1. P91鋼的化學成分

 P91鋼為(wei)馬(ma)氏體耐(nai)熱鋼，其(qi)化學成分(fen)見表(biao)4-18.

2. 焊前準備

  對口(kou)裝配應(ying)支(zhi)撐牢固(gu)，防止在焊接過(guo)程(cheng)中發(fa)生管(guan)道位移和變形。嚴(yan)禁(jin)在管(guan)道母材(cai)上(shang)焊接其他支(zhi)撐物(wu)。支(zhi)撐物(wu)應(ying)遠(yuan)離加熱器300~500mm.對口(kou)間(jian)隙4~5mm,鈍邊≤2mm.點固(gu)時采(cai)用同(tong)種材(cai)料點固(gu)塊，長度為10~20mm,用電(dian)焊點固(gu)到P91管(guan)坡口(kou)內，待打(da)底(di)層完成后再(zai)用角(jiao)磨機磨掉。

  試(shi)件組對前(qian)用(yong)半(ban)圓銼將毛刺(ci)打磨掉，然后(hou)銼出所需鈍(dun)邊(bian)。清除試(shi)件坡口周(zhou)圍(wei)20mm范圍(wei)內(nei)鐵(tie)銹、油污(wu)等。

  采用有效的充氬氣(qi)保(bao)護措施(shi)，在(zai)P91大管(guan)600mm長度范圍內(nei)，焊(han)縫間隙用錫箔紙(zhi)封死，管(guan)端用草(cao)(cao)紙(zhi)板密閉封堵成(cheng)一個(ge)氣(qi)池，在(zai)300℃時草(cao)(cao)紙(zhi)板焦煳，760℃高溫(wen)回火后，草(cao)(cao)紙(zhi)板變為灰燼，不會造(zao)成(cheng)危害。

3. 焊接

  焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接方法(fa)采用(yong)手(shou)工TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)打底和焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條電(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)填充蓋面。對于水平固定管(guan)始(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)位置(zhi)在(zai)時鐘6點位置(zhi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接方向(xiang)由底向(xiang)上分(fen)兩半圈進行焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接，可(ke)先從逆時針方向(xiang)開始(shi)。對于垂直固定管(guan)起(qi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)位置(zhi)不作要求。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接工藝參數(shu)見表4-19.

①. 氬弧焊(han)打(da)底焊(han)

  a. 水平固定焊

   水平固定氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)在(zai)(zai)底(di)(di)部引弧(hu)(hu)后，在(zai)(zai)坡口根部間隙兩(liang)(liang)側(ce)用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)槍劃圈預(yu)熱，待(dai)坡口兩(liang)(liang)側(ce)鈍邊(bian)熔(rong)(rong)化形成熔(rong)(rong)孔后，由(you)管(guan)內側(ce)緊貼(tie)熔(rong)(rong)孔送進焊(han)(han)(han)(han)絲(si)，填絲(si)方(fang)(fang)法如圖(tu)4-46和圖(tu)4-47所(suo)示。在(zai)(zai)鈍邊(bian)熔(rong)(rong)化邊(bian)緣(yuan)兩(liang)(liang)側(ce)各送進一(yi)滴液態金屬(shu)，通過焊(han)(han)(han)(han)槍橫向擺動(dong)，使(shi)(shi)之形成搭橋(qiao)連接(jie)(jie)。在(zai)(zai)打底(di)(di)焊(han)(han)(han)(han)過程(cheng)中，應根據焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)位置(zhi)的(de)不(bu)同變換(huan)填絲(si)方(fang)(fang)式。在(zai)(zai)仰焊(han)(han)(han)(han)及(ji)仰爬(pa)(pa)坡焊(han)(han)(han)(han)位置(zhi)采(cai)用(yong)(yong)內填絲(si)法，在(zai)(zai)立焊(han)(han)(han)(han)、立爬(pa)(pa)坡焊(han)(han)(han)(han)及(ji)平焊(han)(han)(han)(han)位置(zhi)時采(cai)用(yong)(yong)外填絲(si)法；焊(han)(han)(han)(han)絲(si)與(yu)管(guan)外壁(bi)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)(fang)向成10°~15°夾角(jiao)。打底(di)(di)焊(han)(han)(han)(han)時注意焊(han)(han)(han)(han)槍及(ji)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)擺動(dong)方(fang)(fang)法，一(yi)般以(yi)鋸(ju)齒或月牙(ya)擺動(dong)為宜（圖(tu)4-48).電弧(hu)(hu)熔(rong)(rong)化坡口每(mei)側(ce)0.5~1mm,焊(han)(han)(han)(han)絲(si)送進要緊貼(tie)熔(rong)(rong)池，焊(han)(han)(han)(han)絲(si)端(duan)部跟電弧(hu)(hu)行走(zou)方(fang)(fang)向做小幅度橫向擺動(dong)，擺動(dong)中注意不(bu)得(de)使(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)與(yu)鎢極端(duan)部接(jie)(jie)觸。

  封口焊(han)時，當(dang)電(dian)弧(hu)運至距管子頂部3~4mm處，停(ting)(ting)止送(song)(song)絲(si)，先在封口處周圍劃(hua)圈(quan)預熱，使之呈紅熱狀態，然后將電(dian)弧(hu)拉回原熔池填絲(si)焊(han)接。封口后停(ting)(ting)止送(song)(song)絲(si)繼續向(xiang)前施(shi)焊(han)5~10mm停(ting)(ting)弧(hu)。停(ting)(ting)弧(hu)后不要立(li)即(ji)移開(kai)(kai)焊(han)槍，要待熔池凝固后再移開(kai)(kai)。

  后半(ban)部焊(han)接按順時針方向焊(han)接，焊(han)接方法與前半(ban)圈相同。打底焊(han)縫厚度一般以2~2.5mm為(wei)宜。

  b. 垂直固(gu)定(ding)焊

   垂(chui)直固定(ding)氬弧(hu)焊在坡(po)口(kou)內(nei)側空間引弧(hu)，焊槍(qiang)(qiang)與(yu)焊接(jie)方(fang)向夾(jia)角(jiao)為(wei)70°~80°,焊絲與(yu)管(guan)壁內(nei)側周向夾(jia)角(jiao)為(wei)10°~15°,將(jiang)焊槍(qiang)(qiang)在坡(po)口(kou)根部(bu)(bu)做(zuo)上、下(xia)劃(hua)圈預熱。當鈍邊熔(rong)化形(xing)成熔(rong)孔后，即在坡(po)口(kou)根部(bu)(bu)上、下(xia)側各送(song)一(yi)滴液(ye)態金(jin)屬(shu)，擺動焊槍(qiang)(qiang)形(xing)成搭橋連(lian)接(jie)，然后開(kai)(kai)始正常焊接(jie)。填充時應注意焊絲端部(bu)(bu)從(cong)上側坡(po)口(kou)斜(xie)拉(la)下(xia)側坡(po)口(kou)根部(bu)(bu)，保證(zheng)電(dian)弧(hu)一(yi)半用(yong)(yong)來熔(rong)化金(jin)屬(shu)，使之形(xing)成均勻焊縫；一(yi)半用(yong)(yong)來打(da)開(kai)(kai)熔(rong)孔，保證(zheng)背面焊縫成形(xing)。垂(chui)直固定(ding)管(guan)打(da)底焊時，受(shou)重力作用(yong)(yong)，液(ye)態金(jin)屬(shu)極易下(xia)墜，因此在操作時送(song)絲要節奏(zou)均勻，焊槍(qiang)(qiang)采(cai)用(yong)(yong)上、下(xia)斜(xie)拉(la)鋸(ju)齒形(xing)擺動方(fang)法，盡量(liang)采(cai)用(yong)(yong)短弧(hu)焊接(jie)。

②. 焊條電弧焊填(tian)充及蓋面焊

  a. 水平固定(ding)焊

   水平固定管填充(chong)及蓋面焊(han)(han)均采(cai)用焊(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)，通常是將打底焊(han)(han)前(qian)半部分作為填充(chong)焊(han)(han)的后半部分，目的是將上下接頭錯開，填充(chong)層(ceng)運條(tiao)采(cai)用鋸齒形擺動，在(zai)焊(han)(han)接過(guo)程中，從下向上焊(han)(han)接位置不(bu)得變化(hua)，焊(han)(han)條(tiao)角(jiao)度(du)也應隨之發生變化(hua)，如(ru)圖(tu)4-49所示(shi)。

  蓋(gai)面層(ceng)采用月牙形運條焊接，在(zai)坡(po)口兩(liang)側邊(bian)緣要(yao)注(zhu)意(yi)停頓(dun)。焊條擺動(dong)要(yao)平穩(wen)，以使焊后(hou)波紋均勻美觀。引弧(hu)(hu)點(dian)要(yao)在(zai)焊接前方10~15mm處(chu)(chu)，電弧(hu)(hu)引燃后(hou)，要(yao)拉回熔池中心(xin)處(chu)(chu)，待(dai)弧(hu)(hu)坑(keng)填滿后(hou)，方能繼續向前擺動(dong)焊接。水平固定管焊道(dao)布(bu)置如圖(tu)4-50所示。

  b. 垂直固定焊(han)

   垂直固定管焊(han)(han)(han)(han)接時，必(bi)須保(bao)證焊(han)(han)(han)(han)縫上下(xia)兩端(duan)熔合良好，不得出現未熔合和(he)夾渣等缺陷。填充焊(han)(han)(han)(han)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)采用(yong)多道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)焊(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)分布如(ru)圖4-51所示。焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)角(jiao)度如(ru)圖4-52和(he)圖4-53所示。第(di)一(yi)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)焊(han)(han)(han)(han)時焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)與(yu)焊(han)(han)(han)(han)接方(fang)(fang)向的(de)夾角(jiao)為(wei)(wei)75°~85°,與(yu)坡口(kou)(kou)下(xia)端(duan)夾角(jiao)為(wei)(wei)50°~60°,運(yun)條(tiao)(tiao)方(fang)(fang)法為(wei)(wei)斜圓圈形。焊(han)(han)(han)(han)接過(guo)程(cheng)中(zhong)注意電弧(hu)中(zhong)心對準(zhun)上一(yi)層焊(han)(han)(han)(han)縫的(de)下(xia)邊(bian)(bian)緣，向前運(yun)條(tiao)(tiao)時不要(yao)將(jiang)坡口(kou)(kou)棱邊(bian)(bian)破壞，以防蓋(gai)面焊(han)(han)(han)(han)時影(ying)響視線。下(xia)一(yi)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)焊(han)(han)(han)(han)對準(zhun)上一(yi)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)焊(han)(han)(han)(han)縫的(de)上邊(bian)(bian)緣，但焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)角(jiao)度向下(xia)適(shi)當調(diao)整。運(yun)條(tiao)(tiao)時注意電弧(hu)覆蓋(gai)焊(han)(han)(han)(han)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)情(qing)況(kuang)，下(xia)側要(yao)稍(shao)大于(yu)上一(yi)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)焊(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)心，上側要(yao)緊(jin)貼坡口(kou)(kou)邊(bian)(bian)緣棱角(jiao)處。

  蓋面焊(han)(han)(han)時第一(yi)道采(cai)(cai)用(yong)直線形(xing)(xing)運條，短弧焊(han)(han)(han)接(jie)。焊(han)(han)(han)接(jie)中注意(yi)坡口(kou)下(xia)邊緣(yuan)熔(rong)化(hua)(hua)情況，一(yi)般熔(rong)池(chi)要熔(rong)化(hua)(hua)坡口(kou)邊緣(yuan)0.5~1mm.下(xia)一(yi)道焊(han)(han)(han)接(jie)采(cai)(cai)用(yong)斜圓圈形(xing)(xing)運條方(fang)法(fa)，要壓(ya)住(zhu)上(shang)(shang)一(yi)道焊(han)(han)(han)縫近2/3.焊(han)(han)(han)條擺動(dong)幅度要視所剩焊(han)(han)(han)縫寬度選擇。寬度大采(cai)(cai)用(yong)斜鋸齒擺動(dong)，寬度小則采(cai)(cai)用(yong)直線運條方(fang)法(fa)。焊(han)(han)(han)接(jie)中要適當(dang)減(jian)小焊(han)(han)(han)接(jie)電流(liu)，并縮短弧長，使熔(rong)化(hua)(hua)的液態金屬和熔(rong)渣均勻覆蓋在焊(han)(han)(han)縫表面上(shang)(shang)，得到整齊美(mei)觀的焊(han)(han)(han)縫成形(xing)(xing)。

4. 焊后(hou)熱處理

  焊(han)后在焊(han)縫冷至100~120℃后進行焊(han)后熱處(chu)理。焊(han)后熱處(chu)理的升(sheng)溫(wen)(wen)速度控制在150℃以(yi)下，恒溫(wen)(wen)溫(wen)(wen)度為750℃±10℃,恒溫(wen)(wen)時間按壁厚每25mm保溫(wen)(wen)1h計(ji)算，但不(bu)得少于3h,降至300℃以(yi)下，可以(yi)不(bu)作控制。