火電(dian)廠超(chao)臨(lin)界、超(chao)超(chao)臨(lin)界機組主蒸(zheng)汽(qi)管(guan)道和再熱段管(guan)道普遍采(cai)用SA335P91鋼(gang),該(gai)鋼(gang)種(zhong)具有良好的高溫強度和高溫抗氧化(hua)性,其焊(han)(han)接性優(you)于F12(X20CrMoV121)。在焊(han)(han)接性方(fang)面(mian)主要表現為對焊(han)(han)接冷裂紋的敏(min)(min)感,焊(han)(han)接接頭沖擊韌(ren)性較低(di)。該(gai)鋼(gang)熱裂紋和再熱裂紋敏(min)(min)感性低(di)。
從焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)方面(mian)考慮,P91鋼焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)沖(chong)擊韌性(xing)與(yu)(yu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材料、焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)、焊(han)(han)(han)(han)后熱處理工(gong)(gong)(gong)藝(yi)和(he)實際(ji)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)操(cao)作有(you)關(guan);從焊(han)(han)(han)(han)縫質量方面(mian)考慮,P91鋼焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)沖(chong)擊韌性(xing)與(yu)(yu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)缺(que)陷、金相(xiang)組(zu)織(zhi),接(jie)(jie)頭(tou)中(zhong)的(de)(de)(de)氫、氮(dan)、氧含量,接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)殘余應力有(you)關(guan)。
在確定(ding)了焊(han)接(jie)材料后合理(li)的(de)(de)焊(han)接(jie)工(gong)藝及(ji)操作和焊(han)后熱處理(li)工(gong)藝是防止和減少焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)缺(que)陷,保證獲得最(zui)佳(jia)的(de)(de)金相(xiang)組織,最(zui)大(da)限度地(di)減少接(jie)頭(tou)(tou)中的(de)(de)氫、氧、氮含量,降低焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)殘余應力的(de)(de)關鍵(jian)。
1. 焊接材料(liao)
氬弧焊(han)焊(han)絲TGS-9Cb,規(gui)格Φ2.4mm;焊(han)條SAF-CDV95,規(gui)格?3.2mm和ф4.mm。母(mu)材、焊(han)絲及焊(han)條的(de)化(hua)學成分見表5-44。
2. 焊接方(fang)法
先(xian)用TIG打底,焊(han)條電(dian)弧焊(han)填充(chong)和(he)蓋(gai)面工藝。在工藝執行過程中(zhong)應(ying)注(zhu)意以下幾點(dian)。
①. 控制熱量(liang)(liang)輸入,通過控制熔(rong)池的(de)體(ti)積和(he)降低熔(rong)池溫度來減(jian)小一次結晶(jing)(jing)(jing)的(de)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)尺寸,小的(de)線能量(liang)(liang)可有效地減(jian)少(shao)碳化(hua)物(wu)的(de)析出和(he)鐵素體(ti)的(de)含量(liang)(liang),防(fang)止馬氏體(ti)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)長大,提高焊縫的(de)沖擊韌性。一般設定焊接(jie)線能量(liang)(liang)為17~21kJ/cm.
②. 充氬保(bao)護和烘干焊(han)條
③. 施焊(han)(han)(han)中控制焊(han)(han)(han)層(ceng)厚度(du)和寬度(du),為保證后(hou)一(yi)(yi)焊(han)(han)(han)道(dao)對前一(yi)(yi)焊(han)(han)(han)道(dao)的回火作用,焊(han)(han)(han)接時(shi)每層(ceng)焊(han)(han)(han)道(dao)的厚度(du)控制約為焊(han)(han)(han)條(tiao)直徑。焊(han)(han)(han)條(tiao)擺動的幅(fu)度(du)最寬不得超過焊(han)(han)(han)條(tiao)直徑的4倍。
④. 適當延長焊后回(hui)火處(chu)理(li)時間,目的(de)在(zai)于使焊縫中的(de)鈮、釩有更充分的(de)析出時間,以改(gai)善焊縫的(de)沖擊韌性(xing)。
3. 預熱及焊后熱處理
采用(yong)遠紅外加熱,氬(ya)弧(hu)焊(han)預(yu)(yu)熱溫(wen)度150~200℃,焊(han)條電弧(hu)焊(han)預(yu)(yu)熱溫(wen)度250~300℃,層(ceng)間溫(wen)度200~300℃.
焊后待接(jie)頭冷卻到100~120℃恒(heng)溫60min再(zai)進行(xing)回火處理。回火溫度(du)(760±10)℃,恒(heng)溫時間(jian)6h.