火電廠超臨(lin)界、超超臨(lin)界機組主蒸汽管道(dao)和(he)(he)再熱(re)段(duan)管道(dao)普遍采用SA335P91鋼(gang),該(gai)(gai)鋼(gang)種(zhong)具有良好的高溫(wen)強(qiang)度(du)和(he)(he)高溫(wen)抗氧(yang)化性(xing)(xing),其(qi)焊(han)接(jie)性(xing)(xing)優于F12(X20CrMoV121)。在(zai)焊(han)接(jie)性(xing)(xing)方面主要表現為對焊(han)接(jie)冷裂(lie)紋的敏感(gan),焊(han)接(jie)接(jie)頭沖擊韌(ren)性(xing)(xing)較低(di)。該(gai)(gai)鋼(gang)熱(re)裂(lie)紋和(he)(he)再熱(re)裂(lie)紋敏感(gan)性(xing)(xing)低(di)。
從焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工藝(yi)(yi)方面考慮,P91鋼焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的沖擊(ji)韌(ren)性(xing)與焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料、焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工藝(yi)(yi)、焊(han)(han)(han)后熱處理工藝(yi)(yi)和實(shi)際焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)操(cao)作有關(guan);從焊(han)(han)(han)縫質量方面考慮,P91鋼焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的沖擊(ji)韌(ren)性(xing)與焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的缺陷、金相組織(zhi),接(jie)(jie)頭(tou)(tou)中的氫(qing)、氮、氧含量,接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的殘余應力有關(guan)。
在確(que)定了焊(han)(han)(han)接材料(liao)后(hou)合(he)理(li)的(de)焊(han)(han)(han)接工藝及操作和焊(han)(han)(han)后(hou)熱處理(li)工藝是(shi)防止和減少焊(han)(han)(han)接接頭(tou)缺(que)陷,保(bao)證獲得(de)最佳的(de)金相(xiang)組織,最大(da)限度地減少接頭(tou)中的(de)氫、氧、氮含(han)量,降低焊(han)(han)(han)接接頭(tou)殘余應力的(de)關鍵。
1. 焊接材料
氬弧焊(han)焊(han)絲(si)TGS-9Cb,規(gui)格Φ2.4mm;焊(han)條(tiao)SAF-CDV95,規(gui)格?3.2mm和ф4.mm。母(mu)材、焊(han)絲(si)及(ji)焊(han)條(tiao)的(de)化學成(cheng)分見表5-44。
2. 焊接方法
先用TIG打底,焊(han)條(tiao)電弧焊(han)填充和蓋(gai)面工藝(yi)(yi)。在(zai)工藝(yi)(yi)執行過程中(zhong)應注意(yi)以(yi)下幾點。
①. 控制熱量(liang)輸入(ru),通過控制熔池的體(ti)積(ji)和降(jiang)低熔池溫(wen)度來減小一(yi)次結晶的晶粒尺寸,小的線能量(liang)可有效地減少碳化物的析(xi)出和鐵(tie)素(su)體(ti)的含量(liang),防止馬氏(shi)體(ti)晶粒長大,提(ti)高焊(han)縫(feng)的沖擊韌性。一(yi)般設(she)定焊(han)接線能量(liang)為17~21kJ/cm.
②. 充氬保(bao)護(hu)和烘干焊(han)條
③. 施焊(han)中控制焊(han)層厚度(du)和寬度(du),為(wei)保證(zheng)后一(yi)焊(han)道(dao)對前一(yi)焊(han)道(dao)的回(hui)火(huo)作用,焊(han)接時每層焊(han)道(dao)的厚度(du)控制約為(wei)焊(han)條直(zhi)(zhi)徑。焊(han)條擺動的幅度(du)最寬不(bu)得超過焊(han)條直(zhi)(zhi)徑的4倍(bei)。
④. 適當延長焊后回火處理時(shi)間,目的在于(yu)使焊縫(feng)(feng)中(zhong)的鈮、釩有(you)更充分的析出時(shi)間,以(yi)改善焊縫(feng)(feng)的沖擊韌性。
3. 預熱及焊后熱處理
采用遠紅(hong)外加熱,氬弧焊預(yu)熱溫度150~200℃,焊條電弧焊預(yu)熱溫度250~300℃,層間溫度200~300℃.
焊后待接頭(tou)冷卻(que)到100~120℃恒(heng)溫60min再(zai)進行回火處理(li)。回火溫度(760±10)℃,恒(heng)溫時間6h.