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P22與P91對接焊縫的正常金相組織需結(jié)合兩種鋼材特性分析：

一、P91鋼側(cè)焊縫及熱影響區(qū)組織

1. 正常組織類型
   P91鋼屬于馬氏體耐熱鋼，其焊縫及熱影響區(qū)的正常金相組織為低碳回火馬氏體。該組織通過微合金控軋技術(shù)細化晶粒，形成細晶鋼，顯著提升鋼材的沖擊韌性和高溫蠕變強度。

2. 關(guān)鍵特征

• 回火馬氏體形態(tài)：顯微鏡下呈現(xiàn)板條狀或針狀結(jié)構(gòu)，碳化物均勻分布在馬氏體基體上。

• δ-鐵素體控制：焊縫中δ-鐵素體含量需嚴格控制，通常不超過5%，最嚴重視場中不超過10%。過量δ-鐵素體會降低高溫性能。

• 硬度與韌性平衡：回火處理后，硬度控制在200-250 HV，同時保證室溫及高溫下的沖擊韌性。

二、P22鋼側(cè)焊縫及熱影響區(qū)組織

1. 正常組織類型
   P22鋼為珠光體+鐵素體耐熱鋼，其焊縫及熱影響區(qū)的正常金相組織為鐵素體+粒狀貝氏體。熱影響區(qū)因焊接熱循環(huán)影響，可能形成過熱重結(jié)晶區(qū)、重結(jié)晶細晶粒區(qū)和不重結(jié)晶區(qū)，各區(qū)域組織與硬度分布存在差異。

2. 關(guān)鍵特征

• 粒狀貝氏體形態(tài)：顯微鏡下呈現(xiàn)塊狀或粒狀結(jié)構(gòu)，鐵素體基體上分布著碳化物或殘余奧氏體。

• 硬度分布：焊縫區(qū)硬度為213-223 HV10，熱影響區(qū)硬度為185-223 HV10，符合BS EN ISO 15614-1標準。

• 沖擊韌性：20℃下，焊縫、熱影響區(qū)和熔合線的沖擊吸收能量分別需達到150J、317J、305J以上。

三、P22與P91異種鋼對接焊縫的特殊考慮

1. 組織轉(zhuǎn)變風險
   異種鋼焊接時，焊縫金屬可能因成分差異發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生脆性組織，導致冷裂紋傾向增加。需通過控制預(yù)熱溫度（不低于100℃）、層間溫度（200-300℃）及焊后熱處理（750-780℃回火）來抑制脆性組織形成。

2. 典型組織組合

• P91側(cè)：馬氏體+少量貝氏體（預(yù)熱溫度100-150℃時）。

• P22側(cè)：鐵素體+粒狀貝氏體（與同種鋼焊接一致）。

• 焊縫區(qū)：可能形成混合組織，需通過焊材選擇（如E9015-B9焊條）和工藝控制確保組織均勻性。

四、金相檢驗標準與缺陷識別

1. 檢驗標準

• P91焊縫金相組織應(yīng)為回火馬氏體/回火索氏體，δ-鐵素體含量需符合前述限制。

• P22焊縫金相組織應(yīng)為鐵素體+粒狀貝氏體，硬度及沖擊韌性需滿足標準要求。

2. 常見缺陷

• P91側(cè)：δ-鐵素體超標、馬氏體粗化、回火不足導致硬度過高。

• P22側(cè)：粒狀貝氏體過度粗化、鐵素體含量異常、硬度偏低。

• 異種鋼界面：碳遷移導致軟化區(qū)形成，需通過熱處理控制軟化層深度。