1. P91鋼的化學成分

 P91鋼為馬(ma)氏體(ti)耐熱鋼，其化學(xue)成(cheng)分見表4-18.

2. 焊(han)前準備

  對口(kou)裝配應(ying)支(zhi)撐牢固(gu)，防(fang)止在焊(han)接過程(cheng)中發生管(guan)道位移和變(bian)形。嚴禁在管(guan)道母材上焊(han)接其(qi)他支(zhi)撐物。支(zhi)撐物應(ying)遠離(li)加(jia)熱器(qi)300~500mm.對口(kou)間隙(xi)4~5mm,鈍邊≤2mm.點固(gu)時采用(yong)同種材料點固(gu)塊，長度(du)為10~20mm,用(yong)電(dian)焊(han)點固(gu)到P91管(guan)坡口(kou)內，待打底層完成后(hou)再用(yong)角磨機磨掉(diao)。

  試件(jian)組對前用半圓銼將毛刺打磨掉，然(ran)后銼出(chu)所需鈍邊(bian)。清(qing)除(chu)試件(jian)坡口周圍20mm范圍內(nei)鐵銹(xiu)、油(you)污(wu)等(deng)。

  采用有效的充氬氣保護措施，在P91大管600mm長度范圍內，焊(han)縫間隙(xi)用錫箔紙(zhi)封死(si)，管端(duan)用草(cao)紙(zhi)板(ban)密(mi)閉(bi)封堵成一個氣池(chi)，在300℃時草(cao)紙(zhi)板(ban)焦煳，760℃高溫回(hui)火后，草(cao)紙(zhi)板(ban)變為灰燼，不會造成危(wei)害。

3. 焊接

  焊(han)(han)(han)接方法采用手工TIG焊(han)(han)(han)打底和焊(han)(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)(han)填充(chong)蓋面。對(dui)于水(shui)平固(gu)定管始焊(han)(han)(han)位置(zhi)在(zai)時鐘(zhong)6點(dian)位置(zhi)，焊(han)(han)(han)接方向(xiang)(xiang)由底向(xiang)(xiang)上分(fen)兩半圈進行焊(han)(han)(han)接，可先從逆時針(zhen)方向(xiang)(xiang)開始。對(dui)于垂直(zhi)固(gu)定管起焊(han)(han)(han)位置(zhi)不作要(yao)求。焊(han)(han)(han)接工藝參(can)數見(jian)表4-19.

①. 氬弧焊(han)(han)打底焊(han)(han)

  a. 水平固定(ding)焊(han)

   水平(ping)固定(ding)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)在(zai)(zai)底(di)部(bu)(bu)引弧(hu)后，在(zai)(zai)坡(po)(po)口根(gen)(gen)部(bu)(bu)間隙兩側用(yong)焊(han)(han)(han)(han)槍劃(hua)圈(quan)預(yu)熱，待(dai)坡(po)(po)口兩側鈍(dun)邊(bian)熔化(hua)形成熔孔(kong)后，由管(guan)內(nei)側緊貼熔孔(kong)送進(jin)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)，填絲(si)(si)方(fang)法如圖(tu)4-46和圖(tu)4-47所示。在(zai)(zai)鈍(dun)邊(bian)熔化(hua)邊(bian)緣兩側各送進(jin)一滴液態金(jin)屬，通過焊(han)(han)(han)(han)槍橫向(xiang)擺(bai)動(dong)，使(shi)之形成搭橋連接。在(zai)(zai)打底(di)焊(han)(han)(han)(han)過程中(zhong)(zhong)，應根(gen)(gen)據焊(han)(han)(han)(han)接位(wei)置的不同(tong)變(bian)換(huan)填絲(si)(si)方(fang)式。在(zai)(zai)仰(yang)焊(han)(han)(han)(han)及仰(yang)爬坡(po)(po)焊(han)(han)(han)(han)位(wei)置采用(yong)內(nei)填絲(si)(si)法，在(zai)(zai)立焊(han)(han)(han)(han)、立爬坡(po)(po)焊(han)(han)(han)(han)及平(ping)焊(han)(han)(han)(han)位(wei)置時采用(yong)外(wai)填絲(si)(si)法；焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)與(yu)管(guan)外(wai)壁焊(han)(han)(han)(han)接方(fang)向(xiang)成10°~15°夾角。打底(di)焊(han)(han)(han)(han)時注(zhu)意焊(han)(han)(han)(han)槍及焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)擺(bai)動(dong)方(fang)法，一般(ban)以鋸齒(chi)或月(yue)牙擺(bai)動(dong)為宜（圖(tu)4-48).電(dian)(dian)弧(hu)熔化(hua)坡(po)(po)口每側0.5~1mm,焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)送進(jin)要緊貼熔池(chi)，焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)端部(bu)(bu)跟電(dian)(dian)弧(hu)行走(zou)方(fang)向(xiang)做小幅度橫向(xiang)擺(bai)動(dong)，擺(bai)動(dong)中(zhong)(zhong)注(zhu)意不得使(shi)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)與(yu)鎢極端部(bu)(bu)接觸。

  封口焊時，當電弧(hu)運至(zhi)距管子頂部3~4mm處(chu)，停止(zhi)(zhi)送絲(si)(si)，先(xian)在封口處(chu)周(zhou)圍劃圈預熱(re)，使(shi)之呈(cheng)紅熱(re)狀(zhuang)態，然后(hou)(hou)(hou)將電弧(hu)拉回原熔池填(tian)絲(si)(si)焊接(jie)。封口后(hou)(hou)(hou)停止(zhi)(zhi)送絲(si)(si)繼續向前施焊5~10mm停弧(hu)。停弧(hu)后(hou)(hou)(hou)不要(yao)立即移開焊槍(qiang)，要(yao)待熔池凝(ning)固后(hou)(hou)(hou)再移開。

  后半(ban)部焊接按順時針方向焊接，焊接方法(fa)與前半(ban)圈相同。打(da)底焊縫(feng)厚度一(yi)般(ban)以2~2.5mm為宜(yi)。

  b. 垂直固(gu)定(ding)焊

   垂(chui)直(zhi)固定氬弧焊(han)(han)在坡(po)口(kou)內側(ce)空間引弧，焊(han)(han)槍與焊(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)向夾角為70°~80°,焊(han)(han)絲(si)與管壁內側(ce)周向夾角為10°~15°,將焊(han)(han)槍在坡(po)口(kou)根(gen)部(bu)做上、下(xia)(xia)劃圈(quan)預熱。當鈍邊熔(rong)化(hua)形(xing)成(cheng)(cheng)熔(rong)孔后(hou)，即在坡(po)口(kou)根(gen)部(bu)上、下(xia)(xia)側(ce)各(ge)送(song)(song)一(yi)滴液態(tai)金(jin)屬(shu)(shu)，擺(bai)動(dong)焊(han)(han)槍形(xing)成(cheng)(cheng)搭橋連接(jie)(jie)，然后(hou)開(kai)始(shi)正常焊(han)(han)接(jie)(jie)。填充時應注意焊(han)(han)絲(si)端部(bu)從(cong)上側(ce)坡(po)口(kou)斜(xie)拉下(xia)(xia)側(ce)坡(po)口(kou)根(gen)部(bu)，保證電弧一(yi)半(ban)用(yong)來熔(rong)化(hua)金(jin)屬(shu)(shu)，使之(zhi)形(xing)成(cheng)(cheng)均(jun)勻焊(han)(han)縫；一(yi)半(ban)用(yong)來打開(kai)熔(rong)孔，保證背面焊(han)(han)縫成(cheng)(cheng)形(xing)。垂(chui)直(zhi)固定管打底(di)焊(han)(han)時，受重力作用(yong)，液態(tai)金(jin)屬(shu)(shu)極(ji)易下(xia)(xia)墜，因此在操作時送(song)(song)絲(si)要節奏均(jun)勻，焊(han)(han)槍采用(yong)上、下(xia)(xia)斜(xie)拉鋸齒形(xing)擺(bai)動(dong)方(fang)法，盡量采用(yong)短(duan)弧焊(han)(han)接(jie)(jie)。

②. 焊條電(dian)弧焊填(tian)充及(ji)蓋面(mian)焊

  a. 水平固定(ding)焊

   水平固定管(guan)填充(chong)及蓋面焊(han)均采(cai)(cai)用(yong)焊(han)條(tiao)電弧焊(han)，通常(chang)是將打底焊(han)前半(ban)部分作(zuo)為填充(chong)焊(han)的后半(ban)部分，目(mu)的是將上下接頭錯開，填充(chong)層(ceng)運條(tiao)采(cai)(cai)用(yong)鋸(ju)齒(chi)形擺動(dong)，在焊(han)接過程(cheng)中，從下向上焊(han)接位置不得變(bian)化，焊(han)條(tiao)角度也(ye)應隨之發生變(bian)化，如圖4-49所(suo)示。

  蓋面層采(cai)用月牙形運條焊(han)(han)(han)(han)接，在坡口兩側邊(bian)緣(yuan)要注意停頓。焊(han)(han)(han)(han)條擺動(dong)(dong)要平穩，以使焊(han)(han)(han)(han)后(hou)波紋均勻美觀。引弧(hu)點要在焊(han)(han)(han)(han)接前方10~15mm處(chu)，電弧(hu)引燃(ran)后(hou)，要拉回熔池中心處(chu)，待(dai)弧(hu)坑填(tian)滿后(hou)，方能繼續向前擺動(dong)(dong)焊(han)(han)(han)(han)接。水平固定(ding)管焊(han)(han)(han)(han)道(dao)布置(zhi)如圖4-50所示。

  b. 垂直固定(ding)焊

   垂(chui)直固定管焊(han)(han)(han)接時，必須保證焊(han)(han)(han)縫上下(xia)兩端(duan)熔合良好，不(bu)得出(chu)現(xian)未熔合和夾(jia)渣等缺陷。填充焊(han)(han)(han)道(dao)采(cai)用多(duo)道(dao)焊(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)道(dao)分布(bu)如圖(tu)4-51所示。焊(han)(han)(han)條角(jiao)度如圖(tu)4-52和圖(tu)4-53所示。第一道(dao)焊(han)(han)(han)時焊(han)(han)(han)條與焊(han)(han)(han)接方(fang)向的(de)夾(jia)角(jiao)為(wei)75°~85°,與坡口下(xia)端(duan)夾(jia)角(jiao)為(wei)50°~60°,運條方(fang)法為(wei)斜圓圈(quan)形。焊(han)(han)(han)接過程中(zhong)注(zhu)意電弧(hu)中(zhong)心對(dui)準(zhun)(zhun)上一層焊(han)(han)(han)縫的(de)下(xia)邊(bian)緣，向前(qian)運條時不(bu)要將(jiang)坡口棱邊(bian)破壞，以防蓋面焊(han)(han)(han)時影響視(shi)線。下(xia)一道(dao)焊(han)(han)(han)對(dui)準(zhun)(zhun)上一道(dao)焊(han)(han)(han)縫的(de)上邊(bian)緣，但焊(han)(han)(han)條角(jiao)度向下(xia)適當調整。運條時注(zhu)意電弧(hu)覆(fu)蓋焊(han)(han)(han)道(dao)情況，下(xia)側(ce)要稍大于上一道(dao)焊(han)(han)(han)縫中(zhong)心，上側(ce)要緊貼(tie)坡口邊(bian)緣棱角(jiao)處。

  蓋(gai)面(mian)焊(han)(han)(han)時第一(yi)(yi)道(dao)(dao)采(cai)用直線(xian)(xian)形(xing)運(yun)條(tiao)，短(duan)弧焊(han)(han)(han)接。焊(han)(han)(han)接中注意坡(po)口(kou)下(xia)邊緣(yuan)熔化(hua)情況，一(yi)(yi)般熔池要(yao)(yao)熔化(hua)坡(po)口(kou)邊緣(yuan)0.5~1mm.下(xia)一(yi)(yi)道(dao)(dao)焊(han)(han)(han)接采(cai)用斜圓(yuan)圈形(xing)運(yun)條(tiao)方(fang)(fang)法(fa)，要(yao)(yao)壓住上(shang)一(yi)(yi)道(dao)(dao)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)近2/3.焊(han)(han)(han)條(tiao)擺(bai)動幅度要(yao)(yao)視所剩(sheng)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)寬(kuan)度選擇。寬(kuan)度大采(cai)用斜鋸(ju)齒擺(bai)動，寬(kuan)度小則采(cai)用直線(xian)(xian)運(yun)條(tiao)方(fang)(fang)法(fa)。焊(han)(han)(han)接中要(yao)(yao)適當減小焊(han)(han)(han)接電流，并縮短(duan)弧長，使熔化(hua)的液態(tai)金(jin)屬和熔渣均勻(yun)覆(fu)蓋(gai)在(zai)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)表(biao)面(mian)上(shang)，得到整齊美觀的焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)成形(xing)。

4. 焊后熱處理(li)

  焊(han)后(hou)(hou)在焊(han)縫冷至100~120℃后(hou)(hou)進行焊(han)后(hou)(hou)熱(re)處(chu)理。焊(han)后(hou)(hou)熱(re)處(chu)理的升(sheng)溫(wen)速度(du)控制在150℃以下(xia)，恒溫(wen)溫(wen)度(du)為(wei)750℃±10℃,恒溫(wen)時間按壁厚每25mm保(bao)溫(wen)1h計算，但不得(de)少于3h,降至300℃以下(xia)，可(ke)以不作控制。