火電廠超(chao)臨界(jie)、超(chao)超(chao)臨界(jie)機組主蒸(zheng)汽(qi)管(guan)道(dao)和再熱段管(guan)道(dao)普遍(bian)采用SA335P91鋼(gang),該鋼(gang)種具有良好(hao)的高(gao)溫強度和高(gao)溫抗氧化性,其焊(han)接(jie)(jie)(jie)性優于F12(X20CrMoV121)。在焊(han)接(jie)(jie)(jie)性方面主要表現為對焊(han)接(jie)(jie)(jie)冷(leng)裂(lie)紋(wen)的敏感,焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭沖擊韌性較(jiao)低。該鋼(gang)熱裂(lie)紋(wen)和再熱裂(lie)紋(wen)敏感性低。
從焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)工藝(yi)方面考慮,P91鋼焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭的沖擊韌性與焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)材料(liao)、焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)工藝(yi)、焊(han)(han)(han)后熱處(chu)理工藝(yi)和實(shi)際焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)操作有關;從焊(han)(han)(han)縫質(zhi)量(liang)方面考慮,P91鋼焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭的沖擊韌性與焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭的缺陷、金(jin)相組織,接(jie)(jie)(jie)(jie)頭中的氫、氮、氧含量(liang),接(jie)(jie)(jie)(jie)頭的殘余應力有關。
在確定了(le)焊(han)(han)接(jie)材料后(hou)合理的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)工藝(yi)及操作和焊(han)(han)后(hou)熱(re)處理工藝(yi)是防止和減少(shao)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)缺陷,保證(zheng)獲得最佳的(de)(de)金(jin)相組織,最大限度地減少(shao)接(jie)頭(tou)中的(de)(de)氫、氧、氮含量,降(jiang)低焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)殘余應力的(de)(de)關鍵。
1. 焊接材料
氬(ya)弧焊焊絲TGS-9Cb,規(gui)格Φ2.4mm;焊條SAF-CDV95,規(gui)格?3.2mm和ф4.mm。母材、焊絲及焊條的化學成分見(jian)表5-44。
2. 焊(han)接方(fang)法
先用TIG打(da)底,焊條電弧焊填充和蓋面(mian)工(gong)藝。在工(gong)藝執行過程中應(ying)注意(yi)以下幾點(dian)。
①. 控制(zhi)熱量輸入,通過(guo)控制(zhi)熔池(chi)的(de)體積和降(jiang)低熔池(chi)溫度來減小一次結晶(jing)的(de)晶(jing)粒(li)尺(chi)寸,小的(de)線(xian)能(neng)量可有效(xiao)地減少碳化物的(de)析出(chu)和鐵素體的(de)含量,防止(zhi)馬氏體晶(jing)粒(li)長大(da),提高(gao)焊縫的(de)沖擊(ji)韌性。一般設定焊接線(xian)能(neng)量為17~21kJ/cm.
②. 充(chong)氬保護(hu)和烘干焊條
③. 施焊(han)(han)中(zhong)控(kong)(kong)制焊(han)(han)層(ceng)厚(hou)度(du)和寬(kuan)度(du),為保證后一焊(han)(han)道對前一焊(han)(han)道的回火作用,焊(han)(han)接時每層(ceng)焊(han)(han)道的厚(hou)度(du)控(kong)(kong)制約為焊(han)(han)條直徑(jing)。焊(han)(han)條擺動(dong)的幅(fu)度(du)最寬(kuan)不得超過焊(han)(han)條直徑(jing)的4倍。
④. 適當延長(chang)焊(han)后(hou)回火處理(li)時(shi)間(jian),目的(de)在于(yu)使(shi)焊(han)縫中的(de)鈮、釩(fan)有更充(chong)分的(de)析(xi)出時(shi)間(jian),以改善焊(han)縫的(de)沖擊(ji)韌性。
3. 預熱及焊后熱處理
采用遠紅外加(jia)熱(re)(re),氬弧焊(han)預(yu)熱(re)(re)溫度(du)150~200℃,焊(han)條電弧焊(han)預(yu)熱(re)(re)溫度(du)250~300℃,層(ceng)間(jian)溫度(du)200~300℃.
焊后(hou)待接頭冷卻(que)到(dao)100~120℃恒(heng)溫60min再進行回火(huo)處理。回火(huo)溫度(760±10)℃,恒(heng)溫時間6h.