浙江至德(de)鋼業有限(xian)公(gong)司(si)為了防止(zhi)和減少HK-40爐(lu)管焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭在焊(han)接(jie)(jie)和高(gao)溫(wen)長期服役(yi)時產生裂紋，應(ying)采取(qu)下(xia)列措(cuo)施。
一、冶金措施
正確(que)(que)(que)選用(yong)合適的(de)(de)焊接材(cai)料要確(que)(que)(que)保三個條件：①. 焊縫(feng)金(jin)屬中(zhong)(zhong)雜質含(han)量少，焊接過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)不(bu)易產(chan)生熱裂(lie)紋；②. 在σ相析出溫度區(qu)段(duan)（650～900℃）長(chang)期服(fu)役過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)，焊縫(feng)金(jin)屬局部不(bu)會析出σ相；③. 同時在高溫服(fu)役過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)，焊接接頭(tou)(tou)的(de)(de)蠕變斷裂(lie)強度不(bu)低于鑄(zhu)態(tai)爐(lu)管，從(cong)而避(bi)免爐(lu)管的(de)(de)損壞發生在焊接接頭(tou)(tou)上。選用(yong)這(zhe)種焊接材(cai)料，能(neng)確(que)(que)(que)保爐(lu)管的(de)(de)焊接性(xing)和(he)保持高溫長(chang)期服(fu)役過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)穩(wen)定性(xing)。
用于HK-40爐管(guan)焊(han)(han)接的(de)(de)焊(han)(han)接材(cai)料見表(biao)4-64。其中(zhong)TGS-310HSA 實芯(xin)焊(han)(han)絲(si)(si)具(ju)有(you)良(liang)好的(de)(de)焊(han)(han)接性，同時也基本(ben)具(ju)備了HK-40爐管(guan)在高(gao)(gao)溫長期服(fu)役過程所需要的(de)(de)蠕(ru)(ru)(ru)變斷(duan)裂(lie)(lie)強度(du)。該焊(han)(han)絲(si)(si)中(zhong)的(de)(de)鎳(nie)含量較高(gao)(gao)［w（Ni）≥24％］，所焊(han)(han)成的(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)在650～900℃溫度(du)范圍內(nei)長期服(fu)役不(bu)會(hui)有(you)局部σ相析出。該焊(han)(han)絲(si)(si)所得的(de)(de)全(quan)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)（熔敷金(jin)(jin)屬(shu)）在高(gao)(gao)溫試(shi)驗(yan)的(de)(de)蠕(ru)(ru)(ru)變斷(duan)裂(lie)(lie)強度(du)與鑄態HK-40爐管(guan)的(de)(de)比較，如圖4-25所示(shi)。從(cong)圖中(zhong)可以看出，當斷(duan)裂(lie)(lie)時間相同時，熔敷金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)蠕(ru)(ru)(ru)變斷(duan)裂(lie)(lie)強度(du)高(gao)(gao)于爐管(guan)。用這種焊(han)(han)絲(si)(si)焊(han)(han)成的(de)(de)焊(han)(han)接接頭(tou)進行了蠕(ru)(ru)(ru)變斷(duan)裂(lie)(lie)強度(du)試(shi)驗(yan)，結果(guo)如圖4-26所示(shi)，所有(you)的(de)(de)試(shi)樣均斷(duan)裂(lie)(lie)于基本(ben)金(jin)(jin)屬(shu)上。這類高(gao)(gao)合金(jin)(jin)材(cai)料焊(han)(han)絲(si)(si)的(de)(de)硫和磷(lin)含量很低(di)，對(dui)提高(gao)(gao)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)抗裂(lie)(lie)性是有(you)益的(de)(de)。
HP系列(lie)鑄造爐(lu)管(guan)焊接時使用(yong)的焊絲牌號及化學成分見表(biao)4-65。從表(biao)4-64和表(biao)4-65中可(ke)以看出，焊絲的基本化學成分與被焊爐(lu)管(guan)的化學成分基本相(xiang)同。
二(er)、工(gong)藝(yi)措施(shi)
1. 焊接方法的選擇
鑄造耐熱不銹鋼爐管的(de)(de)焊(han)(han)(han)接可以采用(yong)(yong)鎢極(ji)(ji)氬弧焊(han)(han)(han)或用(yong)(yong)鎢極(ji)(ji)氬弧焊(han)(han)(han)打(da)底(di)，焊(han)(han)(han)條電弧焊(han)(han)(han)蓋面的(de)(de)焊(han)(han)(han)接方法；也可以采用(yong)(yong)熔化極(ji)(ji)氬弧焊(han)(han)(han)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接方法。在熔化極(ji)(ji)氬弧焊(han)(han)(han)中，有(you)一種(zhong)低(di)輸入窄間隙焊(han)(han)(han)接方法，在爐管焊(han)(han)(han)接中已得到推廣使用(yong)(yong)。
低熱輸入窄(zhai)間(jian)隙焊(han)，是采用(yong)細直(zhi)徑焊(han)絲（0.9～1.2mm），小(xiao)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)參(can)數和快的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)速度(du)進行(xing)施焊(han)；在(zai)厚板或厚壁爐管進行(xing)對接(jie)(jie)(jie)焊(han)時，焊(han)前在(zai)待焊(han)處不開坡口(kou)或開小(xiao)角度(du)坡口(kou)，并(bing)留有窄(zhai)而深的(de)(de)間(jian)隙，采用(yong)氣體(ti)保(bao)護焊(han)多(duo)層焊(han)完成(cheng)整條焊(han)縫。由(you)于(yu)焊(han)接(jie)(jie)(jie)坡口(kou)狹窄(zhai)，可(ke)以減少焊(han)接(jie)(jie)(jie)材料的(de)(de)消(xiao)耗和節省能(neng)源(yuan)，在(zai)保(bao)證優質(zhi)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)前提下(xia)，可(ke)降低焊(han)接(jie)(jie)(jie)成(cheng)本，是一(yi)種高效(xiao)率的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)方法。這種焊(han)接(jie)(jie)(jie)方法還有以下(xia)優點：
①. 低熱輸人窄間隙采用(yong)多道焊完(wan)成，每道焊縫的熱輸入(ru)很小，所以焊縫金屬的晶粒細小，焊接接頭韌(ren)性(xing)好，還不易產生裂紋(wen)；
②. 由(you)(you)于(yu)熱(re)輸入(ru)小(xiao)，因(yin)而熱(re)影響區(qu)窄，一(yi)(yi)般只有(you)1.2mm寬，晶粒長(chang)大區(qu)不超過0.8mm，所(suo)以焊接(jie)變(bian)形(xing)量(liang)小(xiao)，焊接(jie)殘(can)余(yu)應力也(ye)小(xiao)。由(you)(you)于(yu)焊接(jie)應力應變(bian)本身(shen)也(ye)是(shi)一(yi)(yi)種可(ke)積累的(de)(de)蠕變(bian)損傷，所(suo)以形(xing)成了焊接(jie)應變(bian)和殘(can)余(yu)應力小(xiao)的(de)(de)焊接(jie)接(jie)頭，提高了抗蠕變(bian)的(de)(de)能力，同時對防止應力腐蝕裂紋(wen)也(ye)是(shi)有(you)利的(de)(de)；
③. 母材熔(rong)入焊縫(feng)(feng)金屬的分(fen)量較少，使(shi)焊縫(feng)(feng)金屬熔(rong)合比小，不(bu)(bu)會(hui)因為焊縫(feng)(feng)金屬成分(fen)不(bu)(bu)均(jun)勻而產生局部σ相析(xi)出。
鑄造耐熱不銹鋼爐管(guan)，目前仍常用(yong)鎢極(ji)氬弧(hu)焊進(jin)行(xing)施(shi)焊。
2. 坡口(kou)的(de)選擇和準備
由于焊接(jie)材料(liao)的(de)化學成(cheng)分(fen)優(you)于爐(lu)管(guan)(guan)本體，希望爐(lu)管(guan)(guan)材料(liao)在焊縫金(jin)(jin)屬所占分(fen)量(liang)越少越好。這樣能(neng)(neng)提(ti)高焊縫金(jin)(jin)屬抗(kang)裂(lie)性，還(huan)可以使焊縫金(jin)(jin)屬局部σ相析出量(liang)減少，并能(neng)(neng)提(ti)高高溫蠕(ru)裂(lie)強(qiang)度，延長爐(lu)管(guan)(guan)的(de)服役壽命。爐(lu)管(guan)(guan)對(dui)接(jie)焊時常用的(de)坡(po)口形(xing)式如(ru)圖4-27所示。圖4-27a所示為低熱(re)輸入(ru)窄間隙(xi)焊的(de)坡(po)口形(xing)式，圖4-27b為鎢(wu)極(ji)氬弧焊的(de)坡(po)口形(xing)式。
無論選用何(he)種焊(han)接方法，采用哪(na)種坡(po)口(kou)形式(shi)，底層均為氬弧(hu)焊(han)不加(jia)填充焊(han)絲的(de)封底焊(han)。坡(po)口(kou)金(jin)屬必須徹底打磨干凈(jing)，不留(liu)任(ren)何(he)鑄(zhu)造(zao)缺(que)陷、冶金(jin)缺(que)陷或外來污物。
3. 焊接工藝
a. 施焊以前，爐(lu)管(guan)的待(dai)焊處(chu)和焊絲要(yao)認真清(qing)理(li)，去(qu)除油污，保持干凈。
b. 避免(mian)強(qiang)力組對(dui)裝(zhuang)配(pei)，減少(shao)焊接裝(zhuang)配(pei)應力。
c. 爐(lu)管(guan)定位焊(han)后，管(guan)內(nei)要充氬氣進行內(nei)保(bao)護(hu)，防止(zhi)焊(han)縫背面氧化。
d. 采用鎢極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)時，要選擇合理的(de)焊(han)接(jie)次序(xu)來降低焊(han)接(jie)應(ying)力，多層焊(han)時，要等第一(yi)層焊(han)縫(feng)冷卻后，再焊(han)下一(yi)層焊(han)縫(feng)，避免焊(han)縫(feng)過熱，防止(zhi)晶粒粗大(da)。
e. 多層(ceng)焊時，各層(ceng)的(de)焊接收弧(hu)處要相互錯開，避免弧(hu)坑(keng)中缺陷(xian)重疊而降低焊接接頭的(de)力學性能(neng)。
f. 焊(han)接結束或中斷時，要采(cai)取(qu)電(dian)流衰減收弧法(fa)，同時要填滿弧坑，防止弧坑裂紋的形成。
