火電廠超(chao)臨(lin)界(jie)、超(chao)超(chao)臨(lin)界(jie)機組(zu)主蒸(zheng)汽(qi)管道和(he)再熱(re)(re)段(duan)管道普遍采用(yong)SA335P91鋼,該鋼種(zhong)具有良好的高溫強度和(he)高溫抗氧化(hua)性(xing),其焊(han)(han)接(jie)性(xing)優(you)于F12(X20CrMoV121)。在焊(han)(han)接(jie)性(xing)方(fang)面主要表現為對焊(han)(han)接(jie)冷裂(lie)(lie)紋的敏感,焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭沖擊韌性(xing)較低。該鋼熱(re)(re)裂(lie)(lie)紋和(he)再熱(re)(re)裂(lie)(lie)紋敏感性(xing)低。
從焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝(yi)(yi)方(fang)面(mian)考(kao)慮,P91鋼焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)沖(chong)擊韌性(xing)與(yu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材料(liao)、焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝(yi)(yi)、焊(han)(han)后(hou)熱(re)處理工(gong)藝(yi)(yi)和實際(ji)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)操作有(you)關;從焊(han)(han)縫質(zhi)量(liang)方(fang)面(mian)考(kao)慮,P91鋼焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)沖(chong)擊韌性(xing)與(yu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)缺陷、金相組織,接(jie)(jie)(jie)頭(tou)中(zhong)的(de)(de)(de)氫、氮、氧含(han)量(liang),接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)殘余應力有(you)關。
在確定了焊(han)接(jie)材料后合理的(de)焊(han)接(jie)工(gong)(gong)藝及操作和焊(han)后熱處理工(gong)(gong)藝是防止(zhi)和減少(shao)(shao)焊(han)接(jie)接(jie)頭缺陷,保證獲(huo)得最佳的(de)金相(xiang)組織(zhi),最大(da)限度地減少(shao)(shao)接(jie)頭中的(de)氫、氧、氮含(han)量,降(jiang)低焊(han)接(jie)接(jie)頭殘(can)余應力的(de)關(guan)鍵。
1. 焊(han)接材料
氬弧(hu)焊(han)焊(han)絲TGS-9Cb,規格Φ2.4mm;焊(han)條SAF-CDV95,規格?3.2mm和(he)ф4.mm。母材、焊(han)絲及焊(han)條的化(hua)學成分見表5-44。
2. 焊接方(fang)法
先用TIG打底,焊(han)條電弧焊(han)填充和蓋(gai)面工藝。在(zai)工藝執行過程中應注意以下(xia)幾點。
①. 控制(zhi)熱量輸入,通過(guo)控制(zhi)熔池(chi)(chi)的(de)(de)體積和(he)降(jiang)低熔池(chi)(chi)溫(wen)度來減小一(yi)(yi)次結晶的(de)(de)晶粒尺寸,小的(de)(de)線能(neng)量可有效地(di)減少(shao)碳化物的(de)(de)析出和(he)鐵素體的(de)(de)含量,防止馬(ma)氏體晶粒長(chang)大,提高焊(han)縫的(de)(de)沖擊韌性。一(yi)(yi)般設定焊(han)接線能(neng)量為17~21kJ/cm.
②. 充氬保護和烘干焊條
③. 施焊(han)(han)(han)(han)中控(kong)制(zhi)焊(han)(han)(han)(han)層(ceng)厚度和(he)寬度,為保證后(hou)一(yi)焊(han)(han)(han)(han)道對前一(yi)焊(han)(han)(han)(han)道的(de)回火作用,焊(han)(han)(han)(han)接時每層(ceng)焊(han)(han)(han)(han)道的(de)厚度控(kong)制(zhi)約(yue)為焊(han)(han)(han)(han)條直徑。焊(han)(han)(han)(han)條擺動的(de)幅度最寬不得超過焊(han)(han)(han)(han)條直徑的(de)4倍。
④. 適當延(yan)長焊(han)(han)后回火處理時間(jian),目(mu)的在于使焊(han)(han)縫中(zhong)的鈮、釩有更(geng)充分的析出時間(jian),以改善焊(han)(han)縫的沖(chong)擊韌性。
3. 預熱及焊后熱處理
采(cai)用遠紅外加熱,氬(ya)弧焊預熱溫度150~200℃,焊條(tiao)電弧焊預熱溫度250~300℃,層間溫度200~300℃.
焊(han)后待接(jie)頭冷卻到100~120℃恒(heng)溫(wen)(wen)60min再進行回(hui)火處理。回(hui)火溫(wen)(wen)度(du)(760±10)℃,恒(heng)溫(wen)(wen)時間6h.