭片焊縫撕裂T23鋼管規格：48.6×7.3mm(全氬焊)，48×9mm(氬弧焊打底電焊接)

研究結果partT23鋼管規格：48.6×7.3mm(全氬焊)，48×9mm2G—橫焊，5G—吊焊，6G—45°斜焊焊接位置母材熱影響區焊縫全氬2G95/93/98/9690/90/9279/80/75全氬5G88/91/11212/62/99/90全氬6G104/101/10096/104/97半氬2G86、91、9118/62半氬5G96/94/9246/56/62半氬6G90/93/9212紅色數字為增加焊后保溫時間所得。原保溫時間為焊后740℃保溫0.5小時，現焊后保溫1.5h2G—橫焊，5G—吊焊，6G—45°斜焊焊接位置母材熱影響區沖擊試驗結果表明：焊后熱處理會顯著提高焊接接頭沖擊性能，而且需要充分的保溫時間。沖擊試驗結果表明：焊后熱處理會顯著提高焊接接頭沖擊性能，而且T23鋼在超超臨界1000MW機組的應用及現狀課件THANKS!THANKS!T23鋼在超超臨界1000MW機組的應用及現狀季獻武段鵬華東電力試驗研究院T23鋼在超超臨界1000MW機組的應用及現狀季獻武段一開發背景1節能降耗、清潔能源技術——USC超高效發電機組的應用一開發背景1節能降耗、清潔能源技術——USC超高效發電機2USC機組水冷壁構件的突出特點要求采用高溫性能和焊接性良好鋼種（焊接前后無需預熱、后處理）A水冷壁出口溫度高（470/520℃）——高蠕變強度B膜式壁結構龐大——良好焊接性2USC機組水冷壁構件的突出特點要求采用高溫性能和焊接性良二研發思路T23鋼主要以T22鋼為基礎進行改良，其方法是加入W(～1.6%)，減少Mo(≤0.30%)，并加入少量的V、Nb、N、B，國產鋼102有近似的合金系統和含量（日本牌號HCM2S）。二研發思路T23鋼主要以T22鋼為基礎進行改良，其方法是加Cr-Mo基體固溶強化，1.6%W加強固溶強化作用。V、Nb、N等形成彌散合金碳化物、氮化物形成第二相沉淀強化。經過(1060±10)℃正火及(760±10)℃回火后，產生具有最佳沉淀物的回火貝氏體組織。Cr-Mo基體固溶強化，1.6%W加強固溶強化作用。V、NbT23鋼發展體系T23鋼發展體系T23鋼在超超臨界1000MW機組的應用及現狀課件三力學性能ASTM規范數據三力學性能ASTM規范數據V&M鋼廠T23鋼Rp0.2分布V&M鋼廠T23鋼Rp0.2分布T23高溫性能T23高溫性能600℃下T23鋼的許用應力是T22/P22鋼的1.8倍而稍低于如圖2所示的T91/P91鋼。600℃下T23鋼的許用應力是T22/P22鋼的1.8倍而稍四組織狀態供貨狀態四組織狀態供貨狀態1上鍋廠

A冷裂性試驗

T=25mm鋼板試驗，結果表明T23鋼有一定冷裂傾向，不預熱在拘束應力較大的情況下無法保證無裂紋。

五焊接性分析1上鍋廠

A冷裂性試驗

T=25mm鋼板試驗B焊接性能試驗

日本住友提供的Φ38.1×4.57mm、Φ44.5×7.1mm和Φ50.8×8mmHCM2S鋼（同種鋼、異種鋼）。

結論：小口徑管子對接焊接在不預熱情況下，對接焊接頭接頭表面、金相試樣均未觀察到裂紋。但焊縫及熱影響區硬度值偏高、沖擊韌性偏低，經700℃～730℃×2h熱處理后，焊縫及熱影響區沖擊韌性顯著提高。應考慮對T23進行焊后熱處理。拘束較大應預熱100℃.B焊接性能試驗

日本住友提供的Φ38.1×4.57mm、Φ42廣東火電

日本三菱公司供貨、規格為Φ48.6×7.1mm和Φ63.5×3.5mm，焊前預熱150℃，背面無氬氣保護且焊后不熱處理，采用手工鎢極全氬弧焊，出現了根部未焊透和過燒的焊接缺陷。

結論：采用一定的焊前預熱溫度，嚴格控制層間溫度，控制焊接電流和焊道厚度的焊接工藝，是能夠保證焊接質量的。只要控制好焊接規范，背面不充氬保護也是可行的。焊前預熱，焊后緩冷，可以不做焊后熱處理。2廣東火電

日本三菱公司供貨、規格為Φ48.6×7.1m3湖南火電

Φ45×7.8mm的T23管進行多種試驗方案的試驗焊接性研究。

結論：小口徑管T23無需焊前預熱，即可獲得無冷裂紋傾向的焊接接頭。但要獲得良好的沖擊韌性，需對T23焊接接頭進行焊后熱處理。同時，為獲得綜合性能良好的焊接接頭，建議采用手工鎢極氬弧焊(TIG)工藝。

3湖南火電

Φ45×7.8mm的T23管進行多種試驗方案4日本Sumitomo鋼廠

研究認為，小管可不進行焊前預熱和焊后熱處理。不預熱的前提主要基于含碳量的降低對減小T23冷裂傾向敏感性的貢獻。4日本Sumitomo鋼廠

研究認為，小管可不進行焊前預熱和T23鋼冷裂傾向性比較T23鋼冷裂傾向性比較5法國V&M(曼內斯曼)鋼廠（2008年結果）

結論：G23級鋼的再熱裂紋傾向要比其他如G91、92級鋼更為敏感，因此建議在壁厚大于10mm時須進行中溫退火；但也同時提到對T/P23鋼的焊接須注意較低的熱輸入量、控制層間溫度、多層焊以及進行預熱等措施。這說明對T23鋼的焊接必須注意焊接工藝的嚴格控制，否則難以達到理想的焊接接頭性能。

5法國V&M(曼內斯曼)鋼廠（2008年結果）

結論：G2T23鋼在超超臨界1000MW機組的應用及現狀課件上述結果分析，國外供貨商的供貨條件可做到焊前不預熱和焊后無需進行熱處理。但國內各大制造廠關于T23鋼薄壁管焊接的研究結果卻不盡相同。在實際的操作過程中，往往由于現場工作條件的復雜性導致多種焊接不利因素，造成焊接接頭存在一定的問題。因此，T23鋼薄壁管焊接需特別注意控制焊接工藝。上述結果分析，國外供貨商的供貨條件可做到焊前不預熱和焊國外：

156MW機組三級過熱器中運行10年后的強度等研究。

經過10年運行后，管外徑沒有明顯脹粗和腐蝕；其屈服強度和抗拉強度經過1年運行后較原始態略微下降，繼續運行至10年幾乎不變化，且仍滿足實際運行強度需要，伸長率和斷面收縮率略微下降。六應用現狀國外：156MW機組三級過熱器中運行10年后的強度等研究。實際應用中T23鋼的性能變化實際應用中T23鋼的性能變化某1000MW電站水冷壁管子規格為φ38.1×6.78mm