浙江(jiang)至德鋼(gang)業有限公司(si)為了防止和(he)減少HK-40爐管焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭在焊(han)接(jie)(jie)和(he)高溫長期(qi)服役時產(chan)生裂紋，應采取下列(lie)措施(shi)。
一、冶金措施
正確(que)選用(yong)合適的焊(han)接材(cai)(cai)料要確(que)保三(san)個條(tiao)件：①. 焊(han)縫(feng)金屬中雜質含量少，焊(han)接過程中不(bu)易產生熱裂紋；②. 在(zai)σ相析(xi)(xi)出溫(wen)度區段（650～900℃）長期服役(yi)(yi)過程中，焊(han)縫(feng)金屬局部不(bu)會(hui)析(xi)(xi)出σ相；③. 同(tong)時在(zai)高溫(wen)服役(yi)(yi)過程中，焊(han)接接頭的蠕(ru)變斷裂強度不(bu)低于(yu)鑄態爐管，從(cong)而避免(mian)爐管的損壞發生在(zai)焊(han)接接頭上。選用(yong)這(zhe)種焊(han)接材(cai)(cai)料，能確(que)保爐管的焊(han)接性(xing)和(he)保持(chi)高溫(wen)長期服役(yi)(yi)過程中的穩定性(xing)。
用(yong)(yong)于(yu)HK-40爐(lu)管(guan)(guan)焊(han)(han)接的(de)(de)焊(han)(han)接材(cai)料見(jian)表4-64。其(qi)中TGS-310HSA 實芯(xin)焊(han)(han)絲(si)具(ju)有(you)良(liang)好的(de)(de)焊(han)(han)接性，同時也(ye)基本具(ju)備了(le)HK-40爐(lu)管(guan)(guan)在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)長期(qi)服役(yi)過(guo)程所(suo)(suo)需要(yao)的(de)(de)蠕變(bian)斷(duan)裂(lie)強(qiang)度(du)(du)。該(gai)焊(han)(han)絲(si)中的(de)(de)鎳含量較高(gao)(gao)［w（Ni）≥24％］，所(suo)(suo)焊(han)(han)成(cheng)的(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)在(zai)650～900℃溫(wen)度(du)(du)范圍(wei)內長期(qi)服役(yi)不會有(you)局部σ相析出。該(gai)焊(han)(han)絲(si)所(suo)(suo)得的(de)(de)全焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)（熔敷金(jin)(jin)(jin)屬(shu)）在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)試(shi)(shi)驗(yan)的(de)(de)蠕變(bian)斷(duan)裂(lie)強(qiang)度(du)(du)與鑄(zhu)態HK-40爐(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)比較，如(ru)圖(tu)(tu)4-25所(suo)(suo)示(shi)。從圖(tu)(tu)中可以看出，當斷(duan)裂(lie)時間相同時，熔敷金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)蠕變(bian)斷(duan)裂(lie)強(qiang)度(du)(du)高(gao)(gao)于(yu)爐(lu)管(guan)(guan)。用(yong)(yong)這(zhe)種焊(han)(han)絲(si)焊(han)(han)成(cheng)的(de)(de)焊(han)(han)接接頭進行了(le)蠕變(bian)斷(duan)裂(lie)強(qiang)度(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)，結果如(ru)圖(tu)(tu)4-26所(suo)(suo)示(shi)，所(suo)(suo)有(you)的(de)(de)試(shi)(shi)樣均斷(duan)裂(lie)于(yu)基本金(jin)(jin)(jin)屬(shu)上。這(zhe)類高(gao)(gao)合(he)金(jin)(jin)(jin)材(cai)料焊(han)(han)絲(si)的(de)(de)硫(liu)和磷含量很低，對提高(gao)(gao)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)抗裂(lie)性是(shi)有(you)益的(de)(de)。
HP系列鑄造爐(lu)管焊(han)接(jie)時使(shi)用的(de)焊(han)絲(si)牌(pai)號及化學(xue)成分(fen)見表4-65。從表4-64和(he)表4-65中可以看出，焊(han)絲(si)的(de)基本(ben)化學(xue)成分(fen)與被焊(han)爐(lu)管的(de)化學(xue)成分(fen)基本(ben)相同。
二、工藝措(cuo)施
1. 焊接(jie)方(fang)法的選擇
鑄造耐熱不(bu)銹鋼爐管(guan)的焊(han)(han)接(jie)可以(yi)采(cai)(cai)用鎢極(ji)(ji)(ji)氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)或用鎢極(ji)(ji)(ji)氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)打(da)底，焊(han)(han)條電弧(hu)(hu)焊(han)(han)蓋面(mian)的焊(han)(han)接(jie)方(fang)法；也可以(yi)采(cai)(cai)用熔化(hua)極(ji)(ji)(ji)氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)的焊(han)(han)接(jie)方(fang)法。在熔化(hua)極(ji)(ji)(ji)氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)中(zhong)，有一種低輸入窄間(jian)隙(xi)焊(han)(han)接(jie)方(fang)法，在爐管(guan)焊(han)(han)接(jie)中(zhong)已得到推廣使用。
低(di)熱(re)輸入窄(zhai)間隙焊(han)(han)(han)，是采(cai)用細直(zhi)徑焊(han)(han)(han)絲（0.9～1.2mm），小的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)參(can)數和快的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)速度進行(xing)施(shi)焊(han)(han)(han)；在厚板或厚壁爐管進行(xing)對接(jie)焊(han)(han)(han)時，焊(han)(han)(han)前在待焊(han)(han)(han)處不開(kai)坡口(kou)或開(kai)小角(jiao)度坡口(kou)，并留有(you)(you)窄(zhai)而(er)深(shen)的(de)間隙，采(cai)用氣體保(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)多層焊(han)(han)(han)完成(cheng)整條焊(han)(han)(han)縫(feng)。由于焊(han)(han)(han)接(jie)坡口(kou)狹窄(zhai)，可(ke)以(yi)減少(shao)焊(han)(han)(han)接(jie)材料的(de)消耗和節省能(neng)源，在保(bao)證優(you)質焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)前提下，可(ke)降低(di)焊(han)(han)(han)接(jie)成(cheng)本，是一種(zhong)高(gao)效率的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)方法。這種(zhong)焊(han)(han)(han)接(jie)方法還有(you)(you)以(yi)下優(you)點：
①. 低熱輸(shu)人窄(zhai)間隙采(cai)用多(duo)道(dao)(dao)焊(han)完成，每道(dao)(dao)焊(han)縫的(de)熱輸(shu)入很小，所以焊(han)縫金屬的(de)晶粒細(xi)小，焊(han)接(jie)接(jie)頭韌性好，還不易(yi)產生裂紋；
②. 由于熱(re)輸入小(xiao)，因而熱(re)影響區窄，一般只有1.2mm寬，晶粒(li)長(chang)大區不超過0.8mm，所以焊(han)接(jie)變(bian)形量(liang)小(xiao)，焊(han)接(jie)殘余應(ying)力(li)(li)也(ye)小(xiao)。由于焊(han)接(jie)應(ying)力(li)(li)應(ying)變(bian)本身(shen)也(ye)是(shi)一種可積累的(de)(de)蠕變(bian)損傷，所以形成了焊(han)接(jie)應(ying)變(bian)和殘余應(ying)力(li)(li)小(xiao)的(de)(de)焊(han)接(jie)接(jie)頭，提高(gao)了抗蠕變(bian)的(de)(de)能力(li)(li)，同時對防止應(ying)力(li)(li)腐蝕裂(lie)紋也(ye)是(shi)有利的(de)(de)；
③. 母(mu)材熔入焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)的分量(liang)較(jiao)少，使焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)熔合比(bi)小，不會因為(wei)焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)成(cheng)分不均(jun)勻而(er)產生局部(bu)σ相析出。
鑄造(zao)耐熱(re)不銹鋼(gang)爐管，目前(qian)仍(reng)常用鎢極(ji)氬弧焊進行(xing)施(shi)焊。
2. 坡口(kou)的選擇和準備
由于(yu)焊(han)(han)接材料的(de)(de)化學成分優于(yu)爐管本體，希望爐管材料在焊(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬所占分量(liang)越少(shao)(shao)越好(hao)。這樣能提高焊(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬抗裂(lie)性，還可以(yi)使焊(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬局部σ相析出量(liang)減少(shao)(shao)，并能提高高溫蠕(ru)裂(lie)強度，延長爐管的(de)(de)服役壽命。爐管對接焊(han)(han)時(shi)常用的(de)(de)坡(po)口形式如圖(tu)(tu)4-27所示。圖(tu)(tu)4-27a所示為低熱輸入窄間隙焊(han)(han)的(de)(de)坡(po)口形式，圖(tu)(tu)4-27b為鎢極氬弧焊(han)(han)的(de)(de)坡(po)口形式。
無論(lun)選用(yong)何(he)種(zhong)焊(han)接方法，采用(yong)哪種(zhong)坡(po)口(kou)(kou)形式，底層(ceng)均(jun)為氬弧焊(han)不加填(tian)充焊(han)絲的封底焊(han)。坡(po)口(kou)(kou)金屬必(bi)須徹底打磨干凈，不留任(ren)何(he)鑄造缺陷(xian)、冶金缺陷(xian)或(huo)外來污物。
3. 焊接(jie)工藝
a. 施焊(han)以(yi)前，爐管的待焊(han)處(chu)和焊(han)絲要認(ren)真清(qing)理，去除(chu)油(you)污，保持干凈。
b. 避免強力組(zu)對裝配(pei)，減少焊(han)接裝配(pei)應力。
c. 爐管定位焊后(hou)，管內(nei)要充氬(ya)氣進行(xing)內(nei)保護，防(fang)止焊縫背面(mian)氧化。
d. 采用(yong)鎢極氬弧焊(han)時(shi)，要(yao)(yao)選(xuan)擇(ze)合理的(de)焊(han)接(jie)次序來降低焊(han)接(jie)應(ying)力，多層(ceng)焊(han)時(shi)，要(yao)(yao)等(deng)第一層(ceng)焊(han)縫(feng)冷卻(que)后(hou)，再(zai)焊(han)下一層(ceng)焊(han)縫(feng)，避免(mian)焊(han)縫(feng)過熱，防止晶粒(li)粗大。
e. 多層(ceng)焊時，各層(ceng)的焊接收弧處(chu)要(yao)相互錯(cuo)開，避免弧坑中缺陷重疊而降低焊接接頭的力學性能。
f. 焊接結(jie)束(shu)或中斷時，要采取(qu)電流衰(shuai)減收弧法(fa)，同時要填滿弧坑，防止弧坑裂紋的形成。
