1. P91鋼的化學成分

 P91鋼為馬(ma)氏體(ti)耐熱鋼，其化學成(cheng)分見表(biao)4-18.

2. 焊前準備(bei)

  對口(kou)(kou)(kou)裝(zhuang)配應支(zhi)撐牢固(gu)，防止在(zai)焊(han)接過程(cheng)中發生管道位移和(he)變形。嚴禁在(zai)管道母材上焊(han)接其他支(zhi)撐物。支(zhi)撐物應遠離加熱器300~500mm.對口(kou)(kou)(kou)間隙4~5mm,鈍邊≤2mm.點固(gu)時采用同(tong)種材料點固(gu)塊(kuai)，長度為10~20mm,用電焊(han)點固(gu)到(dao)P91管坡口(kou)(kou)(kou)內(nei)，待(dai)打底層完成后再(zai)用角磨機磨掉(diao)。

  試件組對(dui)前用半圓銼(cuo)將毛刺打磨掉，然后銼(cuo)出所需鈍邊。清除(chu)試件坡口周(zhou)圍20mm范(fan)圍內鐵銹、油(you)污等。

  采用有效的充氬(ya)氣(qi)保(bao)護措施(shi)，在P91大管600mm長度范圍內，焊縫(feng)間隙用錫(xi)箔(bo)紙封死，管端用草紙板(ban)密閉封堵(du)成一個氣(qi)池，在300℃時草紙板(ban)焦煳，760℃高溫回火后，草紙板(ban)變為灰燼(jin)，不(bu)會造成危(wei)害(hai)。

3. 焊接

  焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方(fang)法采用(yong)手工TIG焊(han)(han)(han)(han)打底和焊(han)(han)(han)(han)條電(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)填充蓋面。對于水平固定管(guan)始焊(han)(han)(han)(han)位置(zhi)在時(shi)鐘6點位置(zhi)，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方(fang)向由底向上分兩半(ban)圈進行焊(han)(han)(han)(han)接(jie)，可(ke)先從逆時(shi)針方(fang)向開(kai)始。對于垂直(zhi)固定管(guan)起(qi)焊(han)(han)(han)(han)位置(zhi)不(bu)作要求。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)工藝參數見表(biao)4-19.

①. 氬弧(hu)焊(han)打(da)底焊(han)

  a. 水平固(gu)定焊

   水平固定氬弧焊(han)(han)在(zai)底(di)部(bu)引弧后，在(zai)坡(po)(po)口根部(bu)間(jian)隙兩側(ce)(ce)用(yong)焊(han)(han)槍(qiang)劃圈(quan)預熱，待坡(po)(po)口兩側(ce)(ce)鈍邊(bian)熔化(hua)形(xing)成熔孔后，由管內(nei)側(ce)(ce)緊貼熔孔送(song)進(jin)(jin)焊(han)(han)絲(si)，填(tian)絲(si)方法如圖4-46和圖4-47所示。在(zai)鈍邊(bian)熔化(hua)邊(bian)緣(yuan)兩側(ce)(ce)各(ge)送(song)進(jin)(jin)一(yi)滴液(ye)態金屬(shu)，通(tong)過焊(han)(han)槍(qiang)橫(heng)向擺(bai)(bai)(bai)動(dong)(dong)(dong)，使之形(xing)成搭橋(qiao)連接。在(zai)打(da)底(di)焊(han)(han)過程中，應根據焊(han)(han)接位(wei)置的不同變換填(tian)絲(si)方式。在(zai)仰焊(han)(han)及仰爬(pa)(pa)坡(po)(po)焊(han)(han)位(wei)置采(cai)用(yong)內(nei)填(tian)絲(si)法，在(zai)立焊(han)(han)、立爬(pa)(pa)坡(po)(po)焊(han)(han)及平焊(han)(han)位(wei)置時(shi)采(cai)用(yong)外填(tian)絲(si)法；焊(han)(han)絲(si)與管外壁焊(han)(han)接方向成10°~15°夾角。打(da)底(di)焊(han)(han)時(shi)注(zhu)意焊(han)(han)槍(qiang)及焊(han)(han)絲(si)擺(bai)(bai)(bai)動(dong)(dong)(dong)方法，一(yi)般以鋸齒或月牙(ya)擺(bai)(bai)(bai)動(dong)(dong)(dong)為(wei)宜(yi)（圖4-48).電弧熔化(hua)坡(po)(po)口每側(ce)(ce)0.5~1mm,焊(han)(han)絲(si)送(song)進(jin)(jin)要緊貼熔池(chi)，焊(han)(han)絲(si)端(duan)部(bu)跟電弧行走方向做小幅度(du)橫(heng)向擺(bai)(bai)(bai)動(dong)(dong)(dong)，擺(bai)(bai)(bai)動(dong)(dong)(dong)中注(zhu)意不得使焊(han)(han)絲(si)與鎢極端(duan)部(bu)接觸。

  封口焊(han)時(shi)，當電弧(hu)運至距(ju)管子頂部3~4mm處(chu)，停(ting)止送絲(si)，先在(zai)封口處(chu)周(zhou)圍劃(hua)圈預熱，使之呈(cheng)紅熱狀態，然后(hou)(hou)將(jiang)電弧(hu)拉回原熔(rong)池填絲(si)焊(han)接。封口后(hou)(hou)停(ting)止送絲(si)繼(ji)續向前(qian)施焊(han)5~10mm停(ting)弧(hu)。停(ting)弧(hu)后(hou)(hou)不要立即移開(kai)焊(han)槍，要待熔(rong)池凝(ning)固后(hou)(hou)再(zai)移開(kai)。

  后(hou)半(ban)部焊(han)接按順時針(zhen)方(fang)向焊(han)接，焊(han)接方(fang)法(fa)與(yu)前半(ban)圈相(xiang)同。打底焊(han)縫(feng)厚度(du)一(yi)般以2~2.5mm為(wei)宜。

  b. 垂(chui)直固定焊

   垂直固定氬(ya)弧焊(han)在坡(po)口(kou)(kou)內(nei)側空間(jian)引弧，焊(han)槍與焊(han)接(jie)(jie)方向(xiang)夾角(jiao)為(wei)70°~80°,焊(han)絲(si)與管壁內(nei)側周向(xiang)夾角(jiao)為(wei)10°~15°,將(jiang)焊(han)槍在坡(po)口(kou)(kou)根(gen)部(bu)(bu)做上(shang)(shang)、下劃(hua)圈(quan)預熱(re)。當(dang)鈍(dun)邊(bian)熔化形(xing)成熔孔(kong)后(hou)，即在坡(po)口(kou)(kou)根(gen)部(bu)(bu)上(shang)(shang)、下側各送一滴液態(tai)金屬(shu)，擺(bai)動(dong)焊(han)槍形(xing)成搭橋(qiao)連接(jie)(jie)，然(ran)后(hou)開始正(zheng)常(chang)焊(han)接(jie)(jie)。填充時(shi)應(ying)注意(yi)焊(han)絲(si)端部(bu)(bu)從上(shang)(shang)側坡(po)口(kou)(kou)斜(xie)拉下側坡(po)口(kou)(kou)根(gen)部(bu)(bu)，保證電弧一半用來熔化金屬(shu)，使之(zhi)形(xing)成均(jun)勻焊(han)縫；一半用來打開熔孔(kong)，保證背面焊(han)縫成形(xing)。垂直固定管打底焊(han)時(shi)，受重力(li)作用，液態(tai)金屬(shu)極易下墜，因此在操作時(shi)送絲(si)要(yao)節奏均(jun)勻，焊(han)槍采用上(shang)(shang)、下斜(xie)拉鋸齒(chi)形(xing)擺(bai)動(dong)方法，盡(jin)量采用短弧焊(han)接(jie)(jie)。

②. 焊條(tiao)電弧焊填(tian)充及蓋面焊

  a. 水(shui)平固定(ding)焊

   水平固定管填(tian)充(chong)及(ji)蓋面焊(han)(han)均采用(yong)焊(han)(han)條電弧焊(han)(han)，通常(chang)是(shi)將打(da)底(di)焊(han)(han)前半部分作為(wei)填(tian)充(chong)焊(han)(han)的后半部分，目的是(shi)將上(shang)下(xia)接(jie)(jie)頭錯開(kai)，填(tian)充(chong)層(ceng)運條采用(yong)鋸齒形擺動，在焊(han)(han)接(jie)(jie)過程中，從下(xia)向(xiang)上(shang)焊(han)(han)接(jie)(jie)位置不得變化，焊(han)(han)條角度也應隨(sui)之發生變化，如圖4-49所示。

  蓋面層采用月牙形運條焊接，在(zai)(zai)坡口(kou)兩側邊緣要(yao)注意停頓。焊條擺(bai)動(dong)要(yao)平(ping)穩，以(yi)使焊后(hou)波紋均勻(yun)美(mei)觀。引(yin)弧點要(yao)在(zai)(zai)焊接前方(fang)10~15mm處(chu)，電(dian)弧引(yin)燃后(hou)，要(yao)拉回熔(rong)池(chi)中心處(chu)，待弧坑填滿(man)后(hou)，方(fang)能繼續向(xiang)前擺(bai)動(dong)焊接。水平(ping)固定管(guan)焊道布置如(ru)圖4-50所示。

  b. 垂(chui)直固定焊

   垂(chui)直固定管焊(han)(han)(han)(han)接時(shi)，必須保證焊(han)(han)(han)(han)縫上下(xia)(xia)兩端熔(rong)合良好，不得(de)出(chu)現未熔(rong)合和夾渣等缺陷。填充焊(han)(han)(han)(han)道采用多道焊(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)道分布如(ru)圖(tu)4-51所示(shi)。焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)角度(du)如(ru)圖(tu)4-52和圖(tu)4-53所示(shi)。第一(yi)道焊(han)(han)(han)(han)時(shi)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)與焊(han)(han)(han)(han)接方(fang)向(xiang)的夾角為75°~85°,與坡口(kou)下(xia)(xia)端夾角為50°~60°,運(yun)(yun)條(tiao)(tiao)方(fang)法(fa)為斜圓圈形。焊(han)(han)(han)(han)接過程中(zhong)注(zhu)意(yi)電(dian)(dian)弧(hu)中(zhong)心(xin)對準上一(yi)層焊(han)(han)(han)(han)縫的下(xia)(xia)邊緣，向(xiang)前運(yun)(yun)條(tiao)(tiao)時(shi)不要(yao)將(jiang)坡口(kou)棱邊破(po)壞，以防蓋面焊(han)(han)(han)(han)時(shi)影響(xiang)視線。下(xia)(xia)一(yi)道焊(han)(han)(han)(han)對準上一(yi)道焊(han)(han)(han)(han)縫的上邊緣，但焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)角度(du)向(xiang)下(xia)(xia)適當調(diao)整。運(yun)(yun)條(tiao)(tiao)時(shi)注(zhu)意(yi)電(dian)(dian)弧(hu)覆蓋焊(han)(han)(han)(han)道情況，下(xia)(xia)側(ce)要(yao)稍大于上一(yi)道焊(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)心(xin)，上側(ce)要(yao)緊貼坡口(kou)邊緣棱角處。

  蓋面焊(han)(han)時第一道(dao)采(cai)用(yong)直(zhi)線形運條(tiao)，短弧(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)。焊(han)(han)接(jie)(jie)中注意(yi)坡(po)口(kou)下(xia)邊緣熔(rong)(rong)(rong)化(hua)情(qing)況，一般(ban)熔(rong)(rong)(rong)池要(yao)(yao)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)坡(po)口(kou)邊緣0.5~1mm.下(xia)一道(dao)焊(han)(han)接(jie)(jie)采(cai)用(yong)斜圓(yuan)圈形運條(tiao)方(fang)法，要(yao)(yao)壓(ya)住上(shang)一道(dao)焊(han)(han)縫近2/3.焊(han)(han)條(tiao)擺動(dong)(dong)幅度要(yao)(yao)視(shi)所剩焊(han)(han)縫寬(kuan)度選擇(ze)。寬(kuan)度大(da)采(cai)用(yong)斜鋸齒擺動(dong)(dong)，寬(kuan)度小(xiao)則采(cai)用(yong)直(zhi)線運條(tiao)方(fang)法。焊(han)(han)接(jie)(jie)中要(yao)(yao)適當減(jian)小(xiao)焊(han)(han)接(jie)(jie)電流(liu)，并縮(suo)短弧(hu)(hu)長(chang)，使熔(rong)(rong)(rong)化(hua)的液態金屬和熔(rong)(rong)(rong)渣均勻覆蓋在焊(han)(han)縫表面上(shang)，得到整(zheng)齊美觀的焊(han)(han)縫成形。

4. 焊(han)后熱處(chu)理

  焊(han)后在焊(han)縫冷至(zhi)100~120℃后進行焊(han)后熱(re)處(chu)理。焊(han)后熱(re)處(chu)理的升溫(wen)速度(du)控制在150℃以下，恒溫(wen)溫(wen)度(du)為750℃±10℃,恒溫(wen)時(shi)間按(an)壁厚每25mm保溫(wen)1h計(ji)算(suan)，但不得少于(yu)3h,降至(zhi)300℃以下，可以不作(zuo)控制。