爐(lu)(lu)管(guan)在長期服役(yi)過程中，會(hui)產生不同(tong)類(lei)型的冶金損(sun)(sun)傷、形變和破(po)壞，必須對嚴(yan)重損(sun)(sun)傷和失(shi)效部位進行更換。由此提出了新舊爐(lu)(lu)管(guan)的焊接(jie)(jie)課題(ti)。尤其是冶金損(sun)(sun)傷的爐(lu)(lu)管(guan)，其焊接(jie)(jie)性很差，給焊接(jie)(jie)帶(dai)來了很大困(kun)難(nan)。
一、對損傷爐管焊(han)接性分析
1. 損傷爐管內(nei)壁存在著滲碳、氧化和(he)受腐蝕(shi)層，其(qi)常溫(wen)下的塑性(xing)和(he)韌(ren)性(xing)顯著下降，失去了對裂紋(wen)(wen)產生和(he)擴展的阻(zu)力，在焊接應力作用下，極(ji)易形成(cheng)裂紋(wen)(wen)。
2. 滲(shen)碳(tan)層較厚(hou)的(de)爐管與(yu)(yu)新爐管焊接時(shi)，待焊處存在(zai)著(zhu)滲(shen)碳(tan)與(yu)(yu)未(wei)滲(shen)碳(tan)的(de)兩(liang)種鋼材，其密度和線脹系數有(you)很(hen)大(da)差異，容易(yi)造成很(hen)大(da)的(de)局部(bu)應力，進(jin)而(er)產生裂紋。
3. 因服役而組織(zhi)老化(hua)的爐管(guan)，其管(guan)壁(bi)(bi)心部組織(zhi)的碳化(hua)物分布(bu)形(xing)態已發生(sheng)改變(bian)，晶內彌散碳化(hua)物的聚集及晶界碳化(hua)物呈(cheng)網(wang)狀片(pian)，使(shi)舊爐管(guan)的強度和(he)韌性下降，一旦內壁(bi)(bi)形(xing)成(cheng)裂紋，會迅速擴展至穿透整個(ge)管(guan)壁(bi)(bi)。
4. 焊(han)接(jie)(jie)修(xiu)復由于變形、彎曲或膨(peng)脹而失效(xiao)的爐管過程中，焊(han)接(jie)(jie)時接(jie)(jie)頭組對會發生錯邊和(he)中心偏移(yi)，引(yin)起較大的應(ying)力(li)集中。
二、損傷爐管的(de)焊接修復工藝
1. 焊前準備
對接焊(han)時(shi)，坡(po)口(kou)處(chu)(chu)要加(jia)工成(cheng)60°～65°夾(jia)角，對口(kou)間(jian)隙為2.5mm；坡(po)口(kou)待焊(han)處(chu)(chu)20mm端(duan)應采用砂輪打磨，爐(lu)管內壁(bi)層(ceng)厚至少去除0.5mm。外壁(bi)淺層(ceng)修磨；坡(po)口(kou)及待焊(han)區附近表面須(xu)通過著色滲透檢(jian)測，確(que)認無(wu)微裂(lie)紋(wen)存在(zai)，方可(ke)施焊(han)。
2. 組對裝配
損傷爐管(guan)由于(yu)材料變(bian)脆，本身又處于(yu)復雜的應力(li)狀(zhuang)態(tai)，對接(jie)接(jie)頭組對裝(zhuang)配(pei)時(shi)，應盡量避免錯邊，尤其要嚴格控制單(dan)方向(xiang)偏移錯邊；當管(guan)壁(bi)(bi)厚(hou)度不(bu)等(deng)時(shi)，適(shi)當修磨多(duo)余壁(bi)(bi)厚(hou)成斜坡，盡量保持組對時(shi)管(guan)壁(bi)(bi)厚(hou)度均勻一致；焊接(jie)修復時(shi)使(shi)(shi)用吊索或支承裝(zhuang)置(zhi)，使(shi)(shi)下部爐管(guan)不(bu)承受重力(li)，保持低的初始應力(li)狀(zhuang)態(tai)，直到組焊全過程結束。
3. 焊接修(xiu)復中注意事項
底層焊(han)(han)(han)(han)要保(bao)證熔透均(jun)勻，避(bi)免產(chan)生裂紋(wen)；爐管上的(de)同一條環焊(han)(han)(han)(han)縫，宜(yi)由兩名焊(han)(han)(han)(han)工同時進行對稱(cheng)焊(han)(han)(han)(han)；若由一名焊(han)(han)(han)(han)工施焊(han)(han)(han)(han)時，爐管的(de)后半圈可(ke)分段焊(han)(han)(han)(han)，以減(jian)緩焊(han)(han)(han)(han)接應力集中。收弧處(chu)要避(bi)免設計在錯邊嚴重(zhong)的(de)部位，注意收弧技術，使(shi)用(yong)電(dian)流衰減(jian)裝置，且(qie)要填滿(man)弧坑(keng)，防(fang)止產(chan)生弧坑(keng)裂紋(wen)。
上述(shu)焊(han)(han)(han)接修復工藝，適用于管(guan)(guan)內滲(shen)碳層(ceng)厚度(du)小于1.0mm的(de)爐(lu)管(guan)(guan)或(huo)變(bian)形、彎曲不嚴重的(de)爐(lu)管(guan)(guan)。對于嚴重損傷或(huo)滲(shen)碳層(ceng)厚度(du)在(zai)1.0mm以上的(de)爐(lu)管(guan)(guan)，其潛在(zai)微裂紋較多，材料韌性下降顯著，焊(han)(han)(han)接修復難度(du)很大，往往需要采(cai)取更(geng)換(huan)新爐(lu)管(guan)(guan)的(de)方法(fa)來解(jie)決(jue)。有時也可用高(gao)溫(wen)預熱(re)方法(fa)焊(han)(han)(han)接滲(shen)碳較為(wei)嚴重的(de)爐(lu)管(guan)(guan)，預熱(re)溫(wen)度(du)為(wei)750℃，焊(han)(han)(han)后保溫(wen)。其目的(de)是改善(shan)待焊(han)(han)(han)接頭處塑性，使爐(lu)管(guan)(guan)在(zai)具有塑變(bian)能力的(de)溫(wen)度(du)下完成焊(han)(han)(han)接，防止裂紋的(de)形成。
