火(huo)電廠超臨界、超超臨界機組主(zhu)蒸汽管道(dao)和(he)(he)再(zai)熱段(duan)管道(dao)普遍采用(yong)SA335P91鋼(gang)(gang),該鋼(gang)(gang)種具有良好的高溫強度和(he)(he)高溫抗氧化性,其焊(han)接(jie)(jie)性優于F12(X20CrMoV121)。在焊(han)接(jie)(jie)性方(fang)面主(zhu)要表現為對焊(han)接(jie)(jie)冷(leng)裂(lie)(lie)紋的敏感,焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)沖擊韌性較低。該鋼(gang)(gang)熱裂(lie)(lie)紋和(he)(he)再(zai)熱裂(lie)(lie)紋敏感性低。


  從焊(han)(han)(han)接(jie)工(gong)藝方面考慮,P91鋼焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)沖擊(ji)韌性與焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料、焊(han)(han)(han)接(jie)工(gong)藝、焊(han)(han)(han)后熱處(chu)理(li)工(gong)藝和實(shi)際焊(han)(han)(han)接(jie)操(cao)作(zuo)有關(guan);從焊(han)(han)(han)縫(feng)質量方面考慮,P91鋼焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)沖擊(ji)韌性與焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)缺陷(xian)、金(jin)相組織,接(jie)頭(tou)中的(de)氫、氮、氧含量,接(jie)頭(tou)的(de)殘余應力(li)有關(guan)。


  在(zai)確定了焊(han)(han)接材料后合理(li)的焊(han)(han)接工藝及操作和(he)焊(han)(han)后熱(re)處(chu)理(li)工藝是防(fang)止和(he)減少焊(han)(han)接接頭缺陷,保證獲得最佳的金相組織,最大限度地減少接頭中的氫、氧(yang)、氮含量,降(jiang)低(di)焊(han)(han)接接頭殘余應(ying)力的關鍵(jian)。


1. 焊接(jie)材料(liao)


  氬弧焊(han)(han)焊(han)(han)絲(si)TGS-9Cb,規格Φ2.4mm;焊(han)(han)條SAF-CDV95,規格?3.2mm和(he)ф4.mm。母材、焊(han)(han)絲(si)及(ji)焊(han)(han)條的(de)化(hua)學成分見表5-44。


44.jpg


2. 焊接方(fang)法


 先(xian)用(yong)TIG打底,焊條電弧焊填充和蓋面工藝(yi)(yi)。在(zai)工藝(yi)(yi)執行過(guo)程中應注意(yi)以下幾點。


  ①. 控制(zhi)熱量輸入(ru),通(tong)過控制(zhi)熔(rong)池的(de)(de)體(ti)積和降低熔(rong)池溫度來減(jian)小(xiao)(xiao)一次結晶的(de)(de)晶粒(li)尺寸,小(xiao)(xiao)的(de)(de)線能量可(ke)有(you)效地減(jian)少碳化物的(de)(de)析出和鐵素體(ti)的(de)(de)含量,防止馬氏(shi)體(ti)晶粒(li)長大,提高焊(han)縫的(de)(de)沖擊(ji)韌性(xing)。一般設定焊(han)接線能量為17~21kJ/cm.


  ②. 充(chong)氬保(bao)護和(he)烘干(gan)焊條


  ③. 施焊中控(kong)制(zhi)焊層厚度和寬度,為保證后一焊道對前一焊道的回火作用,焊接時每(mei)層焊道的厚度控(kong)制(zhi)約(yue)為焊條直(zhi)徑。焊條擺動(dong)的幅度最寬不得(de)超過焊條直(zhi)徑的4倍。


  ④. 適當延(yan)長焊后回火處理時(shi)間,目的在(zai)于(yu)使焊縫中(zhong)的鈮、釩有(you)更充分的析出時(shi)間,以改(gai)善焊縫的沖擊韌性。


3. 預熱及焊后熱處理


  采用(yong)遠紅(hong)外加熱(re),氬(ya)弧焊預(yu)(yu)熱(re)溫(wen)度150~200℃,焊條電弧焊預(yu)(yu)熱(re)溫(wen)度250~300℃,層間溫(wen)度200~300℃.


  焊后待接頭冷卻到100~120℃恒溫(wen)60min再進行回火處理。回火溫(wen)度(760±10)℃,恒溫(wen)時間6h.