爐(lu)(lu)管在長期服役過程(cheng)中，會產(chan)生不同(tong)類型的(de)冶(ye)(ye)金(jin)損(sun)傷(shang)、形(xing)變和(he)破(po)壞，必須對嚴重損(sun)傷(shang)和(he)失效部(bu)位進行更換。由此提(ti)出了新舊爐(lu)(lu)管的(de)焊(han)接課題。尤其是冶(ye)(ye)金(jin)損(sun)傷(shang)的(de)爐(lu)(lu)管，其焊(han)接性(xing)很(hen)差，給焊(han)接帶來了很(hen)大困難。
一(yi)、對(dui)損傷爐(lu)管焊接(jie)性分析
1. 損傷爐管內(nei)壁存在著滲碳(tan)、氧化(hua)和受腐蝕(shi)層(ceng)，其常溫(wen)下的(de)塑性(xing)和韌性(xing)顯著下降(jiang)，失去了(le)對裂(lie)紋(wen)產生和擴展(zhan)的(de)阻(zu)力，在焊接應力作(zuo)用(yong)下，極易(yi)形成(cheng)裂(lie)紋(wen)。
2. 滲碳(tan)層較厚(hou)的(de)(de)爐管(guan)與(yu)新爐管(guan)焊接時，待焊處存在著滲碳(tan)與(yu)未(wei)滲碳(tan)的(de)(de)兩種(zhong)鋼材，其密度(du)和線脹系(xi)數有很(hen)大(da)差異，容易造成很(hen)大(da)的(de)(de)局部(bu)應力，進而產(chan)生裂(lie)紋。
3. 因(yin)服(fu)役而組(zu)織老化的(de)爐管(guan)，其管(guan)壁心部(bu)組(zu)織的(de)碳(tan)化物(wu)分布形態已發(fa)生改(gai)變，晶(jing)(jing)內彌散碳(tan)化物(wu)的(de)聚集及晶(jing)(jing)界碳(tan)化物(wu)呈網狀(zhuang)片，使(shi)舊(jiu)爐管(guan)的(de)強度和韌性下降，一旦(dan)內壁形成裂紋，會迅速擴(kuo)展至穿透整(zheng)個(ge)管(guan)壁。
4. 焊(han)接修復(fu)由于變形、彎(wan)曲或膨脹而失效的爐管過程中，焊(han)接時(shi)接頭組對會發生(sheng)錯邊和(he)中心偏(pian)移，引起較大的應力集中。
二、損傷爐管的焊接(jie)修復(fu)工(gong)藝
1. 焊(han)前準(zhun)備
對接焊(han)(han)時(shi)，坡口處(chu)要加(jia)工成60°～65°夾角，對口間隙為2.5mm；坡口待焊(han)(han)處(chu)20mm端(duan)應采(cai)用砂輪打磨，爐管內壁層(ceng)厚(hou)至(zhi)少去除0.5mm。外壁淺層(ceng)修(xiu)磨；坡口及待焊(han)(han)區附近表面須通過著色滲透(tou)檢(jian)測，確認無微裂紋(wen)存在，方可施焊(han)(han)。
2. 組(zu)對裝配
損(sun)傷爐(lu)管由于(yu)材料變脆，本身又(you)處于(yu)復(fu)雜(za)的應力(li)狀態(tai)，對接(jie)接(jie)頭組(zu)(zu)對裝(zhuang)配時(shi)(shi)(shi)，應盡量避免(mian)錯邊，尤其要嚴格控制單方向偏移錯邊；當管壁(bi)(bi)厚度不(bu)等時(shi)(shi)(shi)，適當修磨多余(yu)壁(bi)(bi)厚成斜坡，盡量保(bao)持組(zu)(zu)對時(shi)(shi)(shi)管壁(bi)(bi)厚度均勻一致；焊(han)接(jie)修復(fu)時(shi)(shi)(shi)使用吊(diao)索或支承裝(zhuang)置，使下部爐(lu)管不(bu)承受重(zhong)力(li)，保(bao)持低的初始(shi)應力(li)狀態(tai)，直到(dao)組(zu)(zu)焊(han)全過程結(jie)束。
3. 焊接(jie)修復中注意事項
底層(ceng)焊(han)要(yao)保(bao)證熔透(tou)均勻，避免產生裂(lie)紋(wen)；爐管上的(de)同(tong)一條環(huan)焊(han)縫，宜由兩名焊(han)工同(tong)時進行對稱焊(han)；若由一名焊(han)工施焊(han)時，爐管的(de)后半圈可分段焊(han)，以(yi)減緩焊(han)接應力集(ji)中(zhong)。收弧(hu)(hu)處要(yao)避免設計在(zai)錯(cuo)邊嚴重的(de)部位，注意收弧(hu)(hu)技術，使用電流(liu)衰減裝置，且要(yao)填滿弧(hu)(hu)坑(keng)，防止產生弧(hu)(hu)坑(keng)裂(lie)紋(wen)。
上述焊接(jie)修復工藝，適用(yong)于管(guan)(guan)內滲(shen)(shen)碳(tan)層(ceng)厚(hou)度(du)小(xiao)于1.0mm的(de)(de)爐(lu)管(guan)(guan)或(huo)變形、彎曲不嚴重的(de)(de)爐(lu)管(guan)(guan)。對于嚴重損(sun)傷或(huo)滲(shen)(shen)碳(tan)層(ceng)厚(hou)度(du)在(zai)1.0mm以(yi)上的(de)(de)爐(lu)管(guan)(guan)，其(qi)潛在(zai)微裂紋較(jiao)(jiao)多(duo)，材料(liao)韌性(xing)下(xia)降顯著，焊接(jie)修復難(nan)度(du)很大，往往需要(yao)采取更換新爐(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)方(fang)法來解決。有時也可用(yong)高(gao)溫預熱方(fang)法焊接(jie)滲(shen)(shen)碳(tan)較(jiao)(jiao)為嚴重的(de)(de)爐(lu)管(guan)(guan)，預熱溫度(du)為750℃，焊后保溫。其(qi)目的(de)(de)是(shi)改善待(dai)焊接(jie)頭處塑性(xing)，使爐(lu)管(guan)(guan)在(zai)具有塑變能力的(de)(de)溫度(du)下(xia)完(wan)成(cheng)焊接(jie)，防(fang)止裂紋的(de)(de)形成(cheng)。
