爐管在長期(qi)服役過程中，會產(chan)生不同(tong)類型的(de)冶金損傷、形變(bian)和破壞，必須(xu)對嚴重損傷和失效部位(wei)進行更換。由(you)此提(ti)出了(le)新(xin)舊爐管的(de)焊(han)接(jie)課題。尤其(qi)是(shi)冶金損傷的(de)爐管，其(qi)焊(han)接(jie)性很(hen)差，給焊(han)接(jie)帶來了(le)很(hen)大困難。
一、對損傷爐(lu)管焊接(jie)性分析
1. 損傷爐管內壁存在著滲碳、氧(yang)化和(he)(he)受腐蝕(shi)層，其常(chang)溫下的塑性和(he)(he)韌性顯著下降(jiang)，失去了對裂紋(wen)(wen)產生和(he)(he)擴展的阻力(li)，在焊(han)接應力(li)作用下，極易(yi)形(xing)成裂紋(wen)(wen)。
2. 滲(shen)(shen)(shen)碳層較(jiao)厚的(de)爐管(guan)與新爐管(guan)焊(han)接時(shi)，待焊(han)處存在著滲(shen)(shen)(shen)碳與未滲(shen)(shen)(shen)碳的(de)兩(liang)種鋼材(cai)，其密度和線(xian)脹(zhang)系數有很大差(cha)異，容(rong)易造成很大的(de)局部應力，進而產生裂紋。
3. 因服役而組織(zhi)老化(hua)的爐管(guan)(guan)，其管(guan)(guan)壁(bi)心部組織(zhi)的碳化(hua)物分布形(xing)態(tai)已發生改變，晶(jing)內彌散碳化(hua)物的聚集及晶(jing)界碳化(hua)物呈網狀片，使舊爐管(guan)(guan)的強度和(he)韌(ren)性下降，一(yi)旦內壁(bi)形(xing)成裂(lie)紋，會迅速擴展至(zhi)穿透整個管(guan)(guan)壁(bi)。
4. 焊(han)接(jie)修復由于變形、彎曲或膨(peng)脹而失效的(de)爐管過程中(zhong)，焊(han)接(jie)時接(jie)頭組對會(hui)發生錯邊和中(zhong)心偏(pian)移，引起較大(da)的(de)應力集中(zhong)。
二、損傷爐管的(de)焊接修復工藝
1. 焊前準備
對接焊時，坡(po)口處(chu)(chu)要(yao)加工成60°～65°夾(jia)角(jiao)，對口間隙為(wei)2.5mm；坡(po)口待焊處(chu)(chu)20mm端應采用砂輪打(da)磨，爐(lu)管(guan)內壁層(ceng)(ceng)厚至(zhi)少去除0.5mm。外壁淺層(ceng)(ceng)修磨；坡(po)口及待焊區附近表面須通過著(zhu)色滲透檢(jian)測，確(que)認無微裂紋存在，方可施焊。
2. 組對裝(zhuang)配
損傷爐(lu)管由于材(cai)料變脆，本身又處于復(fu)雜的應力狀態(tai)，對(dui)接接頭組(zu)對(dui)裝配時(shi)，應盡(jin)量(liang)(liang)避免錯邊(bian)，尤(you)其要嚴(yan)格(ge)控(kong)制單方向偏移(yi)錯邊(bian)；當管壁(bi)厚度不等時(shi)，適當修(xiu)磨多余壁(bi)厚成斜坡，盡(jin)量(liang)(liang)保持(chi)組(zu)對(dui)時(shi)管壁(bi)厚度均(jun)勻一(yi)致；焊接修(xiu)復(fu)時(shi)使用吊索或支承裝置(zhi)，使下部爐(lu)管不承受重力，保持(chi)低的初始應力狀態(tai)，直到組(zu)焊全(quan)過程結束(shu)。
3. 焊接修復中注意事項
底層焊(han)(han)(han)要(yao)保證熔透均勻(yun)，避(bi)免產生(sheng)(sheng)裂紋(wen)；爐管上的(de)同一(yi)條環焊(han)(han)(han)縫，宜(yi)由兩名焊(han)(han)(han)工同時(shi)(shi)進行對稱焊(han)(han)(han)；若由一(yi)名焊(han)(han)(han)工施焊(han)(han)(han)時(shi)(shi)，爐管的(de)后半圈(quan)可分段焊(han)(han)(han)，以減(jian)緩(huan)焊(han)(han)(han)接應力集中。收弧(hu)處要(yao)避(bi)免設計在錯邊(bian)嚴重的(de)部位，注(zhu)意收弧(hu)技術，使(shi)用電流衰減(jian)裝置，且(qie)要(yao)填(tian)滿(man)弧(hu)坑，防止產生(sheng)(sheng)弧(hu)坑裂紋(wen)。
上(shang)述(shu)焊(han)接修(xiu)復(fu)工藝，適用于管(guan)內滲碳(tan)層厚(hou)度(du)小(xiao)于1.0mm的(de)爐管(guan)或變形、彎曲不嚴重的(de)爐管(guan)。對于嚴重損傷或滲碳(tan)層厚(hou)度(du)在(zai)1.0mm以上(shang)的(de)爐管(guan)，其(qi)潛在(zai)微裂(lie)紋(wen)(wen)較(jiao)多，材料(liao)韌(ren)性(xing)(xing)下(xia)降顯著(zhu)，焊(han)接修(xiu)復(fu)難度(du)很大，往往需要采取(qu)更換新爐管(guan)的(de)方法來解決。有(you)(you)時也可用高溫(wen)預熱方法焊(han)接滲碳(tan)較(jiao)為(wei)嚴重的(de)爐管(guan)，預熱溫(wen)度(du)為(wei)750℃，焊(han)后保溫(wen)。其(qi)目的(de)是改善待焊(han)接頭處(chu)塑性(xing)(xing)，使(shi)爐管(guan)在(zai)具有(you)(you)塑變能力的(de)溫(wen)度(du)下(xia)完成(cheng)焊(han)接，防止裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)形成(cheng)。
