浙江至德鋼業有限公司(si)為了防止(zhi)和減(jian)少HK-40爐管焊(han)(han)接接頭在焊(han)(han)接和高溫長期(qi)服役時產生(sheng)裂(lie)紋(wen)，應采取下列措(cuo)施。
一、冶金措施(shi)
正確選用合適的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)材(cai)料要確保(bao)(bao)三個(ge)條件：①. 焊(han)縫金(jin)屬(shu)中(zhong)雜質含量少，焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)過程(cheng)(cheng)(cheng)中(zhong)不易產生熱裂紋(wen)；②. 在σ相析出溫度(du)區(qu)段（650～900℃）長(chang)期服役(yi)過程(cheng)(cheng)(cheng)中(zhong)，焊(han)縫金(jin)屬(shu)局部不會(hui)析出σ相；③. 同時在高溫服役(yi)過程(cheng)(cheng)(cheng)中(zhong)，焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)蠕變斷裂強度(du)不低于鑄態爐管，從而避免爐管的(de)(de)損(sun)壞發生在焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭上。選用這種焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)材(cai)料，能確保(bao)(bao)爐管的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)和保(bao)(bao)持高溫長(chang)期服役(yi)過程(cheng)(cheng)(cheng)中(zhong)的(de)(de)穩定性(xing)。
用于(yu)HK-40爐(lu)管(guan)(guan)焊接(jie)的(de)(de)(de)焊接(jie)材料見表(biao)4-64。其中TGS-310HSA 實(shi)芯焊絲具有良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)焊接(jie)性，同時也基本(ben)具備(bei)了HK-40爐(lu)管(guan)(guan)在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)長期服(fu)役(yi)過程所(suo)(suo)需(xu)要(yao)的(de)(de)(de)蠕(ru)變(bian)斷(duan)裂(lie)強(qiang)度(du)(du)(du)。該焊絲中的(de)(de)(de)鎳含量較高(gao)(gao)［w（Ni）≥24％］，所(suo)(suo)焊成的(de)(de)(de)焊縫(feng)金(jin)屬(shu)在(zai)650～900℃溫(wen)度(du)(du)(du)范圍內長期服(fu)役(yi)不(bu)會有局部σ相析出。該焊絲所(suo)(suo)得的(de)(de)(de)全焊縫(feng)金(jin)屬(shu)（熔敷(fu)金(jin)屬(shu)）在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)試(shi)驗的(de)(de)(de)蠕(ru)變(bian)斷(duan)裂(lie)強(qiang)度(du)(du)(du)與鑄態HK-40爐(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)比較，如(ru)圖4-25所(suo)(suo)示。從圖中可以看出，當(dang)斷(duan)裂(lie)時間相同時，熔敷(fu)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)蠕(ru)變(bian)斷(duan)裂(lie)強(qiang)度(du)(du)(du)高(gao)(gao)于(yu)爐(lu)管(guan)(guan)。用這種焊絲焊成的(de)(de)(de)焊接(jie)接(jie)頭進行了蠕(ru)變(bian)斷(duan)裂(lie)強(qiang)度(du)(du)(du)試(shi)驗，結果如(ru)圖4-26所(suo)(suo)示，所(suo)(suo)有的(de)(de)(de)試(shi)樣均斷(duan)裂(lie)于(yu)基本(ben)金(jin)屬(shu)上。這類高(gao)(gao)合金(jin)材料焊絲的(de)(de)(de)硫和磷(lin)含量很低，對(dui)提高(gao)(gao)焊縫(feng)金(jin)屬(shu)抗裂(lie)性是有益(yi)的(de)(de)(de)。
HP系列鑄(zhu)造爐管焊接(jie)時(shi)使用的焊絲牌號(hao)及化學(xue)成(cheng)分見表4-65。從表4-64和表4-65中可以看出，焊絲的基本(ben)化學(xue)成(cheng)分與(yu)被焊爐管的化學(xue)成(cheng)分基本(ben)相(xiang)同。
二(er)、工藝措施(shi)
1. 焊(han)接方法的(de)選(xuan)擇(ze)
鑄造耐(nai)熱(re)不(bu)銹鋼(gang)爐管的(de)焊接可以采(cai)用(yong)鎢極(ji)氬(ya)(ya)弧焊或用(yong)鎢極(ji)氬(ya)(ya)弧焊打底，焊條(tiao)電弧焊蓋面的(de)焊接方法；也(ye)可以采(cai)用(yong)熔(rong)化(hua)極(ji)氬(ya)(ya)弧焊的(de)焊接方法。在(zai)熔(rong)化(hua)極(ji)氬(ya)(ya)弧焊中(zhong)(zhong)，有一種低輸入窄間隙焊接方法，在(zai)爐管焊接中(zhong)(zhong)已得到推廣使用(yong)。
低熱(re)輸(shu)入窄(zhai)間(jian)隙(xi)焊(han)(han)(han)，是采用(yong)細直徑焊(han)(han)(han)絲(si)（0.9～1.2mm），小(xiao)(xiao)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)參數和(he)快的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)速度進(jin)行施(shi)焊(han)(han)(han)；在厚(hou)板或(huo)厚(hou)壁爐管進(jin)行對接(jie)焊(han)(han)(han)時(shi)，焊(han)(han)(han)前在待焊(han)(han)(han)處不開(kai)坡口(kou)或(huo)開(kai)小(xiao)(xiao)角度坡口(kou)，并(bing)留有窄(zhai)而深的(de)(de)間(jian)隙(xi)，采用(yong)氣體(ti)保(bao)護焊(han)(han)(han)多層焊(han)(han)(han)完成整條(tiao)焊(han)(han)(han)縫(feng)。由于焊(han)(han)(han)接(jie)坡口(kou)狹窄(zhai)，可以(yi)(yi)減(jian)少焊(han)(han)(han)接(jie)材料的(de)(de)消耗和(he)節省能(neng)源，在保(bao)證優(you)質(zhi)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)(de)前提下(xia)，可降低焊(han)(han)(han)接(jie)成本(ben)，是一(yi)種高效率(lv)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)方法(fa)。這(zhe)種焊(han)(han)(han)接(jie)方法(fa)還(huan)有以(yi)(yi)下(xia)優(you)點：
①. 低熱輸(shu)(shu)人(ren)窄(zhai)間隙(xi)采用多道焊完成，每道焊縫的熱輸(shu)(shu)入(ru)很(hen)小，所以焊縫金屬的晶(jing)粒細小，焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭韌性好(hao)，還不易產生裂紋；
②. 由于(yu)熱輸入小，因(yin)而熱影響區(qu)窄，一(yi)般只有1.2mm寬，晶粒長大區(qu)不超過0.8mm，所(suo)以焊(han)接變形(xing)(xing)量小，焊(han)接殘余(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)也(ye)(ye)小。由于(yu)焊(han)接應(ying)(ying)(ying)力(li)應(ying)(ying)(ying)變本(ben)身也(ye)(ye)是一(yi)種可積累的(de)(de)蠕變損傷，所(suo)以形(xing)(xing)成(cheng)了焊(han)接應(ying)(ying)(ying)變和殘余(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)小的(de)(de)焊(han)接接頭，提高了抗蠕變的(de)(de)能(neng)力(li)，同時(shi)對防止(zhi)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)裂紋也(ye)(ye)是有利的(de)(de)；
③. 母材熔入焊縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)的分量(liang)較(jiao)少，使焊縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)熔合比小，不會因為(wei)焊縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)成分不均勻而(er)產生局(ju)部σ相析出(chu)。
鑄造(zao)耐熱不(bu)銹鋼爐管，目(mu)前(qian)仍常(chang)用鎢極氬弧焊進行施焊。
2. 坡口(kou)的選擇和準備
由于(yu)(yu)焊接材料(liao)的化學成分(fen)優(you)于(yu)(yu)爐管(guan)本體，希望(wang)爐管(guan)材料(liao)在焊縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)所占(zhan)分(fen)量越(yue)少越(yue)好。這樣能(neng)提高焊縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)抗裂性，還可以使焊縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)局部(bu)σ相析出量減少，并能(neng)提高高溫蠕裂強度，延(yan)長爐管(guan)的服役壽(shou)命。爐管(guan)對(dui)接焊時常(chang)用的坡(po)口(kou)(kou)形式如圖4-27所示(shi)(shi)。圖4-27a所示(shi)(shi)為(wei)低熱輸入窄(zhai)間隙焊的坡(po)口(kou)(kou)形式，圖4-27b為(wei)鎢極(ji)氬弧焊的坡(po)口(kou)(kou)形式。
無論選(xuan)用何種焊接(jie)方法，采(cai)用哪種坡(po)口形(xing)式，底層均為(wei)氬弧焊不(bu)加填充焊絲(si)的封底焊。坡(po)口金屬必須徹底打磨干凈，不(bu)留任何鑄造(zao)缺陷、冶金缺陷或(huo)外(wai)來污物。
3. 焊接工(gong)藝
a. 施(shi)焊以前，爐(lu)管的(de)待焊處和焊絲要認真清理，去除油污，保(bao)持干(gan)凈。
b. 避免強力(li)(li)組對裝配，減少焊接裝配應力(li)(li)。
c. 爐管定(ding)位焊后，管內要(yao)充氬(ya)氣進(jin)行內保護，防止焊縫背面(mian)氧(yang)化。
d. 采(cai)用鎢極氬弧焊時(shi)(shi)，要選擇合理(li)的(de)焊接(jie)次序來降低焊接(jie)應力(li)，多(duo)層(ceng)焊時(shi)(shi)，要等第一(yi)層(ceng)焊縫冷卻(que)后，再焊下一(yi)層(ceng)焊縫，避免焊縫過熱，防止晶(jing)粒粗大(da)。
e. 多層焊(han)時，各層的焊(han)接收弧處(chu)要(yao)相互錯開，避(bi)免弧坑(keng)中(zhong)缺陷重疊而降低焊(han)接接頭的力學性能(neng)。
f. 焊接結束或(huo)中(zhong)斷時，要(yao)采取電流(liu)衰減(jian)收弧(hu)(hu)法(fa)，同時要(yao)填(tian)滿弧(hu)(hu)坑，防止弧(hu)(hu)坑裂紋的(de)形成。
