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摘要：现阶段是一个科学技术爆发式发展的社会，社会各方各面的发展可以说是日新月异，一个智能的现代化社会蓝图逐渐在人们面前展开，国家的制造业的水平是衡量国家综合实力的重要标准，国家和社会对相关技术的发展问题也逐年加深。同时增加的还有相关制造产品的质量研究工作的实施难度，对相关材料性能的研究，是时下国家及相关部门的工作重点。文章以P91钢的特性及其应用为方向展开讨论。
关键词：P91钢；应用特性；应用难题；应对方案；发展前景
1前言
随着我国科学技术的迅速发展，我国的制造业水平与以往的工作相比，也有着很大的进步，着眼于我国时下的经济发展工作，相关的建筑材料的性能，对厂家的工作有着较大的影响。就拿我国的火力发电厂为例，在建设工作中所选用的管材性能将会直接影响到实际工作的安全性以及效率问题。分析以往的电厂发展工作，所用到的管道材料一般都是A335P22管制材料，因为这种材料具有着很强的耐热性特点，所以在主蒸汽管道中的应用就十分的广泛，但是随着技术发展，P91钢相对于A33P22管制材料似乎有着许许多多方面的优势。
2P91钢的特性分析
P91钢作为一种新型的钢材，由于其特殊的性能，在时下的发展中应作较为广泛，对其相关性能的分析也有一套完整的理论体系及分类方式。在以往的电厂工作中，由于受到工作环境的影响，电厂除尘管道所用到的材料一般都是10CrMo910，这种材料在实际使用过程中能够承受超高压的作用，所以在电厂主蒸汽管道中的应用较为广泛，能够很好的应对相关工作设施的正常工作。所以在上世纪70年代初到80年代末，电厂需要进行主蒸汽管道的建设或者是维修工作，首选的材料就是10CrMo910钢材。但随着技术的发展，钢材的性能也随着时代的发展而逐步提高，时间进入了80年代，这个时代的电厂建设工作人员也急需一种性能更好的钢制材料，以应对时下主蒸汽管道的日常所需，一种耐热性能更好的钢材就应运而生，那就是A335P22钢制材料，对两种钢材实际的性能数据进行详细的对比分析，我们可以发现A335P22钢制材料相对于传统的10CrMo910钢材，在耐热性能方面有着更好的表现[1]。除此之外，A33P22钢制材料拥有更好的耐腐蚀能力，这就改变了传统钢材不能适用于高温高压环境的弊端，所以这项新材料发明之后就广泛了应用于电厂的主蒸汽管道修建工作之中。
但是随着近年来的发展，电厂在进行正常的作业工作的时候，对工作温度的需求也随之提高，为了使相关的工作效率进一步的提高，就是设备的耐热程度进一步的改良，A33P22钢制材料在使用过程中就受到这一工作问题的限制，一种带着程度更高的钢质材料，就成为了时下行业内部的研究方向。经过相关人员对钢制材料的实际组成元素以及相关元素配比的调整，进而对合成后的钢材的性能进行实际的数据比，研究产生了一种叫做P91钢材，发现这种钢材在电厂实际的加工作业的时候有着较好的表现，能够满足人们对理想钢材的性能需求。发现其耐热程度基于马氏体和奥氏体之间，如果在对企业主进行相应的，其最高的耐热温度能达到650度[2]。
2.1P91钢的质量分数分析
相关的人员对P91钢所包含的元素进行实际的分析发现，其所包含的元素只要是以下几种。首先，P91钢包含较多的硫元素，这部分元素来源主要是钢材建设过程中硫化物的氧化分解而来的，但是硫元素对于P91钢来说是一把双刃剑，因为在钢材中包含一定比例的话能够切实的提高钢材韧性，但是如果硫元素的标准把控不好的话，将会起到相反的作用，行业人员所说的炽热脆性就是由此产生的。其次，对P91钢都是一些人影响最大的一个元素就是磷元素，该元素对钢材的影响主要表现在回火脆性以及热脆性方面，为了满足P91钢的使用性能，在进行该钢材的实际制造工作的时候，一定要控制磷元素的含量，根据不同的加工标准，尽量的降低钢材中磷元素的比例。除此之外，还有一些元素能够切实提高钢材的整体强度，例如氮元素和硅元素，在进行该钢材制造的过程中，就可以少量的加入这些元素。在另一个方面，钢材抗氧化以及抗腐蚀方面的性能，对电厂的实际工作也是十分重要的，在加工制造的时候，相关的工作人员可以加入少量的硅元素或者是镉元素，使得P91钢在高温高压的环境下进行工作的时候，就可以发生氧化作用，产生一层较为细腻的氧化膜，提高其抗腐蚀能力[3]。
2.2P91钢的室温力学性能分析
在进行P91钢的室温力学性能分析工作的时候，为了使相关的性能有一个较为直观的感觉，可以与其他型号的钢材进行对比分析，我们就以P92钢作为对比材料进行相关性能数据分析，相关的数据如图一所示。
从图中我们就可以较为直观地发现，在屈服极限以及抗拉强度，两个主要的对比方面的数据来看，P91钢都有着较好的表现，分别在P92钢的基础上有着很好的性能改进。其中屈服极限是P92钢的两倍之多，抗拉强度也比P92钢高出了41%。由此我们可以看出，P91钢的性能确实比传统的钢材更加的适用于电厂相关方面的工作[4]。
2.3许用应力及蠕变强度方面的数据分析
在进行相关的数据分析工作的过程中，同室温力学性能的分析工作一样，在这里还是以P92钢为参考，对P91钢相关的性能进行对比分析。在这里我们从许用应力及蠕变强度两个方面出发，对P91钢在这两方面的特性进行详细的解析。相关的对比数据如图2所示。
图二
图二所展示的相关数据，我们可以直观观察出，在温度低于655的情况下，P91钢的许用应力，相对于P92钢而言有着较好的表现，在这个范围之内，其许用应力较高。在电厂主蒸汽管道的设计建设工作过程中，相应材料的许用应力是一个重要的工作参数，材料较高的使用用例能够使得相应设施的管壁厚度大大降低，如果在电厂主蒸汽管道的设计建设工作过程中，使用P91钢对原有的钢材进行替换的话，就会使原有管壁厚度降低至少一半以上。除此之外使用P91钢，还有以下方面的优势：首先P91钢比P92钢系统柔度更好，这就使得该材料使用过程中，极大减少膨胀率对相关设施影响，保证相关设施工作质量，进而提高工作效率。
在火力发电厂进行正常工作的时候，为了保证相关的配套设施能够正常工作，降低工作过程中产生问题几率，针对主蒸汽管道的相关工作，对介质温度较高的主汽管道有着较高的行业标准。当温度达到520度以上之后，就需要对相应的主体管道进行蠕变监测工作。而影响钢制材料蠕变强度的因素表现在各方各面，当下主要研究部门认为联想相关的性能的主要因素包括温度、应力和钢材本身的性能，其中温度的影响特点是，随着温度提高，应力也会随之产生正变化，进而使得相关材料的蠕变速度越来越快。
2.4P91钢线膨胀系数和热导率相关的性能分析
相关人员对P91钢进行钢线膨胀系数和热导率的研究，主要的工作目的是对在相应的材料与珠光体材料进行连接的过程中，降低蠕变疲劳裂纹问题产生的几率。在相关的设施进行正常的工作时，疲劳裂纹使其使用的寿命降低的主要元素之一。从图3中，P91钢与P92钢在线膨胀系数和热导率两个方面性能的对比数据来看，两种钢材并没有较大的性能差别，在以往的使用工作中，P92钢较强的抗蠕变疲劳裂纹性能就是其主要的工作优势，这就说明P91钢在这方面也有着较好的表现。除此之外，我们还可以发现P91钢比P92钢的膨胀系数略低，这可有效的降低相关管道的力矩，提高管道的使用寿命[7]。
图三
2.5P91钢焊接性能方面的工作分析
对时下的焊接方法进行具体的分析，我们发现针对P91钢，有着较好焊接效果的焊接方式就是包括传统的电弧焊机、新型的氩弧焊接等等。但是为了保证更好的还没效果，相关施工人员在进行实际的材料选择时，一定要把焊条材料与母体材料相近，作为相关工作的原则来尽量避免在实际工作进行过程中，出现因为母体材料和焊条材料差异较大，相关的材料性能迥异的问题，造成后续效果不理想的状况。选择一种与母体材料相近，并且相关的性能也十分相似的焊条材料，能够保证焊接后材料的蠕变性能，提高相关设施的使用持久性[8]。对P91钢相关的焊接工作进行具体的分析，相关人员总结出了一下工作的重点：
2.5.1同种材料焊接的工作问题
在P91钢与P91钢焊接的情况下，由于这两种焊接材料属于同一种，所以在进行实际的焊接工作时，只需考虑所选用焊条的材料。这时候我们需要遵循焊接材料与母体材料相近的原则，可以使用9Cr-1Mo新号的焊条。但要严格遵守焊接工作实际工序，首先要进行预处理，相应的温度也有着极高的行业规范，一般情况下不应该超过200度，也不应该低于180度。在焊接工作完成之后，需要将焊接后的材料放在室内进行冷却，当材料的温度下降到室温之后，才可以进行后续的回火处理。
2.5.2不同材料焊接的工作问题
（1）与P92钢的焊接工作。由于传统的火力发电厂中所用到的管道材料一般都是P92钢，所以如果在传统的火力发电场，管道改造工作中应用P91钢，两个工厂的实际焊接工作，就不得不进行考虑。焊接材料还是选用与两种材料的性能都接近的2.25Cr-1Mo焊条，该材料的预热温度应该保持在200多左右，当工作人员完成焊接工作之后，需要将相关的材料放入室温进行冷却，然后才能在720度条件下进行回火处理，以保证经过焊接后的材的相关的使用性能。
（2）与TP304H材料的焊接工作。通过对两种材料性能的研究，发现miliheo284Gr材料有两种母体材料的性能最为相近，所以所使用的焊条材料也应该是用这种材料。在工作中的预热温度应该不低于240度，焊接工作完之后，还是在室温进行录取工作，然后在720度左右的条件下进行回火工作。
3P92钢应用工作简析
在P92钢问世之前，我国的火力发电厂在进行主蒸汽管道的建设过程中，所用到的管材材料一般都是P91钢，因为这种材料相对于以往的钢制材料，在性能方面有着表现良好，在实际的使用工作中有着良好反馈。在P92钢问世之后，在性能以及价格方面，相比于P91钢都有着较大的优势，所以时下我国的火力发电站，都在紧张地进行着P92钢对P91钢的替换工作，但由于发展时间较短，P92钢相关的应用工作在我国的推展还是较为缓慢的。但P92钢在我国火力发电厂主蒸汽管道中的应用前景十分广阔。
结束语：
随着科技的发展我国的制造业发展速度也十分的迅猛，许多新材料在近几年来都相继的问世。对我国传统电厂建设工作进行分析，在对材料性能要求较高的主蒸汽管道的建设工作中，在以往工作中所用到的材料大多是P91钢，但是随着技术的发展，新型的P92钢在应用工作中所展现出的优势越来越明显。在此背景下，各大工厂都在积极地进行着P92钢应用工作，一定要注重辅助性技术的发展，为推广工作助力。
参考文献：
[1]黄吉宇：分析比较P91钢的特性及其应用[J]。新华网，2014-08-14：31-32.
[2]刘岩松：分析比较P91钢的特性及其应用[J].赤峰学院学报（自然科学版）.2015（10）：51-52.
[3]王健相：分析比较P91钢的特性及其应用[J].安徽大学学报.2015（5）：10-11.
[4]黄佳宁：分析比较P91钢的特性及其应用[J].中国人民大学学报.2014：24-25.