P91鋼的Ms點約為400℃,預(yù)熱溫度一般選在200~250℃。預(yù)熱溫度不能太高,否則接頭冷卻速度降低,可能在焊接接頭中引起晶界處碳化物析出和形成鐵素體組織,從而大大降低該鋼材焊接接頭在室溫時的沖擊韌性。預(yù)熱溫度的下限從哈爾濱鍋爐廠所做過的插銷試驗可得到很好的說明。
插銷試棒采用P91鋼,直徑8 mm,深0.5 mm,底板采用13CrMo鋼,厚20 mm,試驗在不預(yù)熱、預(yù)熱150℃、預(yù)熱200℃、預(yù)熱250℃條件下進行。焊條采用J707。焊接電流為165~170 A,電弧電壓為21~267 V,試驗結(jié)果如 由上述試驗結(jié)果知,在不預(yù)熱條件下,P91鋼焊接接頭的臨界應(yīng)力為176.4 MPa;預(yù)熱150℃時,臨界應(yīng)力為354.8 MPa,為P91鋼常溫屈服極限415 MPa的85.4%;預(yù)熱200℃以上時,臨界應(yīng)力大于460 MPa,超過了P91鋼常溫屈服極限。由此,為避免P91鋼焊接時產(chǎn)生冷裂紋,預(yù)熱溫度必須不低于200℃,德國規(guī)定預(yù)熱溫度為180~250℃,美國CE公司規(guī)定預(yù)熱溫度為120~205℃。