合金管厂

40Cr无缝钢管执行标准：

GB5310-1995、GB17396-1998、DIN17175-79、GB6479-2000、GB9948-88

40Cr无缝钢管化学成分

牌号 化学成分(质量分数)()

C Si Mn Cr≤ Mo Ni B V

40 Cr 0.37-0.44 0.17-0.37 0.50-0.80 0.80-1.10 － －  －

40Cr无缝钢管力学性能

牌号 拉力强度MPa 屈服点MPa 断后伸长率（） 断面收缩率（）

40Cr 980 785 9 45

40Cr无缝钢管主要用途

用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体管道等。40铬无缝钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，40铬无缝钢管是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件，丹口市合金管，如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等。用40Cr合金钢管制造环形零件，可提高材料利用率，厚壁合金管，简化制造工序，节约材料和加工工时，如滚动轴承套圈、千斤顶套等，目前已广泛用钢管来制造。40Cr无缝钢管还是各种常规不可缺少的材料。

P91合金管机械性能

P91钢的常温抗拉强度≥585 MPa，常温屈服强度≥415 MPa，硬度≤250 HB，伸长率(50 mm标距的标准圆形试样)≥20%，许用应力值［σ]650℃=30 MPa。

按照国际焊接学会推荐的碳当量公式算得P91的碳当量为1.631， P91的焊接性较差。　

P91焊接时存在的问题

P91的临界冷却速度低，奥氏体稳定性很大，冷却时不易发生正常的珠光体转变，从而冷却到较低温度时发生了马氏体转变。正由于此，P91的淬硬和冷裂倾向很大。由于热影响区的各种组织具有不同的密度、膨胀系数和不同的晶格形式，在加热和冷却过程中必然会伴有不同的体积膨胀和收缩；另一方面，由于焊接加热具有不均匀和温度高的特点，合金管厂，故而P91焊接接头内部应力很大。

　　对于P91，奥氏体十分稳定，要冷却到较低温度(约400℃)才能变为马氏体。粗大的马氏体组织脆而硬，接头又处在复杂应力状态下。同时，焊缝冷却过程中氢由焊缝向近缝区扩散，氢的存在促使了马氏体脆化，其综合作用的结果，很容易在淬硬区产生冷裂纹。

2　热影响区晶粒长大

　　焊接热循环对焊接头热影响区的晶粒长大有重大的影响，特别是紧邻加热温度达到很高的熔合区。当冷却速度较小时，在焊接热影响区会出现粗大的块状铁素体和碳化物组织，使钢材的塑性明显下降；冷却速度大时，由于产生了粗大的马氏体组织，也会使焊接接头塑性下降。

3　软化层的产生

　　P91钢在调质状态下焊接，热影响区产生软化层不可避免，而且比珠光体耐热钢的软化更为严重。当用加热和冷却速度均较缓慢的规范时，软化程度较大。另外，软化层的宽度和它离熔合线的距离，不仅与焊接的加热条件及特点有关，还与预热、焊后热处理等有关。

4　应力腐蚀裂纹

　　P91钢在焊后热处理之前，冷却温度一般不低于100℃，如果在室温下冷却，而环境又比较潮湿时，容易出现应力腐蚀裂纹。德国规定：在焊后热处理之前必须冷却至150℃以下。在工件较厚、有角焊缝存在及几何尺寸不好的情况下，冷却温度不低于100℃。如果在室温下冷却，严禁潮湿，否则容易产生应力腐蚀裂纹。

P91合金管结论

　　①P91钢高合金化，尤其是添加了少量铌、钒等微量元素，高温强度、抗氧化性较12Cr1MoV钢有较大的提高，但其焊接性能较差。

　　②插销试验表明，P91钢有较大冷裂倾向，选取预热200～250 ℃，合金管，层间温度200～300 ℃，可有效防止冷裂纹产生。

　　③P91焊后热处理前，必须冷却至100～150 ℃，保温1 h；回火温度730～780 ℃，保温时间不少于1 h。

　　④以上焊接工艺已应用于200 MW、300MW 锅炉制造生产实践中，取得满意效果，并获得较大的经济效益。

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