1. P91鋼的化學成分

 P91鋼(gang)為馬(ma)氏體耐(nai)熱鋼(gang)，其化學成分見表4-18.

2. 焊(han)前準備

  對(dui)口裝(zhuang)配應(ying)支撐牢固，防(fang)止(zhi)在焊接過程(cheng)中發生管道位移(yi)和變形。嚴(yan)禁在管道母材上焊接其(qi)他支撐物。支撐物應(ying)遠離(li)加熱器300~500mm.對(dui)口間隙4~5mm,鈍(dun)邊(bian)≤2mm.點(dian)固時采(cai)用(yong)同種材料點(dian)固塊，長度(du)為10~20mm,用(yong)電焊點(dian)固到P91管坡口內，待打(da)底(di)層完成后再用(yong)角(jiao)磨機磨掉。

  試件組(zu)對(dui)前用半圓銼(cuo)將毛刺(ci)打磨掉，然后銼(cuo)出所需鈍邊。清除試件坡口周(zhou)圍20mm范圍內鐵銹、油污(wu)等。

  采用(yong)有(you)效(xiao)的(de)充氬氣保護(hu)措施，在P91大管600mm長度范圍內，焊縫間隙用(yong)錫箔紙封死，管端用(yong)草紙板密(mi)閉封堵成一個(ge)氣池，在300℃時草紙板焦(jiao)煳(hu)，760℃高溫回火后(hou)，草紙板變為灰燼，不會(hui)造成危害。

3. 焊接

  焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方(fang)(fang)法采用手工TIG焊(han)(han)(han)打底(di)和焊(han)(han)(han)條電弧焊(han)(han)(han)填充蓋面。對于(yu)水平固定管始(shi)焊(han)(han)(han)位(wei)置在時鐘6點位(wei)置，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方(fang)(fang)向(xiang)由底(di)向(xiang)上(shang)分(fen)兩半(ban)圈(quan)進(jin)行焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)，可(ke)先從逆時針方(fang)(fang)向(xiang)開始(shi)。對于(yu)垂直(zhi)固定管起焊(han)(han)(han)位(wei)置不作要求。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工藝參數(shu)見表4-19.

①. 氬弧焊(han)打底焊(han)

  a. 水(shui)平固定焊

   水平固定(ding)氬弧(hu)焊(han)(han)在(zai)(zai)底部(bu)引(yin)弧(hu)后，在(zai)(zai)坡(po)口(kou)根(gen)(gen)部(bu)間隙(xi)兩側(ce)用焊(han)(han)槍(qiang)劃圈預(yu)熱，待坡(po)口(kou)兩側(ce)鈍邊熔化(hua)(hua)形成熔孔后，由(you)管(guan)內側(ce)緊(jin)貼熔孔送進(jin)焊(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)，填(tian)絲(si)(si)(si)(si)方法如圖4-46和(he)圖4-47所示。在(zai)(zai)鈍邊熔化(hua)(hua)邊緣(yuan)兩側(ce)各送進(jin)一(yi)滴液態金(jin)屬，通(tong)過焊(han)(han)槍(qiang)橫向(xiang)(xiang)擺動，使之形成搭橋連接。在(zai)(zai)打(da)底焊(han)(han)過程(cheng)中，應根(gen)(gen)據焊(han)(han)接位置的(de)不(bu)同變換填(tian)絲(si)(si)(si)(si)方式(shi)。在(zai)(zai)仰焊(han)(han)及仰爬坡(po)焊(han)(han)位置采用內填(tian)絲(si)(si)(si)(si)法，在(zai)(zai)立焊(han)(han)、立爬坡(po)焊(han)(han)及平焊(han)(han)位置時(shi)采用外填(tian)絲(si)(si)(si)(si)法；焊(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)與(yu)(yu)管(guan)外壁焊(han)(han)接方向(xiang)(xiang)成10°~15°夾角。打(da)底焊(han)(han)時(shi)注意焊(han)(han)槍(qiang)及焊(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)擺動方法，一(yi)般以鋸(ju)齒或月牙擺動為宜（圖4-48).電弧(hu)熔化(hua)(hua)坡(po)口(kou)每側(ce)0.5~1mm,焊(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)送進(jin)要緊(jin)貼熔池，焊(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)端部(bu)跟電弧(hu)行走方向(xiang)(xiang)做小幅度橫向(xiang)(xiang)擺動，擺動中注意不(bu)得(de)使焊(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)與(yu)(yu)鎢極端部(bu)接觸。

  封口(kou)焊(han)(han)時，當電(dian)弧(hu)運至距管子頂部3~4mm處，停止送絲(si)，先在封口(kou)處周圍劃圈預(yu)熱，使之呈紅(hong)熱狀(zhuang)態，然后(hou)(hou)將電(dian)弧(hu)拉(la)回原熔池填絲(si)焊(han)(han)接(jie)。封口(kou)后(hou)(hou)停止送絲(si)繼續向前施焊(han)(han)5~10mm停弧(hu)。停弧(hu)后(hou)(hou)不要(yao)立即移(yi)開焊(han)(han)槍(qiang)，要(yao)待(dai)熔池凝固(gu)后(hou)(hou)再移(yi)開。

  后半部焊接(jie)按順時針方(fang)向焊接(jie)，焊接(jie)方(fang)法與前半圈相同。打(da)底焊縫厚度一般以2~2.5mm為宜。

  b. 垂直固定(ding)焊(han)

   垂直固定(ding)氬弧(hu)焊(han)(han)在(zai)坡(po)口(kou)(kou)內側(ce)空間引弧(hu)，焊(han)(han)槍與(yu)焊(han)(han)接(jie)方向(xiang)夾角為70°~80°,焊(han)(han)絲與(yu)管壁(bi)內側(ce)周向(xiang)夾角為10°~15°,將焊(han)(han)槍在(zai)坡(po)口(kou)(kou)根(gen)(gen)部做上(shang)、下(xia)(xia)劃圈預(yu)熱。當鈍(dun)邊熔(rong)化(hua)形(xing)成(cheng)熔(rong)孔(kong)后，即在(zai)坡(po)口(kou)(kou)根(gen)(gen)部上(shang)、下(xia)(xia)側(ce)各送一滴液態金屬(shu)(shu)，擺動焊(han)(han)槍形(xing)成(cheng)搭橋連接(jie)，然(ran)后開始正常焊(han)(han)接(jie)。填充時應注(zhu)意焊(han)(han)絲端部從上(shang)側(ce)坡(po)口(kou)(kou)斜(xie)拉(la)下(xia)(xia)側(ce)坡(po)口(kou)(kou)根(gen)(gen)部，保(bao)證電弧(hu)一半(ban)用來熔(rong)化(hua)金屬(shu)(shu)，使之形(xing)成(cheng)均勻焊(han)(han)縫；一半(ban)用來打開熔(rong)孔(kong)，保(bao)證背面焊(han)(han)縫成(cheng)形(xing)。垂直固定(ding)管打底焊(han)(han)時，受重力作用，液態金屬(shu)(shu)極(ji)易(yi)下(xia)(xia)墜，因此在(zai)操作時送絲要節奏均勻，焊(han)(han)槍采用上(shang)、下(xia)(xia)斜(xie)拉(la)鋸齒形(xing)擺動方法，盡量采用短弧(hu)焊(han)(han)接(jie)。

②. 焊(han)條(tiao)電弧焊(han)填充及蓋面焊(han)

  a. 水平(ping)固定焊

   水平固定管填(tian)充及蓋面焊(han)(han)(han)(han)均采用(yong)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)電(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)，通常是將(jiang)打底焊(han)(han)(han)(han)前半部分作為填(tian)充焊(han)(han)(han)(han)的后半部分，目的是將(jiang)上下接頭錯開，填(tian)充層運條(tiao)采用(yong)鋸(ju)齒形擺動，在焊(han)(han)(han)(han)接過程中，從下向(xiang)上焊(han)(han)(han)(han)接位置不(bu)得(de)變化，焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)角度也應隨之(zhi)發生變化，如圖4-49所示。

  蓋面層采用月牙形運條焊接(jie)，在坡(po)口兩(liang)側邊緣要(yao)注(zhu)意停頓。焊條擺動要(yao)平(ping)穩，以使焊后(hou)(hou)波紋(wen)均勻美(mei)觀。引(yin)弧點要(yao)在焊接(jie)前方10~15mm處，電弧引(yin)燃后(hou)(hou)，要(yao)拉回熔池(chi)中心(xin)處，待(dai)弧坑填滿后(hou)(hou)，方能(neng)繼續向前擺動焊接(jie)。水平(ping)固定(ding)管焊道布置如圖4-50所示。

  b. 垂(chui)直固(gu)定焊(han)

   垂直固定管焊(han)(han)接時，必須(xu)保(bao)證焊(han)(han)縫(feng)(feng)上(shang)(shang)(shang)下(xia)(xia)兩(liang)端(duan)熔合良(liang)好，不得(de)出現未熔合和夾(jia)渣等缺陷。填充(chong)焊(han)(han)道(dao)采用多(duo)道(dao)焊(han)(han)，焊(han)(han)道(dao)分(fen)布(bu)如(ru)圖(tu)4-51所(suo)(suo)示(shi)。焊(han)(han)條角(jiao)(jiao)度(du)如(ru)圖(tu)4-52和圖(tu)4-53所(suo)(suo)示(shi)。第一道(dao)焊(han)(han)時焊(han)(han)條與(yu)焊(han)(han)接方向(xiang)的夾(jia)角(jiao)(jiao)為75°~85°,與(yu)坡口下(xia)(xia)端(duan)夾(jia)角(jiao)(jiao)為50°~60°,運(yun)條方法為斜圓圈形。焊(han)(han)接過程(cheng)中注意電(dian)(dian)弧中心對準上(shang)(shang)(shang)一層焊(han)(han)縫(feng)(feng)的下(xia)(xia)邊(bian)(bian)緣，向(xiang)前(qian)運(yun)條時不要將(jiang)坡口棱邊(bian)(bian)破(po)壞，以防蓋面焊(han)(han)時影響(xiang)視線。下(xia)(xia)一道(dao)焊(han)(han)對準上(shang)(shang)(shang)一道(dao)焊(han)(han)縫(feng)(feng)的上(shang)(shang)(shang)邊(bian)(bian)緣，但焊(han)(han)條角(jiao)(jiao)度(du)向(xiang)下(xia)(xia)適當調整。運(yun)條時注意電(dian)(dian)弧覆蓋焊(han)(han)道(dao)情況，下(xia)(xia)側(ce)要稍大于(yu)上(shang)(shang)(shang)一道(dao)焊(han)(han)縫(feng)(feng)中心，上(shang)(shang)(shang)側(ce)要緊貼坡口邊(bian)(bian)緣棱角(jiao)(jiao)處。

  蓋(gai)面(mian)(mian)焊時第一(yi)道(dao)采用(yong)(yong)直線形(xing)運條，短弧焊接(jie)(jie)。焊接(jie)(jie)中注意(yi)坡(po)口下(xia)邊緣熔化(hua)(hua)情況，一(yi)般(ban)熔池(chi)要(yao)熔化(hua)(hua)坡(po)口邊緣0.5~1mm.下(xia)一(yi)道(dao)焊接(jie)(jie)采用(yong)(yong)斜圓圈(quan)形(xing)運條方(fang)法，要(yao)壓住上一(yi)道(dao)焊縫(feng)(feng)近2/3.焊條擺(bai)動幅(fu)度要(yao)視所剩焊縫(feng)(feng)寬度選擇。寬度大(da)采用(yong)(yong)斜鋸齒(chi)擺(bai)動，寬度小則(ze)采用(yong)(yong)直線運條方(fang)法。焊接(jie)(jie)中要(yao)適當減小焊接(jie)(jie)電流，并縮短弧長，使熔化(hua)(hua)的(de)液態金屬(shu)和熔渣均(jun)勻覆蓋(gai)在焊縫(feng)(feng)表面(mian)(mian)上，得到整齊(qi)美觀的(de)焊縫(feng)(feng)成形(xing)。

4. 焊(han)后(hou)熱處理

  焊(han)后在焊(han)縫(feng)冷至100~120℃后進行(xing)焊(han)后熱處理。焊(han)后熱處理的升(sheng)溫速度控(kong)制在150℃以(yi)下(xia)，恒溫溫度為750℃±10℃,恒溫時間按(an)壁厚(hou)每25mm保溫1h計(ji)算，但不(bu)得少(shao)于3h,降至300℃以(yi)下(xia)，可以(yi)不(bu)作控(kong)制。