Kimyasal bileşimi farklı SA 335 P91 / SA 106 grade B çeliklerinin kaynaklı birleştirme işleminin araştırılması

Abstract

Yüksek alaşımlı P91 çelik borular yüksek sürünme dayanımları, tokluk ve korozyon dayanımları nedeniyle enerji santrallerinde tercih edilmektedir. Yüksek alaşımlı P91 çelik boruların düşük karbonlu az alaşımlı 106 Grade B gibi çelik borulardan çevre üniteler ile bağlantıları çok karşılaşılan endüstriyel uygulamalardır. Her iki çeliğin kimyasal bileşenleri ve mekanik özellikleri birbirinden oldukça farklıdır. Bu nedenle, yüksek alaşımlı çelikler ile düşük karbonlu az alaşımlı çeliklerin kaynaklı birleştirme işlemleri çok kritik bir teknoloji içermektedir. Problemlerin çözümü için benzer özelliklere sahip olmayan bu tür çeliklerin kaynağı için endüstriyel uygulamalarda iki farklı metot uygulanmaktadır. Bu metotlardan birincisi, ara değer çeliklerden borular ile kademeli geçiş, ikincisi ise kaplamalı (buttering, yağlama) kaynak tasarımıdır. Bu çalışmada, Ø 610 mm ve 17,47 mm cidar kalınlığında yüksek alaşımlı P91 çelik borular ile düşük karbonlu az alaşımlı 106 Grade B çelik boruların kaynak edilebilirliği kaplamalı (buttering, yağlama) kaynak tasarım metodu ile araştırılmıştır. P91 çelik boru yüzeyi P22 (ER90S-B3) çelik ile kaplanmış ve P22 ile 106 Grade B kaynaklı birleştirme için kaynak işlemleri tasarlanmıştır. Tasarım sonucu elde edilen kaynaklı birleştirme ürünlerinden makro yapı, çekme deneyi, eğme deneyi, çentikli darbe deneyi ve sertlik deneyi sonuçları elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar standartlara uygun değerlerdir.

P91 is one of the most preferable alloyed steel at power plant projects because of its creep, toughness and corrosion strength. Welding of this high-alloyed steel to 106 Gr. B which is low alloyed carbon steel to connect to auxiliary system is a common faced industrial problem. That is why, it is critical and special process to weld this materials to each other. To solve the problem, there are two type of different methodology. The first one is gradual transition with similar pipes and the second approach is buttering. In this study, we have researched weldability of P91 to 106 Gr. B by buttering method with using a test coupon has diameter of 610 mm and 17,47mm thickness. At first step, P91 has been cladded by P22 (ER90S-B3) and weld has been performed between this P22 layer and 106 Gr. B. Condition of this weld beam was evaluated by macrograpy, tensile test, bend test, charpy notch test and hardness test. The results obtained from these tests are satisfactory according to international standards and codes.