1. P91鋼的化學成分

 P91鋼(gang)為馬(ma)氏體耐熱鋼(gang)，其化學成(cheng)分(fen)見表4-18.

2. 焊(han)前準備

  對(dui)(dui)口裝(zhuang)配應支(zhi)撐牢固，防止在(zai)(zai)焊接(jie)過程中發生管道位(wei)移和變(bian)形。嚴(yan)禁在(zai)(zai)管道母(mu)材上焊接(jie)其他支(zhi)撐物。支(zhi)撐物應遠離加熱器300~500mm.對(dui)(dui)口間隙4~5mm,鈍邊≤2mm.點固時采用(yong)同(tong)種材料點固塊，長度為10~20mm,用(yong)電(dian)焊點固到P91管坡口內，待打底層完成后再(zai)用(yong)角磨(mo)機磨(mo)掉。

  試件組對前用(yong)半圓銼將毛刺打磨掉，然后銼出所需鈍邊。清除試件坡口周圍(wei)20mm范圍(wei)內鐵(tie)銹、油污(wu)等(deng)。

  采(cai)用有效的(de)充氬氣(qi)保(bao)護措(cuo)施，在(zai)P91大(da)管600mm長度(du)范圍內，焊縫間隙用錫箔紙(zhi)封(feng)死，管端用草(cao)紙(zhi)板密閉封(feng)堵成(cheng)一個氣(qi)池，在(zai)300℃時草(cao)紙(zhi)板焦(jiao)煳，760℃高溫回火后(hou)，草(cao)紙(zhi)板變為灰燼，不(bu)會造成(cheng)危害。

3. 焊接

  焊(han)(han)接(jie)方法(fa)采用手工TIG焊(han)(han)打(da)底和焊(han)(han)條電(dian)弧焊(han)(han)填(tian)充蓋面(mian)。對(dui)于水平固(gu)定(ding)管始焊(han)(han)位置在時鐘6點位置，焊(han)(han)接(jie)方向(xiang)(xiang)由底向(xiang)(xiang)上分兩半圈進行焊(han)(han)接(jie)，可(ke)先(xian)從逆時針方向(xiang)(xiang)開始。對(dui)于垂直固(gu)定(ding)管起焊(han)(han)位置不(bu)作要求。焊(han)(han)接(jie)工藝(yi)參數見表4-19.

①. 氬弧焊打底焊

  a. 水(shui)平固定焊

   水平固(gu)定氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)在底(di)部(bu)引弧(hu)后，在坡(po)(po)口(kou)根部(bu)間隙兩側用焊(han)(han)(han)槍劃圈預(yu)熱，待(dai)坡(po)(po)口(kou)兩側鈍(dun)邊(bian)(bian)熔化形成(cheng)熔孔后，由管(guan)內側緊(jin)貼熔孔送進焊(han)(han)(han)絲(si)(si)，填(tian)絲(si)(si)方(fang)法(fa)如圖(tu)(tu)4-46和圖(tu)(tu)4-47所示。在鈍(dun)邊(bian)(bian)熔化邊(bian)(bian)緣兩側各(ge)送進一(yi)滴液態金屬，通過焊(han)(han)(han)槍橫向擺(bai)動(dong)(dong)，使之(zhi)形成(cheng)搭橋連接(jie)(jie)。在打底(di)焊(han)(han)(han)過程中(zhong)，應根據焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)位(wei)置的(de)不(bu)同變換填(tian)絲(si)(si)方(fang)式。在仰焊(han)(han)(han)及(ji)(ji)仰爬坡(po)(po)焊(han)(han)(han)位(wei)置采用內填(tian)絲(si)(si)法(fa)，在立焊(han)(han)(han)、立爬坡(po)(po)焊(han)(han)(han)及(ji)(ji)平焊(han)(han)(han)位(wei)置時采用外填(tian)絲(si)(si)法(fa)；焊(han)(han)(han)絲(si)(si)與管(guan)外壁焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)向成(cheng)10°~15°夾角。打底(di)焊(han)(han)(han)時注意焊(han)(han)(han)槍及(ji)(ji)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)擺(bai)動(dong)(dong)方(fang)法(fa)，一(yi)般(ban)以鋸齒(chi)或月牙擺(bai)動(dong)(dong)為宜（圖(tu)(tu)4-48).電弧(hu)熔化坡(po)(po)口(kou)每側0.5~1mm,焊(han)(han)(han)絲(si)(si)送進要緊(jin)貼熔池，焊(han)(han)(han)絲(si)(si)端部(bu)跟電弧(hu)行走方(fang)向做小幅度橫向擺(bai)動(dong)(dong)，擺(bai)動(dong)(dong)中(zhong)注意不(bu)得使焊(han)(han)(han)絲(si)(si)與鎢極端部(bu)接(jie)(jie)觸。

  封(feng)口(kou)焊時(shi)，當電弧(hu)(hu)運至距管子(zi)頂部3~4mm處，停(ting)止送絲(si)，先在封(feng)口(kou)處周(zhou)圍劃圈預熱，使之呈紅熱狀(zhuang)態，然后將電弧(hu)(hu)拉回原(yuan)熔池填絲(si)焊接(jie)。封(feng)口(kou)后停(ting)止送絲(si)繼(ji)續向(xiang)前施焊5~10mm停(ting)弧(hu)(hu)。停(ting)弧(hu)(hu)后不要立即移開焊槍，要待熔池凝固后再移開。

  后半(ban)(ban)部焊接按順(shun)時針方向焊接，焊接方法與(yu)前半(ban)(ban)圈相(xiang)同。打底焊縫厚(hou)度一般以2~2.5mm為宜。

  b. 垂(chui)直固定(ding)焊

   垂直(zhi)固(gu)定氬弧焊(han)(han)(han)在坡口(kou)(kou)內側空間引(yin)弧，焊(han)(han)(han)槍(qiang)(qiang)與焊(han)(han)(han)接方向夾(jia)角為70°~80°,焊(han)(han)(han)絲(si)與管(guan)壁內側周(zhou)向夾(jia)角為10°~15°,將焊(han)(han)(han)槍(qiang)(qiang)在坡口(kou)(kou)根(gen)(gen)部(bu)(bu)做上(shang)、下(xia)(xia)劃圈預熱。當鈍(dun)邊熔化形(xing)(xing)成(cheng)熔孔(kong)后(hou)，即(ji)在坡口(kou)(kou)根(gen)(gen)部(bu)(bu)上(shang)、下(xia)(xia)側各(ge)送(song)一滴液態金(jin)(jin)(jin)屬(shu)，擺(bai)動焊(han)(han)(han)槍(qiang)(qiang)形(xing)(xing)成(cheng)搭橋連接，然后(hou)開(kai)始正常(chang)焊(han)(han)(han)接。填充時(shi)應(ying)注意焊(han)(han)(han)絲(si)端部(bu)(bu)從上(shang)側坡口(kou)(kou)斜拉下(xia)(xia)側坡口(kou)(kou)根(gen)(gen)部(bu)(bu)，保(bao)證(zheng)電弧一半用(yong)來(lai)熔化金(jin)(jin)(jin)屬(shu)，使之形(xing)(xing)成(cheng)均(jun)勻(yun)焊(han)(han)(han)縫(feng)；一半用(yong)來(lai)打(da)開(kai)熔孔(kong)，保(bao)證(zheng)背(bei)面焊(han)(han)(han)縫(feng)成(cheng)形(xing)(xing)。垂直(zhi)固(gu)定管(guan)打(da)底(di)焊(han)(han)(han)時(shi)，受重力(li)作(zuo)用(yong)，液態金(jin)(jin)(jin)屬(shu)極易下(xia)(xia)墜，因此在操作(zuo)時(shi)送(song)絲(si)要(yao)節奏均(jun)勻(yun)，焊(han)(han)(han)槍(qiang)(qiang)采用(yong)上(shang)、下(xia)(xia)斜拉鋸齒形(xing)(xing)擺(bai)動方法，盡量采用(yong)短弧焊(han)(han)(han)接。

②. 焊條電弧焊填充及蓋面焊

  a. 水(shui)平固(gu)定(ding)焊

   水平(ping)固(gu)定管填(tian)充(chong)及(ji)蓋面焊(han)均采用焊(han)條(tiao)電(dian)弧焊(han)，通常(chang)是(shi)將打底焊(han)前半部(bu)分作為填(tian)充(chong)焊(han)的后半部(bu)分，目(mu)的是(shi)將上(shang)下接(jie)頭錯開，填(tian)充(chong)層運條(tiao)采用鋸齒形擺(bai)動，在焊(han)接(jie)過程中，從下向上(shang)焊(han)接(jie)位置不得變(bian)(bian)化(hua)，焊(han)條(tiao)角(jiao)度也應(ying)隨之發生變(bian)(bian)化(hua)，如圖4-49所示。

  蓋面(mian)層采用(yong)月牙形運條焊接(jie)，在(zai)坡口兩側邊緣要注意停頓(dun)。焊條擺動要平(ping)穩，以使焊后(hou)波紋均勻美觀。引弧點要在(zai)焊接(jie)前方(fang)10~15mm處，電弧引燃后(hou)，要拉回熔池中心處，待弧坑填滿(man)后(hou)，方(fang)能繼(ji)續向前擺動焊接(jie)。水平(ping)固定(ding)管焊道布(bu)置如圖4-50所示(shi)。

  b. 垂直固定焊(han)

   垂直固(gu)定管焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時(shi)，必須保證(zheng)焊(han)(han)(han)(han)縫上(shang)下(xia)(xia)兩端熔合良(liang)好，不得出現未熔合和夾渣等缺陷。填(tian)充(chong)焊(han)(han)(han)(han)道(dao)采(cai)用多道(dao)焊(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)道(dao)分(fen)布如(ru)圖(tu)4-51所(suo)示。焊(han)(han)(han)(han)條角(jiao)(jiao)度(du)如(ru)圖(tu)4-52和圖(tu)4-53所(suo)示。第一道(dao)焊(han)(han)(han)(han)時(shi)焊(han)(han)(han)(han)條與焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方向(xiang)的(de)夾角(jiao)(jiao)為75°~85°,與坡(po)口下(xia)(xia)端夾角(jiao)(jiao)為50°~60°,運(yun)條方法(fa)為斜圓(yuan)圈形。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程中(zhong)注(zhu)意電弧中(zhong)心(xin)對準上(shang)一層(ceng)焊(han)(han)(han)(han)縫的(de)下(xia)(xia)邊(bian)(bian)緣(yuan)，向(xiang)前運(yun)條時(shi)不要(yao)將坡(po)口棱(leng)邊(bian)(bian)破(po)壞，以(yi)防蓋(gai)面焊(han)(han)(han)(han)時(shi)影響(xiang)視線(xian)。下(xia)(xia)一道(dao)焊(han)(han)(han)(han)對準上(shang)一道(dao)焊(han)(han)(han)(han)縫的(de)上(shang)邊(bian)(bian)緣(yuan)，但焊(han)(han)(han)(han)條角(jiao)(jiao)度(du)向(xiang)下(xia)(xia)適當(dang)調(diao)整。運(yun)條時(shi)注(zhu)意電弧覆蓋(gai)焊(han)(han)(han)(han)道(dao)情況，下(xia)(xia)側要(yao)稍(shao)大于上(shang)一道(dao)焊(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)心(xin)，上(shang)側要(yao)緊(jin)貼坡(po)口邊(bian)(bian)緣(yuan)棱(leng)角(jiao)(jiao)處(chu)。

  蓋面焊(han)(han)(han)(han)時(shi)第一道(dao)采(cai)用直(zhi)線(xian)(xian)形運(yun)(yun)條(tiao)，短弧焊(han)(han)(han)(han)接(jie)。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)中(zhong)注意坡口(kou)(kou)下(xia)邊(bian)緣(yuan)熔(rong)化情(qing)況，一般(ban)熔(rong)池要(yao)熔(rong)化坡口(kou)(kou)邊(bian)緣(yuan)0.5~1mm.下(xia)一道(dao)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)采(cai)用斜圓圈形運(yun)(yun)條(tiao)方法(fa)，要(yao)壓住上(shang)(shang)一道(dao)焊(han)(han)(han)(han)縫近2/3.焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)擺(bai)動(dong)幅度(du)(du)要(yao)視所剩焊(han)(han)(han)(han)縫寬(kuan)度(du)(du)選擇。寬(kuan)度(du)(du)大采(cai)用斜鋸齒擺(bai)動(dong)，寬(kuan)度(du)(du)小則采(cai)用直(zhi)線(xian)(xian)運(yun)(yun)條(tiao)方法(fa)。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)中(zhong)要(yao)適(shi)當減小焊(han)(han)(han)(han)接(jie)電流，并(bing)縮(suo)短弧長，使熔(rong)化的液(ye)態金屬和熔(rong)渣均勻覆蓋在焊(han)(han)(han)(han)縫表面上(shang)(shang)，得到整齊美觀的焊(han)(han)(han)(han)縫成形。

4. 焊后熱處理(li)

  焊(han)后在(zai)焊(han)縫冷(leng)至(zhi)100~120℃后進(jin)行焊(han)后熱(re)處(chu)理。焊(han)后熱(re)處(chu)理的升(sheng)溫(wen)速度(du)控制在(zai)150℃以下(xia)，恒(heng)溫(wen)溫(wen)度(du)為750℃±10℃,恒(heng)溫(wen)時間按(an)壁厚每25mm保溫(wen)1h計算，但不(bu)得少于3h,降至(zhi)300℃以下(xia)，可以不(bu)作控制。