电站截止阀用高合金耐热钢介绍

随着我国经济的高速发展，社会用电需求量不断增加，火力电站建设也在飞速发展。在火力发电汽轮机组中，超(超)临界汽轮机具有效率高、煤耗低和污染物排放量低等优点，被国内外火力发电厂大量而广泛地采用。超(超)临界汽轮机(1000MW)主蒸汽参数为压力25MPa，再热蒸汽温度600℃。火电机组主蒸汽管道、再热蒸汽管道热段的使用材料由珠光体耐热钢的10CrMo910 ( DIN17175 ) 、ASTM A335-P22 发展到使用X20CrMoV121 ( DIN17175 )、ASTM A335-P91、10Cr9Mo1VNb(GB 5310-1995)等含有马氏体的铁素体耐热钢。与珠光体耐热钢管对焊连接的电站阀铸件是选用ZG20CrMoV、ZG15CrMo1V、WC6、WC9材料，通过机组常年运行证明，这些材料是完全可以满足各方面技术性能要求的。1984年，ASME和ASTM将P91引入标准后，国际上P91 材料在火电厂大容量机组的主蒸汽管道、再热蒸汽热段管道逐步被广泛应用。P91材料的开发成功，使珠光体耐热钢和奥氏体耐热钢之间增加了新材料，填补了火电厂蒸汽管道在590～650℃温度范围内的材料空缺，使超临界机组和超超临界机组的发展有了相应的材料基础。P91钢相比珠光体耐热钢主要是减小了管道壁厚，如主蒸汽管道、再热蒸汽管道壁厚减小约一半，电站阀受压件壁厚减小40%以上，产品自重减小65% 以上，提高发电效率8% 左右。

早在70年代初，美国开始着手研究9Cr-1Mo钢，且在不断改进，直到1983 年研制出改进型的9Cr-1Mo钢，这是一种在9Cr-1Mo的基础上加一定量的Nb、V、N 等元素的合金。同年P91 钢被美国材料试验学会( ASTM) 和美国机械工程师学会( ASME) 正式接受为锅炉管道用材料。其材料级别为ASTM 213-T91 和ASME /SA335-P91。随着P91材料的广泛应用，我国的相关标准也进行了相应的补充和完善。如JB/T 5263-2005中电站阀铸钢件材料增加了C12A，GB 5310-2008中增加了10Cr9Mo1VNbN和10Cr9MoW2VNbBN 等。

        低合金耐热钢(15CrMo、20CrMo、12CrMoV、WC6、WC9等) 在我国应用比较广泛，其焊接性良好，只要采取合适的预热温度和焊后消除应力热处理，可以得到满足要求的优质焊缝。而P91 /F91、P92 /F92 材料合金元素较高，焊接性明显下降。电站阀主要零部件采用C12A、P91 /F91、P92 /F92 材料给阀门制造中的焊接工序带来一定难度，选用合适的焊接工艺方法，适宜的填充材料，合理的焊接工艺规范是电站阀制造的重要环节。