Microstructure and properties of dissimilar welded joint between P91 and TP347HFG steels after 105 000 h service

• Autorzy: Zieliński A. , Golański G. , Urbańczyk P. , Słania J. , Jasak J.

Warianty tytułu

PL

Mikrostruktura i właściwości różnoimiennego złącza spawanego pomiędzy stalą P91 i TP347HFG po 105 000 godzin eksploatacji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the results of investigations of a dissimilar welded joint made between X10CrMoVNb9-1 (P91) martensitic steel and TP347HFG austenitic steel. The welded joint material was taken from a primary steam superheater coil operated at maximum working temperature of approx. 540°C for more than 105 000 hours. Destructive testing and metallographic tests were carried out for the welded joint material to determine the impact of long-term service on the properties of the joint. Microstructure of the welded joint was observed using a optical microscope (OM) and scanning electron microscope (SEM). The destructive testing included: impact test, static tensile test and hardness measurement.

PL

W pracy zostały przedstawione wyniki badań złącza spawanego różnoimiennego, wykonanego pomiędzy stalą martenzytyczną w gatunku X10CrMoVNb9-1 (P91), a stalą austenityczną TP347HFG. Materiał złącza spawanego został pobrany z wężownicy przegrzewacza pary świeżej, pracującego w maksymalnej temperaturze pracy około 540oC w czasie ponad 105 000 godzin. Dla materiału złącza spawanego przeprowadzono badania niszczące oraz badania metalograficzne, w celu określenia wpływu długotrwałej eksploatacji na właściwości złącza. Obserwacji mikrostruktury złącza spawanego dokonano za pomocą mikroskopu świetlnego (OM) oraz elektronowego mikroskopu skaningowego (SEM). Badania niszczące obejmowały: próbę udarności, statyczną próbę rozciągania oraz pomiar twardości.

Słowa kluczowe

EN

microstructure; mechanical properties; welded joint P91 / TP347HFG

PL

mikrostruktura; właściwości mechaniczne; złącze spawane P91 / TP347HFG

• Wydawca: Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
• Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 67, nr 1
• Strony: 37--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab., zdj.

Twórcy

autor

Zieliński A.

• Instytut Metalurgii Żelaza

autor

Golański G.

• Czestochowa University of Technology

autor

Urbańczyk P.

• Office of Technical Inspection

autor

Słania J.

• Czestochowa University of Technology

autor

Jasak J.

• Czestochowa University of Technology

Bibliografia

• 1. Tasak E., Ziewiec A.: Weldability of construction materials. Volume I. Weldability of steels, Wydawnictwo JAK – Kraków 2009
• 2. Pikos I., Kocurek R., Adamiec J.: Perspectives of materials for fi n tubes, Advances in material science, vol. 13, No. 3 (37), p. 17-25
• 3. Zheng-Fei H.: Heat-resistant Steels, Microstructure Evolution and Life Assessment in Power Plants, Thermal Power Plants, InTech Publ. 2012, p. 195-226
• 4. Brózda J.: New-generation austenitic steels used for power equipment with supercritical parameters and their welding, Bulletin of the Polish Welding Centre of Excellence. 5 (2006), p. 40-48
• 5. Golański G., Kolan C., Jasak J., Urbańczyk P., Słania J., Zieliński A.: Microstructure and mechanical properties of TP347HFG steel after long-term service, Energetyka. 11 (2014), p. 655-657
• 6. Golański G., Kępa J.: Role of complex nitride Cr(V, Nb)N –Z phase in high-chromium martensitic steels, Inżynieria Materiałowa. 5 (2011), p. 917-922
• 7. Golański G., Jasak J., Słania J.: Microstructure, properties and welding of T24 steel – critical review, Kovove Mater. 52 (2014) 99-106
• 8. Iseda A., Okada H., Semba H., Igarashi M.: Long-term creep properties and microstructure of Super304H, TP347HFG and HR3C for advanced USC boilers, in: R. Viswanathan, D. Gandy, K. Coleman (Eds.) Advances in Materials Technology for Fossil Power Plants Proceedings from the Fifth International Conference, Macro Island, 2007, p. 185-196
• 9. Brentrup G.J., DuPont J. N.: Fabrication and Characterization of Graded Transition Joints for Welding Dissimilar Alloys, Welding Journal, vol. 92 (2013), p. 72-79
• 10. Tasak E., Ziewiec A., Ziewiec K.: Problems during welding and repair to joints of dissimilar steel, Archives of Foundry, 6, 21, 2006, 221-227
• 11. Polish Norm PN-EN ISO 6892-1:2009, Metallic materials.Tensile testing. Part 1 – Method of test at room temperature. Polish Committee for Standardisation
• 12. Polish Norm PN-EN ISO 6507-1: 2007, Metallic materials. Vickers hardness test. Part 1 – Test method. Polish Committee for Standardisation
• 13. Polish Norm PN-EN ISO 148-1: 2010, Metallic materials. Charpy impact test. Part 1 – Test method. Polish Committee for Standardisation
• 14. Yoshikawa K., Teranishi H., Tokimasa K., Fujikawa H., Miura M., Kubota K.: Fabrication and properties of corrosion resistant TP347H stainless steel, J. Mater. Eng. 10, 1 (1988) 69-84
• 15. Chengyu C., Hongyao Y., Xishan X.: Advanced austenitic heat-resistant steels for ultra-super-critical (USC) fossil power plants, Alloy steel – properties and use, InTech Publ.2011, p. 171-200
• 16. Jeng S.L., Lee H.T., Rehbach W.P., Kuo T.Y., Weirich T. E., Mayer J. P.: Effect of Nb on microstructure and corrosive property in the Alloy 690 – SUS 304L weldment, Mater. Sc.Eng. A, 397, 2009, p. 229-238
• 17. Goyal S., Laha K., Chandravathi K.S., Bhanu Sankara Rao K.: Prediction of type IV cracking behavior of 2.25Cr-1Mo steel weld joint based on finite element analysis, Transactions of the Indian Institute of Metals, vol. 63 (2010), p. 461-466