1. P91鋼的化(hua)學成分
P91鋼為馬(ma)氏體(ti)耐熱鋼，其化學(xue)成分見表4-18.
2. 焊前準備(bei)
對口(kou)裝配應支撐(cheng)(cheng)(cheng)牢(lao)固(gu)，防止在焊(han)接(jie)過程中(zhong)發生管道(dao)位移和(he)變形。嚴禁在管道(dao)母材(cai)上焊(han)接(jie)其他支撐(cheng)(cheng)(cheng)物(wu)。支撐(cheng)(cheng)(cheng)物(wu)應遠離加(jia)熱器300~500mm.對口(kou)間(jian)隙4~5mm,鈍(dun)邊≤2mm.點固(gu)時采用同種材(cai)料點固(gu)塊，長(chang)度為10~20mm,用電焊(han)點固(gu)到P91管坡口(kou)內，待打底層(ceng)完成后再用角磨(mo)機磨(mo)掉。
試(shi)件組(zu)對前用半圓銼(cuo)將毛刺打(da)磨掉，然后銼(cuo)出(chu)所需鈍(dun)邊。清除試(shi)件坡(po)口周圍20mm范圍內鐵銹、油污等。
采用有效的(de)充氬(ya)氣保護措施，在P91大管600mm長(chang)度(du)范圍(wei)內，焊縫間隙(xi)用錫箔(bo)紙(zhi)封死(si)，管端用草紙(zhi)板密閉封堵成一個氣池，在300℃時草紙(zhi)板焦煳，760℃高(gao)溫(wen)回火后，草紙(zhi)板變為灰燼，不會造成危害。
3. 焊接
焊(han)(han)(han)接方(fang)(fang)法采用手工TIG焊(han)(han)(han)打底和(he)焊(han)(han)(han)條電弧焊(han)(han)(han)填充蓋面。對(dui)于水平(ping)固定管始焊(han)(han)(han)位(wei)置在(zai)時(shi)鐘6點位(wei)置，焊(han)(han)(han)接方(fang)(fang)向(xiang)由(you)底向(xiang)上分兩半(ban)圈進行焊(han)(han)(han)接，可先(xian)從逆時(shi)針方(fang)(fang)向(xiang)開始。對(dui)于垂直(zhi)固定管起焊(han)(han)(han)位(wei)置不作(zuo)要(yao)求。焊(han)(han)(han)接工藝參數見表4-19.
①. 氬弧焊(han)打底焊(han)
a. 水平固定焊
水平固定氬弧焊(han)(han)(han)在(zai)底(di)部引弧后(hou)(hou)，在(zai)坡(po)(po)口根部間隙兩側(ce)用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)槍(qiang)劃圈預熱，待坡(po)(po)口兩側(ce)鈍邊熔化(hua)形成(cheng)熔孔(kong)后(hou)(hou)，由管(guan)內側(ce)緊貼熔孔(kong)送進(jin)焊(han)(han)(han)絲，填(tian)(tian)絲方法(fa)(fa)如(ru)圖(tu)4-46和圖(tu)4-47所示。在(zai)鈍邊熔化(hua)邊緣(yuan)兩側(ce)各(ge)送進(jin)一滴(di)液態金屬，通過焊(han)(han)(han)槍(qiang)橫向擺(bai)動(dong)，使之形成(cheng)搭橋連接(jie)。在(zai)打(da)(da)底(di)焊(han)(han)(han)過程中(zhong)，應根據焊(han)(han)(han)接(jie)位(wei)置的不同變(bian)換填(tian)(tian)絲方式。在(zai)仰焊(han)(han)(han)及仰爬坡(po)(po)焊(han)(han)(han)位(wei)置采用(yong)(yong)內填(tian)(tian)絲法(fa)(fa)，在(zai)立焊(han)(han)(han)、立爬坡(po)(po)焊(han)(han)(han)及平焊(han)(han)(han)位(wei)置時采用(yong)(yong)外填(tian)(tian)絲法(fa)(fa)；焊(han)(han)(han)絲與管(guan)外壁焊(han)(han)(han)接(jie)方向成(cheng)10°~15°夾角。打(da)(da)底(di)焊(han)(han)(han)時注意(yi)焊(han)(han)(han)槍(qiang)及焊(han)(han)(han)絲擺(bai)動(dong)方法(fa)(fa)，一般以鋸(ju)齒或月牙擺(bai)動(dong)為宜(yi)（圖(tu)4-48).電(dian)弧熔化(hua)坡(po)(po)口每側(ce)0.5~1mm,焊(han)(han)(han)絲送進(jin)要緊貼熔池，焊(han)(han)(han)絲端部跟電(dian)弧行走(zou)方向做小幅度橫向擺(bai)動(dong)，擺(bai)動(dong)中(zhong)注意(yi)不得使焊(han)(han)(han)絲與鎢(wu)極端部接(jie)觸。
封口(kou)焊時，當電(dian)弧運(yun)至距(ju)管子頂(ding)部(bu)3~4mm處，停(ting)止(zhi)(zhi)送絲(si)(si)，先(xian)在封口(kou)處周(zhou)圍劃圈預熱(re)，使之(zhi)呈紅熱(re)狀態(tai)，然后(hou)(hou)將(jiang)電(dian)弧拉回原熔(rong)(rong)池填絲(si)(si)焊接。封口(kou)后(hou)(hou)停(ting)止(zhi)(zhi)送絲(si)(si)繼續向前施焊5~10mm停(ting)弧。停(ting)弧后(hou)(hou)不要立即(ji)移開(kai)焊槍，要待熔(rong)(rong)池凝固后(hou)(hou)再(zai)移開(kai)。
后半部(bu)焊(han)(han)接按(an)順時針(zhen)方向焊(han)(han)接，焊(han)(han)接方法與前(qian)半圈相(xiang)同。打底焊(han)(han)縫厚度(du)一般以2~2.5mm為宜。
b. 垂直固定(ding)焊
垂直固定氬弧焊(han)(han)在坡口內(nei)側(ce)空間(jian)引(yin)弧，焊(han)(han)槍(qiang)(qiang)(qiang)與焊(han)(han)接(jie)方向夾角為(wei)(wei)70°~80°,焊(han)(han)絲(si)(si)與管壁內(nei)側(ce)周向夾角為(wei)(wei)10°~15°,將焊(han)(han)槍(qiang)(qiang)(qiang)在坡口根部(bu)(bu)做(zuo)上(shang)(shang)、下(xia)劃(hua)圈預熱。當鈍(dun)邊熔(rong)化(hua)形成(cheng)(cheng)熔(rong)孔(kong)后(hou)，即在坡口根部(bu)(bu)上(shang)(shang)、下(xia)側(ce)各送(song)一(yi)滴液態(tai)金屬，擺動焊(han)(han)槍(qiang)(qiang)(qiang)形成(cheng)(cheng)搭(da)橋連接(jie)，然后(hou)開(kai)始(shi)正(zheng)常(chang)焊(han)(han)接(jie)。填充時(shi)應注意(yi)焊(han)(han)絲(si)(si)端(duan)部(bu)(bu)從上(shang)(shang)側(ce)坡口斜拉下(xia)側(ce)坡口根部(bu)(bu)，保證(zheng)電(dian)弧一(yi)半(ban)用來熔(rong)化(hua)金屬，使之形成(cheng)(cheng)均(jun)勻焊(han)(han)縫(feng)；一(yi)半(ban)用來打開(kai)熔(rong)孔(kong)，保證(zheng)背面(mian)焊(han)(han)縫(feng)成(cheng)(cheng)形。垂直固定管打底焊(han)(han)時(shi)，受重力(li)作用，液態(tai)金屬極易(yi)下(xia)墜(zhui)，因此在操作時(shi)送(song)絲(si)(si)要節奏均(jun)勻，焊(han)(han)槍(qiang)(qiang)(qiang)采用上(shang)(shang)、下(xia)斜拉鋸齒形擺動方法，盡(jin)量采用短弧焊(han)(han)接(jie)。
②. 焊條(tiao)電(dian)弧(hu)焊填充及蓋面焊
a. 水平(ping)固定(ding)焊
水(shui)平固定管(guan)填充(chong)及蓋面焊(han)(han)均采用焊(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)，通常(chang)是(shi)將打底焊(han)(han)前半部分(fen)作為填充(chong)焊(han)(han)的后半部分(fen)，目(mu)的是(shi)將上(shang)(shang)下接(jie)(jie)頭錯(cuo)開，填充(chong)層運條(tiao)采用鋸齒形擺動(dong)，在焊(han)(han)接(jie)(jie)過程(cheng)中，從(cong)下向上(shang)(shang)焊(han)(han)接(jie)(jie)位置不得變(bian)化，焊(han)(han)條(tiao)角度(du)也應隨之發(fa)生變(bian)化，如圖4-49所示。
蓋面層采用月牙形(xing)運(yun)條(tiao)焊(han)接(jie)(jie)，在坡口兩側(ce)邊緣要注意停(ting)頓。焊(han)條(tiao)擺動要平(ping)穩，以使焊(han)后(hou)波(bo)紋均勻美觀。引弧點要在焊(han)接(jie)(jie)前方(fang)10~15mm處，電弧引燃后(hou)，要拉(la)回熔池中(zhong)心處，待弧坑填滿(man)后(hou)，方(fang)能繼續向前擺動焊(han)接(jie)(jie)。水平(ping)固定管焊(han)道(dao)布置如圖4-50所示。
b. 垂直固定(ding)焊
垂直固定(ding)管(guan)焊(han)(han)(han)(han)接時(shi)(shi)，必須保證(zheng)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)上(shang)下(xia)(xia)兩端熔(rong)合良(liang)好(hao)，不得出現(xian)未熔(rong)合和夾渣等缺(que)陷(xian)。填充焊(han)(han)(han)(han)道(dao)采(cai)用多道(dao)焊(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)道(dao)分布如圖(tu)4-51所示。焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)角(jiao)度如圖(tu)4-52和圖(tu)4-53所示。第一(yi)道(dao)焊(han)(han)(han)(han)時(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)與(yu)焊(han)(han)(han)(han)接方向的夾角(jiao)為(wei)75°~85°,與(yu)坡口(kou)下(xia)(xia)端夾角(jiao)為(wei)50°~60°,運(yun)條(tiao)(tiao)方法為(wei)斜(xie)圓圈形。焊(han)(han)(han)(han)接過程中注意電(dian)弧(hu)中心(xin)對(dui)準上(shang)一(yi)層焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)的下(xia)(xia)邊緣(yuan)，向前運(yun)條(tiao)(tiao)時(shi)(shi)不要將坡口(kou)棱邊破(po)壞，以防蓋面焊(han)(han)(han)(han)時(shi)(shi)影響視線。下(xia)(xia)一(yi)道(dao)焊(han)(han)(han)(han)對(dui)準上(shang)一(yi)道(dao)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)的上(shang)邊緣(yuan)，但焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)角(jiao)度向下(xia)(xia)適當調整。運(yun)條(tiao)(tiao)時(shi)(shi)注意電(dian)弧(hu)覆(fu)蓋焊(han)(han)(han)(han)道(dao)情(qing)況，下(xia)(xia)側(ce)要稍大于上(shang)一(yi)道(dao)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中心(xin)，上(shang)側(ce)要緊貼(tie)坡口(kou)邊緣(yuan)棱角(jiao)處。
蓋(gai)面焊(han)時第(di)一(yi)道采(cai)用(yong)直線形(xing)運條(tiao)，短弧(hu)焊(han)接(jie)。焊(han)接(jie)中注意坡口下邊緣熔(rong)化(hua)情況，一(yi)般熔(rong)池要熔(rong)化(hua)坡口邊緣0.5~1mm.下一(yi)道焊(han)接(jie)采(cai)用(yong)斜(xie)(xie)圓圈形(xing)運條(tiao)方法，要壓住上(shang)一(yi)道焊(han)縫(feng)(feng)近2/3.焊(han)條(tiao)擺動幅度(du)(du)要視所剩焊(han)縫(feng)(feng)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)選擇。寬(kuan)(kuan)度(du)(du)大采(cai)用(yong)斜(xie)(xie)鋸(ju)齒擺動，寬(kuan)(kuan)度(du)(du)小(xiao)則采(cai)用(yong)直線運條(tiao)方法。焊(han)接(jie)中要適(shi)當(dang)減小(xiao)焊(han)接(jie)電流，并(bing)縮短弧(hu)長，使(shi)熔(rong)化(hua)的(de)液(ye)態(tai)金屬和熔(rong)渣均勻覆蓋(gai)在焊(han)縫(feng)(feng)表(biao)面上(shang)，得(de)到整齊美觀的(de)焊(han)縫(feng)(feng)成形(xing)。
4. 焊后熱處理
焊(han)后在焊(han)縫冷至(zhi)100~120℃后進(jin)行焊(han)后熱處理(li)。焊(han)后熱處理(li)的升溫(wen)速度控制在150℃以(yi)(yi)下，恒溫(wen)溫(wen)度為(wei)750℃±10℃,恒溫(wen)時間按壁厚每25mm保溫(wen)1h計算(suan)，但不得少(shao)于3h,降至(zhi)300℃以(yi)(yi)下，可以(yi)(yi)不作控制。
