爐管在長(chang)期(qi)服役過程中(zhong)，會產生(sheng)不同類型的冶金(jin)損傷(shang)、形(xing)變和(he)(he)破壞，必須對嚴(yan)重損傷(shang)和(he)(he)失效(xiao)部位進(jin)行更(geng)換(huan)。由此提出(chu)了(le)新舊(jiu)爐管的焊(han)(han)接課題。尤其(qi)(qi)是冶金(jin)損傷(shang)的爐管，其(qi)(qi)焊(han)(han)接性很差，給(gei)焊(han)(han)接帶來了(le)很大困難。
一、對損傷爐(lu)管焊接性分析
1. 損傷(shang)爐管(guan)內壁存在著(zhu)滲碳、氧(yang)化和(he)受腐蝕層，其常溫下(xia)(xia)的(de)塑性和(he)韌性顯著(zhu)下(xia)(xia)降，失去了對裂紋產生(sheng)和(he)擴展的(de)阻力，在焊(han)接應力作(zuo)用下(xia)(xia)，極(ji)易(yi)形成裂紋。
2. 滲(shen)碳層較厚的爐管(guan)與新爐管(guan)焊接時(shi)，待焊處存在(zai)著滲(shen)碳與未(wei)滲(shen)碳的兩種鋼材，其(qi)密度(du)和線脹系數有很(hen)大差(cha)異，容易造成很(hen)大的局部應力，進而(er)產生(sheng)裂紋。
3. 因服役而組(zu)織老化的(de)(de)爐管(guan)，其(qi)管(guan)壁(bi)心部組(zu)織的(de)(de)碳化物(wu)分(fen)布形態已發生(sheng)改變，晶內彌(mi)散碳化物(wu)的(de)(de)聚集及晶界(jie)碳化物(wu)呈網狀片，使舊爐管(guan)的(de)(de)強度和韌性下(xia)降，一旦內壁(bi)形成裂紋(wen)，會迅速擴展(zhan)至穿透整個管(guan)壁(bi)。
4. 焊接(jie)修復(fu)由于(yu)變形、彎曲(qu)或(huo)膨脹而失效(xiao)的爐管過程中，焊接(jie)時(shi)接(jie)頭(tou)組對會發生錯(cuo)邊和中心偏移(yi)，引起較大的應力集中。
二、損傷爐管的(de)焊(han)接修復工(gong)藝
1. 焊(han)前準(zhun)備(bei)
對(dui)(dui)接焊(han)時(shi)，坡(po)口(kou)處要加工成(cheng)60°～65°夾角，對(dui)(dui)口(kou)間隙為2.5mm；坡(po)口(kou)待焊(han)處20mm端(duan)應采用砂輪打磨，爐管內壁(bi)層厚至少(shao)去除0.5mm。外壁(bi)淺層修磨；坡(po)口(kou)及待焊(han)區(qu)附(fu)近表面須通過著(zhu)色(se)滲透檢測(ce)，確(que)認無微裂(lie)紋存在，方(fang)可(ke)施焊(han)。
2. 組(zu)對(dui)裝(zhuang)配
損傷(shang)爐管(guan)由于材料變脆，本身又(you)處于復雜(za)的(de)應力(li)狀態，對(dui)接接頭組(zu)對(dui)裝配時(shi)(shi)(shi)，應盡量避免錯邊，尤其要嚴(yan)格(ge)控制單(dan)方(fang)向偏(pian)移錯邊；當管(guan)壁厚度不(bu)等時(shi)(shi)(shi)，適當修磨(mo)多余壁厚成(cheng)斜坡，盡量保持組(zu)對(dui)時(shi)(shi)(shi)管(guan)壁厚度均(jun)勻一致；焊接修復時(shi)(shi)(shi)使用吊索(suo)或支(zhi)承(cheng)裝置(zhi)，使下部爐管(guan)不(bu)承(cheng)受(shou)重力(li)，保持低的(de)初始應力(li)狀態，直到組(zu)焊全(quan)過程結(jie)束。
3. 焊接修復中注意事項(xiang)
底層焊(han)要保證熔(rong)透均勻，避免(mian)產(chan)生(sheng)裂紋；爐(lu)管(guan)上的同一條環焊(han)縫，宜由兩(liang)名焊(han)工(gong)同時(shi)進(jin)行(xing)對稱焊(han)；若由一名焊(han)工(gong)施焊(han)時(shi)，爐(lu)管(guan)的后半圈可分(fen)段焊(han)，以減緩焊(han)接應力集中(zhong)。收弧(hu)處要避免(mian)設計在錯邊嚴重的部位，注意(yi)收弧(hu)技術，使(shi)用電(dian)流衰減裝置，且要填滿(man)弧(hu)坑(keng)，防(fang)止產(chan)生(sheng)弧(hu)坑(keng)裂紋。
上述焊(han)接修(xiu)復(fu)工藝(yi)，適用于(yu)管(guan)(guan)(guan)內(nei)滲碳層厚度(du)小(xiao)于(yu)1.0mm的(de)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)或(huo)變形(xing)、彎曲不嚴(yan)重(zhong)的(de)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)。對于(yu)嚴(yan)重(zhong)損傷或(huo)滲碳層厚度(du)在(zai)1.0mm以上的(de)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)，其潛在(zai)微裂(lie)紋較(jiao)多，材料韌性下(xia)降顯著，焊(han)接修(xiu)復(fu)難度(du)很大，往往需要采取更(geng)換新爐(lu)管(guan)(guan)(guan)的(de)方法(fa)來解決。有(you)時也可用高(gao)溫預(yu)(yu)熱(re)方法(fa)焊(han)接滲碳較(jiao)為(wei)嚴(yan)重(zhong)的(de)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)，預(yu)(yu)熱(re)溫度(du)為(wei)750℃，焊(han)后保溫。其目的(de)是改善(shan)待焊(han)接頭處塑性，使爐(lu)管(guan)(guan)(guan)在(zai)具(ju)有(you)塑變能力的(de)溫度(du)下(xia)完成焊(han)接，防止裂(lie)紋的(de)形(xing)成。
