火電(dian)廠超(chao)臨界(jie)、超(chao)超(chao)臨界(jie)機組主(zhu)蒸汽管道和再熱段管道普遍采用SA335P91鋼,該(gai)鋼種(zhong)具(ju)有良好的(de)高(gao)溫強度和高(gao)溫抗氧化性(xing),其焊(han)接(jie)性(xing)優于F12(X20CrMoV121)。在焊(han)接(jie)性(xing)方面主(zhu)要(yao)表現為(wei)對(dui)焊(han)接(jie)冷裂(lie)紋的(de)敏感(gan)(gan),焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)沖(chong)擊韌性(xing)較低(di)。該(gai)鋼熱裂(lie)紋和再熱裂(lie)紋敏感(gan)(gan)性(xing)低(di)。
從焊(han)接工(gong)藝方面考慮(lv),P91鋼焊(han)接接頭(tou)的(de)沖擊(ji)韌性與焊(han)接材料、焊(han)接工(gong)藝、焊(han)后熱處理工(gong)藝和實際(ji)焊(han)接操作有(you)關;從焊(han)縫質量方面考慮(lv),P91鋼焊(han)接接頭(tou)的(de)沖擊(ji)韌性與焊(han)接接頭(tou)的(de)缺陷、金相組織,接頭(tou)中(zhong)的(de)氫、氮、氧含(han)量,接頭(tou)的(de)殘余應(ying)力有(you)關。
在確定(ding)了焊(han)接(jie)材料后合理(li)的焊(han)接(jie)工(gong)藝(yi)及操作和焊(han)后熱處理(li)工(gong)藝(yi)是防止和減(jian)少(shao)焊(han)接(jie)接(jie)頭缺陷(xian),保證獲(huo)得最佳的金(jin)相組織,最大限度地(di)減(jian)少(shao)接(jie)頭中的氫、氧(yang)、氮(dan)含(han)量,降(jiang)低焊(han)接(jie)接(jie)頭殘余應(ying)力的關鍵(jian)。
1. 焊接材料
氬弧焊(han)(han)焊(han)(han)絲TGS-9Cb,規(gui)(gui)格Φ2.4mm;焊(han)(han)條SAF-CDV95,規(gui)(gui)格?3.2mm和ф4.mm。母材、焊(han)(han)絲及焊(han)(han)條的化學成(cheng)分見表5-44。
2. 焊接方法
先用TIG打底(di),焊條電弧焊填充和蓋面工藝。在(zai)工藝執行過程(cheng)中應注意以下幾點。
①. 控制(zhi)熱量(liang)(liang)(liang)輸入(ru),通過控制(zhi)熔(rong)池的體積和降低熔(rong)池溫度來減(jian)小(xiao)一(yi)次結晶的晶粒(li)尺寸,小(xiao)的線(xian)(xian)能量(liang)(liang)(liang)可有效地減(jian)少碳(tan)化物的析出和鐵素體的含(han)量(liang)(liang)(liang),防止馬氏體晶粒(li)長大(da),提高焊縫的沖(chong)擊韌(ren)性。一(yi)般設(she)定(ding)焊接(jie)線(xian)(xian)能量(liang)(liang)(liang)為17~21kJ/cm.
②. 充氬保(bao)護和烘干焊條
③. 施焊(han)(han)中(zhong)控(kong)制焊(han)(han)層厚度(du)和寬度(du),為保證后(hou)一焊(han)(han)道對前一焊(han)(han)道的(de)回火作用,焊(han)(han)接時每層焊(han)(han)道的(de)厚度(du)控(kong)制約為焊(han)(han)條直徑。焊(han)(han)條擺(bai)動的(de)幅(fu)度(du)最(zui)寬不得超(chao)過焊(han)(han)條直徑的(de)4倍。
④. 適當(dang)延長(chang)焊后回火處理時間,目的在于使焊縫中的鈮(ni)、釩有更充分的析出時間,以改善焊縫的沖擊韌性。
3. 預熱及焊(han)后(hou)熱處理
采用遠紅外加熱,氬弧焊(han)預(yu)(yu)熱溫度150~200℃,焊(han)條電(dian)弧焊(han)預(yu)(yu)熱溫度250~300℃,層間(jian)溫度200~300℃.
焊(han)后待接頭冷卻到100~120℃恒(heng)溫(wen)(wen)60min再進行(xing)回火(huo)處理。回火(huo)溫(wen)(wen)度(760±10)℃,恒(heng)溫(wen)(wen)時(shi)間6h.