火電廠超臨(lin)界、超超臨(lin)界機組主(zhu)蒸汽管(guan)道和(he)(he)再熱段管(guan)道普遍(bian)采用SA335P91鋼,該鋼種具(ju)有良好(hao)的高(gao)溫強度和(he)(he)高(gao)溫抗氧化性(xing)(xing),其(qi)焊(han)(han)接(jie)性(xing)(xing)優于F12(X20CrMoV121)。在(zai)焊(han)(han)接(jie)性(xing)(xing)方面(mian)主(zhu)要(yao)表現為(wei)對(dui)焊(han)(han)接(jie)冷裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)的敏感,焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)沖擊韌性(xing)(xing)較(jiao)低。該鋼熱裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)和(he)(he)再熱裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)敏感性(xing)(xing)低。
從焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝(yi)方面考慮,P91鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)沖(chong)(chong)擊韌(ren)(ren)性與焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材料(liao)、焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝(yi)、焊(han)(han)后熱處理工(gong)藝(yi)和實(shi)際焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)操作有關;從焊(han)(han)縫質量(liang)方面考慮,P91鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)沖(chong)(chong)擊韌(ren)(ren)性與焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)缺(que)陷(xian)、金相組織,接(jie)(jie)(jie)頭中的(de)氫、氮、氧(yang)含量(liang),接(jie)(jie)(jie)頭的(de)殘余應力(li)有關。
在確定了焊(han)接(jie)(jie)材料后合理的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)工藝及操作和焊(han)后熱處理工藝是防止和減少(shao)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭缺陷(xian),保(bao)證獲得最(zui)佳的(de)(de)金相(xiang)組織(zhi),最(zui)大限度(du)地減少(shao)接(jie)(jie)頭中(zhong)的(de)(de)氫、氧、氮含(han)量(liang),降(jiang)低焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭殘余應力的(de)(de)關鍵。
1. 焊接(jie)材(cai)料
氬弧焊(han)焊(han)絲(si)TGS-9Cb,規(gui)格(ge)Φ2.4mm;焊(han)條(tiao)SAF-CDV95,規(gui)格(ge)?3.2mm和(he)ф4.mm。母材、焊(han)絲(si)及焊(han)條(tiao)的化學成分見表(biao)5-44。
2. 焊接方法
先(xian)用TIG打(da)底(di),焊條電弧焊填充(chong)和蓋面工藝。在(zai)工藝執行過程中應注意以下幾點。
①. 控制熱量輸(shu)入(ru),通過控制熔池(chi)的體(ti)積和(he)降低(di)熔池(chi)溫(wen)度(du)來減小(xiao)(xiao)一次結晶(jing)的晶(jing)粒尺寸(cun),小(xiao)(xiao)的線能(neng)量可有效地減少碳化(hua)物的析出和(he)鐵(tie)素(su)體(ti)的含量,防止馬氏(shi)體(ti)晶(jing)粒長大,提(ti)高焊縫的沖擊(ji)韌性。一般設(she)定焊接線能(neng)量為17~21kJ/cm.
②. 充氬(ya)保護和烘干焊條(tiao)
③. 施焊(han)中控制(zhi)焊(han)層(ceng)厚度和寬(kuan)度,為保證后一焊(han)道(dao)對(dui)前一焊(han)道(dao)的(de)(de)回火作用(yong),焊(han)接時每層(ceng)焊(han)道(dao)的(de)(de)厚度控制(zhi)約為焊(han)條直徑。焊(han)條擺動的(de)(de)幅度最(zui)寬(kuan)不得超過焊(han)條直徑的(de)(de)4倍。
④. 適當延(yan)長焊(han)(han)后回(hui)火(huo)處理時間,目的在于使焊(han)(han)縫中的鈮、釩有更(geng)充分(fen)的析出時間,以改善(shan)焊(han)(han)縫的沖(chong)擊韌性。
3. 預熱及焊后(hou)熱處理
采用遠紅外(wai)加熱(re),氬弧焊(han)預熱(re)溫(wen)度150~200℃,焊(han)條(tiao)電弧焊(han)預熱(re)溫(wen)度250~300℃,層(ceng)間溫(wen)度200~300℃.
焊后待接頭冷卻到100~120℃恒溫(wen)60min再(zai)進行回(hui)火處理。回(hui)火溫(wen)度(760±10)℃,恒溫(wen)時間6h.