浙江(jiang)至德鋼業有限公司為了防(fang)止和減(jian)少HK-40爐(lu)管焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭在(zai)焊接(jie)(jie)和高溫長期服役(yi)時(shi)產生裂紋，應(ying)采取下列措(cuo)施。

一、冶金措施

  正確(que)選用合適的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料要(yao)確(que)保(bao)三個(ge)條件：①. 焊(han)(han)(han)縫金屬(shu)中(zhong)(zhong)雜質含量少(shao)，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)過程(cheng)中(zhong)(zhong)不易產生熱(re)裂(lie)紋；②. 在(zai)σ相析出溫度區段（650～900℃）長(chang)期服(fu)役(yi)過程(cheng)中(zhong)(zhong)，焊(han)(han)(han)縫金屬(shu)局部(bu)不會析出σ相；③. 同(tong)時在(zai)高溫服(fu)役(yi)過程(cheng)中(zhong)(zhong)，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)蠕變斷裂(lie)強度不低于鑄態爐管(guan)，從而避免爐管(guan)的(de)(de)損(sun)壞發生在(zai)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)上。選用這種焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料，能確(que)保(bao)爐管(guan)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)和保(bao)持高溫長(chang)期服(fu)役(yi)過程(cheng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)穩(wen)定性(xing)。

  用于HK-40爐(lu)(lu)管焊(han)(han)(han)接的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接材料見表4-64。其中TGS-310HSA 實芯(xin)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)具有良好的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接性(xing)，同時也基本(ben)(ben)具備了HK-40爐(lu)(lu)管在(zai)高(gao)(gao)溫長期服(fu)役過程(cheng)所(suo)需要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)蠕(ru)(ru)變斷裂(lie)(lie)強度。該焊(han)(han)(han)絲(si)(si)中的(de)(de)(de)(de)(de)鎳(nie)含量(liang)較(jiao)高(gao)(gao)［w（Ni）≥24％］，所(suo)焊(han)(han)(han)成的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)屬在(zai)650～900℃溫度范圍內長期服(fu)役不會(hui)有局部σ相析出(chu)。該焊(han)(han)(han)絲(si)(si)所(suo)得的(de)(de)(de)(de)(de)全焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)屬（熔(rong)敷金(jin)(jin)(jin)屬）在(zai)高(gao)(gao)溫試(shi)驗的(de)(de)(de)(de)(de)蠕(ru)(ru)變斷裂(lie)(lie)強度與鑄態HK-40爐(lu)(lu)管的(de)(de)(de)(de)(de)比較(jiao)，如(ru)圖4-25所(suo)示。從圖中可(ke)以看出(chu)，當斷裂(lie)(lie)時間相同時，熔(rong)敷金(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)蠕(ru)(ru)變斷裂(lie)(lie)強度高(gao)(gao)于爐(lu)(lu)管。用這(zhe)種焊(han)(han)(han)絲(si)(si)焊(han)(han)(han)成的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接接頭(tou)進行了蠕(ru)(ru)變斷裂(lie)(lie)強度試(shi)驗，結果(guo)如(ru)圖4-26所(suo)示，所(suo)有的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣均斷裂(lie)(lie)于基本(ben)(ben)金(jin)(jin)(jin)屬上。這(zhe)類高(gao)(gao)合金(jin)(jin)(jin)材料焊(han)(han)(han)絲(si)(si)的(de)(de)(de)(de)(de)硫和磷含量(liang)很低，對提高(gao)(gao)焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)屬抗裂(lie)(lie)性(xing)是有益的(de)(de)(de)(de)(de)。

 HP系列(lie)鑄造爐管(guan)(guan)焊(han)接(jie)時(shi)使用的焊(han)絲牌號及化(hua)學(xue)成分見表(biao)(biao)4-65。從(cong)表(biao)(biao)4-64和表(biao)(biao)4-65中可(ke)以看出，焊(han)絲的基本(ben)化(hua)學(xue)成分與被焊(han)爐管(guan)(guan)的化(hua)學(xue)成分基本(ben)相(xiang)同。

二、工(gong)藝措施

  1. 焊接(jie)方法的(de)選(xuan)擇(ze) 

   鑄造耐熱不銹鋼爐管的(de)焊接(jie)可(ke)以采(cai)用(yong)鎢(wu)極氬弧(hu)焊或用(yong)鎢(wu)極氬弧(hu)焊打底，焊條電弧(hu)焊蓋(gai)面的(de)焊接(jie)方法；也可(ke)以采(cai)用(yong)熔(rong)化極氬弧(hu)焊的(de)焊接(jie)方法。在(zai)熔(rong)化極氬弧(hu)焊中，有一(yi)種低(di)輸(shu)入窄間隙(xi)焊接(jie)方法，在(zai)爐管焊接(jie)中已得到推廣使用(yong)。

   低(di)熱輸入窄間隙(xi)焊(han)，是采(cai)(cai)用(yong)細直徑(jing)焊(han)絲（0.9～1.2mm），小(xiao)的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)參數和快的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)速度進(jin)(jin)行施(shi)焊(han)；在厚(hou)板或厚(hou)壁爐管進(jin)(jin)行對(dui)接(jie)焊(han)時(shi)，焊(han)前在待焊(han)處不開坡(po)口或開小(xiao)角度坡(po)口，并留(liu)有窄而深的(de)(de)(de)間隙(xi)，采(cai)(cai)用(yong)氣體保護焊(han)多層焊(han)完成整(zheng)條焊(han)縫。由于焊(han)接(jie)坡(po)口狹(xia)窄，可以減少焊(han)接(jie)材料的(de)(de)(de)消耗和節省能源，在保證優(you)質焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)(de)前提下，可降(jiang)低(di)焊(han)接(jie)成本(ben)，是一種高效(xiao)率的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)方法(fa)。這種焊(han)接(jie)方法(fa)還有以下優(you)點：

   ①. 低熱輸(shu)(shu)人(ren)窄間隙采用多(duo)道焊(han)完成，每道焊(han)縫的熱輸(shu)(shu)入很小，所以(yi)焊(han)縫金(jin)屬的晶粒細小，焊(han)接接頭韌(ren)性好，還(huan)不(bu)易產生裂紋；

   ②. 由(you)(you)于(yu)熱輸入小(xiao)，因而熱影響(xiang)區窄，一(yi)般(ban)只有1.2mm寬，晶粒長(chang)大區不超過0.8mm，所以焊接變(bian)形量(liang)小(xiao)，焊接殘(can)余應(ying)(ying)力也(ye)(ye)小(xiao)。由(you)(you)于(yu)焊接應(ying)(ying)力應(ying)(ying)變(bian)本(ben)身(shen)也(ye)(ye)是(shi)一(yi)種可積(ji)累的(de)蠕變(bian)損傷，所以形成(cheng)了焊接應(ying)(ying)變(bian)和殘(can)余應(ying)(ying)力小(xiao)的(de)焊接接頭，提(ti)高了抗蠕變(bian)的(de)能力，同(tong)時對(dui)防止應(ying)(ying)力腐蝕(shi)裂紋也(ye)(ye)是(shi)有利(li)的(de)；

   ③. 母材熔(rong)入焊縫金屬(shu)的分量(liang)較少，使(shi)焊縫金屬(shu)熔(rong)合比小，不會(hui)因為焊縫金屬(shu)成分不均(jun)勻而(er)產生局部σ相析出。

   鑄(zhu)造耐熱不銹(xiu)鋼爐(lu)管，目前仍常用鎢極(ji)氬(ya)弧焊進行施(shi)焊。

 2. 坡口(kou)的選擇和準(zhun)備 

   由于焊(han)(han)(han)接材料的(de)(de)(de)化學成分(fen)優于爐(lu)(lu)管本體，希望爐(lu)(lu)管材料在焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬所(suo)占分(fen)量(liang)越(yue)少(shao)(shao)越(yue)好。這(zhe)樣能(neng)提(ti)高(gao)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬抗裂性，還可以使焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬局部σ相析出(chu)量(liang)減少(shao)(shao)，并能(neng)提(ti)高(gao)高(gao)溫蠕裂強度，延長爐(lu)(lu)管的(de)(de)(de)服役壽命。爐(lu)(lu)管對接焊(han)(han)(han)時(shi)常用的(de)(de)(de)坡(po)口形(xing)式如圖(tu)4-27所(suo)示。圖(tu)4-27a所(suo)示為(wei)低熱輸入窄(zhai)間(jian)隙焊(han)(han)(han)的(de)(de)(de)坡(po)口形(xing)式，圖(tu)4-27b為(wei)鎢極(ji)氬(ya)弧焊(han)(han)(han)的(de)(de)(de)坡(po)口形(xing)式。

  無論選用(yong)何(he)種焊(han)接方法(fa)，采用(yong)哪種坡(po)口形式，底(di)層均為(wei)氬弧焊(han)不加填充焊(han)絲的封底(di)焊(han)。坡(po)口金屬必須徹底(di)打磨干凈，不留任(ren)何(he)鑄(zhu)造缺陷、冶金缺陷或(huo)外(wai)來污物(wu)。

 3. 焊接工藝(yi)

   a. 施焊(han)以前，爐管的(de)待焊(han)處(chu)和焊(han)絲要認(ren)真(zhen)清理，去除油(you)污，保持干凈。

   b. 避免(mian)強力組對裝配，減少(shao)焊接裝配應力。

   c. 爐管定位焊后，管內要充氬(ya)氣進行(xing)內保護，防(fang)止焊縫背(bei)面氧化。

   d. 采用鎢極氬弧焊(han)時，要(yao)選擇合理的焊(han)接次序(xu)來降低(di)焊(han)接應力(li)，多層焊(han)時，要(yao)等第一(yi)層焊(han)縫(feng)冷卻(que)后，再焊(han)下(xia)一(yi)層焊(han)縫(feng)，避(bi)免(mian)焊(han)縫(feng)過熱，防(fang)止晶粒粗大。

   e. 多層焊(han)時，各層的焊(han)接收弧處要相互錯開(kai)，避免(mian)弧坑中缺(que)陷重(zhong)疊(die)而降低焊(han)接接頭的力學性能。

   f. 焊接(jie)結束(shu)或(huo)中斷時，要采取電流衰(shuai)減收弧(hu)(hu)法，同(tong)時要填滿弧(hu)(hu)坑(keng)，防止弧(hu)(hu)坑(keng)裂紋(wen)的形成。