Stale żarowytrzymałe nowej generacji, ich spawalność i własności złączy spawanych. Część IV. Stal E911.

• Autorzy: Brózda J.

Warianty tytułu

EN

Heat resistant steels of new generation, their weldability and properties of welded joints. Part IV. E911 steel.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Podano podstawowe charakterystyki stali E911 (X11CrMoWVNb9-1-1) oraz jej wytrzymałość na pełzanie w porównaniu do innych gatunków stali żarowytrzymałych. Wykonano wykres przemian austenitu dla warunków spawalniczych - CTPc-S i zbadano wpływ cykli cieplnych spawania na własności symulowanej SWC. Stwierdzono, że w szerokim zakresie czasów stygnięcia t8/5 występuje martenzyt o twardości większej od 400 HV. Udarność symulowanej SWC jest znacznie niższa od udarności materiału rodzimego. Przeprowadzone badania skłonności do pękania wyżarzeniowego wykazały odporność stali E911 na ten rodzaj pęknięć. W oparciu o analizę literatury podano podstawowe warunki spawania stali E911, stosowane materiały dodatkowe i własności złączy spawanych. Próbne złącza rur ze stali E911(fi 405 x 60 mm) spawano w pozycji przymusowej (PF) i w pozycji naściennej (PC) metodą TIG drutem C9 MVW-IG i elektrodami otulonymi FOX C9 MVW firmy Böhler. Po przeprowadzeniu obróbki cieplnej złącza próbne poddano badaniom ultradźwiękowym i obszernym badaniom własności mechanicznych oraz przeprowadzono badania metalograficzne i pomiary twardości. Stwierdzono, że własności wytrzymałościowe i plastyczne złączy spawanych odpowiadają wymaganiom jak dla stali E911, twardość nie przekracza 297 HV10, udarność materiału rodzimego i SWC jest wysoka, a praca łamania spoiny (44-64 J) spełnia wymagania UDT i TŰV.

EN

Basic characteristics of the E911 (X11CrMoWVNb9-1-1) steel and its creep strength in comparison with the other heat resisting steel grades are given. The TTT-diagram for welding purposes was developed and the influence of welding thermal cycles on the properties of simulated heat affected zones was examined. It was found, that in a wide range of t8/5 cooling times martensite with the hardness exceeding 400 HV was present. The impact strength of the simulated HAZ was much lower than that of the parent material. The reheat cracking test did not reveal any susceptibility of the E911 steel to crack formation of that type. On the basis of literature review, basic welding conditions for the E911 steel, suitable filler metals and properties of welded joints are given. Test butt joints in E911 steel tubes (phi 405 x 60 mm) were TIG welded with the Böhler C9 MVW-IG wire (root) and FOX C9 MVW covered electrodes in the horizontal (PC) and vertical-up (PF) positions. After post weld heat treatment the joints were ultrasonically tested and a wide range of mechanical tests as well as metallographic examination and hardness measurements were performed. It was found, that mechanical and plastic properties of welded test joints satisfied the requirements for the E911 steel, the hardness did not exceed 297 HV10, the impact strength of the parent material and HAZ was high and the notch toughness of the weld (44-64 J) satisfied the UDT and TŰV approval requirements.

Słowa kluczowe

PL

stal żarowytrzymała; spawalność; złącze spawane; stal E911; SWC

EN

heat resistant steel; weldability; welded joint; E911 steel; HAZ

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 48, nr 4
• Strony: 49--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Brózda J.

• Instytut Spawalnictwa, Zakład Badań Spawalności i Konstrukcji Spawanych

• Instytut Spawalnictwa, Zakład Badań Spawalności i Konstrukcji Spawanych

Bibliografia

• 1. Drozda J.: Stale żarowytrzymałe nowej generacji, ich spawalność i własności złączy spawanych. Część I. Cel stosowania stali żarowytrzymałych nowej generacji, ich charakterystyka i wynikające korzyści. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2004 r., nr 1.
• 2. Brózda J.: Stale żarowytrzymałe nowej generacji, ich spa-walność i własności złączy spawanych. Część III. Stal T/P92. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2004 r., nr 3.
• 3. Brózda J.: Sprawozdanie merytoryczne z wykonania projektu badawczego pt. "Opracowanie charakterystyk spawalności i wytycznych do technologii spawania nowej generacji stali żaroodpornych", stanowiącego część Projektu Zamawianego PBZ-KBN 12/T08/T10/99 "Materiałowe i technologiczne aspekty w energetyce konwencjonalnej", Instytut Spawalnictwa, Gliwice, 2002 r.
• 4. Viswanathan R., Bakker W.T.: Materials for boilers in ultra supercritical power plants. Proceedings of 2000 International Joint Power Generation Conference. Miami Beach, Florida, July 23-26, 2000.
• 5. S.Scarlin B., Stamatelopoulos G. N.: New boiler materials for advanced steam conditions. Proceedings of the 7lh Liege Conference "Materials for advanced power engineering 2002". European Commission, University de Liege, Vol. 21, Part II, 2002, str. 1091-1108.
• 6. E911 - Vallourec Experience. Materiały informacyjne firmy Vallourec Industries, Power Generation Division, 1997.
• 7. Orr J., Buchman L., Everson K.: The commercial development and evaluation of E911, a strong 9%CrMoNbVWN steel for boiler tubes and headers. Materiały na konferencje "Advanced heat resistant steels for power generation", April 1998, San Sebastian, Hiszpania.
• 8. Chen Q., Scheffknechr G.: Boiler design and materials aspects for advanced steam power plants. Proceedings of the 7th Liege Conference "Materials for advanced power engineering 2002". European Commission, University de Liege, Vol. 21, Part II, 2002, str. 1019-1033.
• 9. Warmfester Stahl X11CrMoWVNb9-M. Werkstoff-Nr.: 1.4905. VdTUY-Werkstoffblatt 522/2, 7 Ausgabe; 03.98.
• 10. Heuser H., Jochum C.: SchweiBen neuartiger warmfester CrMo-legierter Stahle fur konventionelle Kraftwerke. Materiały informacyjne firmy Thyssen Welding, 2000 r.
• 11. Bohler Welding. Wissenwertes fur den Schweiber. Katalog materiałów dodatkowych do spawania, wyd. styczeń 2001 r.
• 12. Coussement C., Dhooge A.: Evaluation weldability using weld simulation testing. Proceedings of the International Symposium on Physical Simulation, Delft 1992.