火電廠超臨(lin)界、超超臨(lin)界機組(zu)主(zhu)蒸汽管道和再熱段管道普遍采用(yong)SA335P91鋼,該(gai)(gai)鋼種具有良好的高(gao)溫強度和高(gao)溫抗(kang)氧化性(xing),其焊(han)接(jie)性(xing)優于F12(X20CrMoV121)。在焊(han)接(jie)性(xing)方(fang)面主(zhu)要表現為對(dui)焊(han)接(jie)冷(leng)裂紋的敏感,焊(han)接(jie)接(jie)頭沖(chong)擊韌性(xing)較低(di)(di)。該(gai)(gai)鋼熱裂紋和再熱裂紋敏感性(xing)低(di)(di)。
從焊接(jie)(jie)工(gong)藝方面(mian)考(kao)慮,P91鋼焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)沖(chong)擊(ji)韌性與焊接(jie)(jie)材料、焊接(jie)(jie)工(gong)藝、焊后熱處理工(gong)藝和實際焊接(jie)(jie)操(cao)作有關(guan);從焊縫(feng)質量方面(mian)考(kao)慮,P91鋼焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)沖(chong)擊(ji)韌性與焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)缺(que)陷、金相組織,接(jie)(jie)頭(tou)(tou)中的(de)氫、氮、氧含量,接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)殘余應(ying)力有關(guan)。
在(zai)確定了焊(han)接(jie)(jie)材料后(hou)合理(li)(li)的焊(han)接(jie)(jie)工(gong)藝及操作和焊(han)后(hou)熱處理(li)(li)工(gong)藝是防止和減(jian)(jian)少(shao)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭缺陷,保證獲得最佳的金相(xiang)組織(zhi),最大限(xian)度地減(jian)(jian)少(shao)接(jie)(jie)頭中(zhong)的氫、氧、氮含(han)量,降低焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭殘余(yu)應力的關鍵。
1. 焊接材料(liao)
氬弧焊(han)焊(han)絲(si)TGS-9Cb,規格(ge)Φ2.4mm;焊(han)條(tiao)SAF-CDV95,規格(ge)?3.2mm和ф4.mm。母材(cai)、焊(han)絲(si)及焊(han)條(tiao)的化學成分見(jian)表(biao)5-44。
2. 焊(han)接方法
先用TIG打底,焊(han)(han)條電弧焊(han)(han)填充和(he)蓋面(mian)工藝。在工藝執(zhi)行過(guo)程中(zhong)應注(zhu)意以下幾點。
①. 控制熱量輸入,通過(guo)控制熔池(chi)的(de)(de)(de)體(ti)積和降低熔池(chi)溫度來減小(xiao)一次結晶的(de)(de)(de)晶粒(li)尺寸,小(xiao)的(de)(de)(de)線能量可有效地減少碳化物的(de)(de)(de)析(xi)出和鐵素體(ti)的(de)(de)(de)含量,防止馬(ma)氏體(ti)晶粒(li)長大,提高焊(han)(han)縫的(de)(de)(de)沖擊韌性。一般設(she)定焊(han)(han)接線能量為17~21kJ/cm.
②. 充氬保護(hu)和烘干焊條
③. 施(shi)焊中(zhong)控制焊層(ceng)(ceng)厚度(du)和寬度(du),為(wei)保證后一(yi)焊道(dao)對前一(yi)焊道(dao)的回火作用,焊接時每層(ceng)(ceng)焊道(dao)的厚度(du)控制約為(wei)焊條直(zhi)徑(jing)。焊條擺動的幅度(du)最寬不(bu)得超(chao)過焊條直(zhi)徑(jing)的4倍。
④. 適當延長焊(han)后回火處理時間,目的在于使焊(han)縫中的鈮、釩(fan)有更充分的析(xi)出(chu)時間,以改善焊(han)縫的沖擊韌性。
3. 預熱(re)及(ji)焊后(hou)熱(re)處理(li)
采用遠紅外加熱,氬(ya)弧焊(han)預熱溫(wen)度150~200℃,焊(han)條(tiao)電弧焊(han)預熱溫(wen)度250~300℃,層間溫(wen)度200~300℃.
焊(han)后待(dai)接頭冷卻到100~120℃恒溫60min再進行回火處(chu)理。回火溫度(760±10)℃,恒溫時間6h.