火電廠(chang)超臨界、超超臨界機組主(zhu)蒸汽管道和(he)再(zai)熱(re)段(duan)管道普遍采用SA335P91鋼,該鋼種(zhong)具有良(liang)好的高(gao)溫強(qiang)度(du)和(he)高(gao)溫抗氧化性(xing),其焊(han)接性(xing)優于F12(X20CrMoV121)。在焊(han)接性(xing)方面主(zhu)要表現(xian)為對焊(han)接冷裂紋的敏(min)感,焊(han)接接頭沖擊韌性(xing)較(jiao)低(di)(di)。該鋼熱(re)裂紋和(he)再(zai)熱(re)裂紋敏(min)感性(xing)低(di)(di)。
從(cong)焊(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝(yi)方(fang)面(mian)考(kao)慮,P91鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的沖擊韌性與焊(han)接(jie)(jie)(jie)材料、焊(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝(yi)、焊(han)后熱處理工(gong)藝(yi)和實際焊(han)接(jie)(jie)(jie)操作有關;從(cong)焊(han)縫(feng)質量(liang)(liang)方(fang)面(mian)考(kao)慮,P91鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的沖擊韌性與焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的缺(que)陷、金(jin)相組織,接(jie)(jie)(jie)頭(tou)中的氫、氮、氧含量(liang)(liang),接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的殘余應力(li)有關。
在確(que)定了焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料后合理的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工藝(yi)及操作(zuo)和(he)焊(han)(han)后熱處理工藝(yi)是防止和(he)減少焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)缺陷,保證獲(huo)得最佳的(de)金相組織,最大限(xian)度地(di)減少接(jie)(jie)(jie)頭(tou)中(zhong)的(de)氫、氧、氮(dan)含(han)量(liang),降(jiang)低焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)殘余應力(li)的(de)關鍵。
1. 焊接(jie)材料
氬(ya)弧焊(han)焊(han)絲TGS-9Cb,規格Φ2.4mm;焊(han)條SAF-CDV95,規格?3.2mm和ф4.mm。母材(cai)、焊(han)絲及焊(han)條的化學成(cheng)分見表5-44。
2. 焊(han)接(jie)方法
先用(yong)TIG打底,焊條電弧焊填(tian)充和蓋面工(gong)藝(yi)(yi)。在工(gong)藝(yi)(yi)執(zhi)行(xing)過程中應注意以下(xia)幾點。
①. 控制(zhi)熱量輸入,通過控制(zhi)熔池的(de)(de)體(ti)(ti)(ti)積和降低熔池溫(wen)度來(lai)減(jian)小一次結晶(jing)的(de)(de)晶(jing)粒(li)尺寸,小的(de)(de)線能(neng)量可(ke)有效地減(jian)少碳化物的(de)(de)析出和鐵素體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)含(han)量,防止馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)粒(li)長大,提(ti)高(gao)焊(han)縫的(de)(de)沖擊韌性。一般(ban)設定焊(han)接線能(neng)量為17~21kJ/cm.
②. 充氬保護(hu)和(he)烘干焊條
③. 施焊(han)(han)中控(kong)制焊(han)(han)層(ceng)厚(hou)度(du)和寬(kuan)度(du),為保證后一焊(han)(han)道(dao)(dao)對前一焊(han)(han)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)回(hui)火作用(yong),焊(han)(han)接時(shi)每層(ceng)焊(han)(han)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)厚(hou)度(du)控(kong)制約(yue)為焊(han)(han)條(tiao)(tiao)直徑。焊(han)(han)條(tiao)(tiao)擺動(dong)的(de)(de)(de)幅度(du)最寬(kuan)不(bu)得超過焊(han)(han)條(tiao)(tiao)直徑的(de)(de)(de)4倍(bei)。
④. 適當延長焊(han)后回火處理時間,目的(de)在于使焊(han)縫中的(de)鈮、釩有更(geng)充分的(de)析(xi)出時間,以(yi)改善焊(han)縫的(de)沖擊韌(ren)性。
3. 預(yu)熱及焊后熱處理
采用遠紅外加熱,氬弧焊預(yu)(yu)熱溫度(du)150~200℃,焊條(tiao)電弧焊預(yu)(yu)熱溫度(du)250~300℃,層間(jian)溫度(du)200~300℃.
焊后待接頭冷卻到100~120℃恒溫(wen)(wen)60min再(zai)進(jin)行回(hui)火處(chu)理(li)。回(hui)火溫(wen)(wen)度(760±10)℃,恒溫(wen)(wen)時間(jian)6h.