浙江(jiang)至德鋼(gang)業有限公(gong)司為了防(fang)止和(he)(he)減少(shao)HK-40爐管焊(han)接(jie)接(jie)頭在焊(han)接(jie)和(he)(he)高溫長期服役(yi)時產生裂紋，應采取下列措施。

一、冶金措施

  正確選(xuan)用合適的焊接(jie)(jie)材(cai)(cai)料要確保三(san)個條件：①. 焊縫(feng)金屬中雜質含量少，焊接(jie)(jie)過(guo)程中不易產生熱裂(lie)紋；②. 在σ相(xiang)析出溫度區段（650～900℃）長期服役(yi)過(guo)程中，焊縫(feng)金屬局部(bu)不會析出σ相(xiang)；③. 同時在高溫服役(yi)過(guo)程中，焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的蠕變斷裂(lie)強度不低(di)于(yu)鑄態爐管，從而避免爐管的損(sun)壞發生在焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭上。選(xuan)用這種焊接(jie)(jie)材(cai)(cai)料，能確保爐管的焊接(jie)(jie)性(xing)和保持(chi)高溫長期服役(yi)過(guo)程中的穩(wen)定(ding)性(xing)。

  用于HK-40爐(lu)管(guan)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)材料見(jian)表4-64。其中(zhong)TGS-310HSA 實芯(xin)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)具(ju)有(you)良好的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)性(xing)(xing)，同時(shi)也基(ji)本具(ju)備了HK-40爐(lu)管(guan)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫長(chang)期服役(yi)過(guo)程所(suo)需要的(de)蠕(ru)變斷裂強度。該焊(han)(han)(han)(han)絲(si)中(zhong)的(de)鎳(nie)含量較高(gao)(gao)［w（Ni）≥24％］，所(suo)焊(han)(han)(han)(han)成的(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬在(zai)(zai)650～900℃溫度范圍(wei)內長(chang)期服役(yi)不會有(you)局部σ相析(xi)出。該焊(han)(han)(han)(han)絲(si)所(suo)得的(de)全焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬（熔(rong)敷(fu)金(jin)(jin)屬）在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫試驗的(de)蠕(ru)變斷裂強度與鑄態HK-40爐(lu)管(guan)的(de)比較，如(ru)圖4-25所(suo)示。從圖中(zhong)可以看出，當斷裂時(shi)間(jian)相同時(shi)，熔(rong)敷(fu)金(jin)(jin)屬的(de)蠕(ru)變斷裂強度高(gao)(gao)于爐(lu)管(guan)。用這種焊(han)(han)(han)(han)絲(si)焊(han)(han)(han)(han)成的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭進行了蠕(ru)變斷裂強度試驗，結果如(ru)圖4-26所(suo)示，所(suo)有(you)的(de)試樣均(jun)斷裂于基(ji)本金(jin)(jin)屬上。這類高(gao)(gao)合金(jin)(jin)材料焊(han)(han)(han)(han)絲(si)的(de)硫和(he)磷含量很低，對提高(gao)(gao)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬抗裂性(xing)(xing)是(shi)有(you)益的(de)。

 HP系列鑄(zhu)造爐(lu)管焊接時使用(yong)的焊絲(si)牌號及化(hua)學(xue)成分見表4-65。從(cong)表4-64和表4-65中可以(yi)看出，焊絲(si)的基(ji)(ji)本化(hua)學(xue)成分與(yu)被(bei)焊爐(lu)管的化(hua)學(xue)成分基(ji)(ji)本相同(tong)。

二、工藝措施

  1. 焊接方法的(de)選擇 

   鑄(zhu)造(zao)耐熱不銹鋼爐管(guan)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)可(ke)以采用(yong)鎢極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)或(huo)用(yong)鎢極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)打(da)底，焊(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)蓋面(mian)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)方(fang)法(fa)；也可(ke)以采用(yong)熔化極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)方(fang)法(fa)。在(zai)熔化極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)中，有一(yi)種低輸入窄間(jian)隙(xi)焊(han)(han)接(jie)方(fang)法(fa)，在(zai)爐管(guan)焊(han)(han)接(jie)中已得到推(tui)廣使用(yong)。

   低熱輸入窄間(jian)隙焊(han)(han)(han)(han)，是采用細直徑焊(han)(han)(han)(han)絲（0.9～1.2mm），小(xiao)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)參數(shu)和快的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速度進(jin)行(xing)施焊(han)(han)(han)(han)；在厚板或厚壁爐管進(jin)行(xing)對接(jie)焊(han)(han)(han)(han)時(shi)，焊(han)(han)(han)(han)前(qian)在待(dai)焊(han)(han)(han)(han)處不開坡(po)口或開小(xiao)角度坡(po)口，并留有(you)窄而深的(de)(de)間(jian)隙，采用氣(qi)體保護焊(han)(han)(han)(han)多層焊(han)(han)(han)(han)完成(cheng)整條(tiao)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)。由于焊(han)(han)(han)(han)接(jie)坡(po)口狹窄，可以減(jian)少焊(han)(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料的(de)(de)消耗(hao)和節(jie)省能源，在保證(zheng)優質焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)(de)前(qian)提下，可降低焊(han)(han)(han)(han)接(jie)成(cheng)本，是一種高效率的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方法。這種焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方法還(huan)有(you)以下優點：

   ①. 低(di)熱輸人窄間隙采(cai)用多道(dao)焊(han)完成，每(mei)道(dao)焊(han)縫(feng)(feng)的熱輸入很小，所以焊(han)縫(feng)(feng)金屬的晶(jing)粒細小，焊(han)接接頭韌性好，還(huan)不易產生裂(lie)紋(wen)；

   ②. 由(you)于(yu)(yu)熱(re)輸入小(xiao)，因而熱(re)影響區(qu)窄，一般只有(you)1.2mm寬，晶(jing)粒長大區(qu)不超過(guo)0.8mm，所以焊(han)接(jie)(jie)變(bian)(bian)形量小(xiao)，焊(han)接(jie)(jie)殘余(yu)應(ying)力也(ye)小(xiao)。由(you)于(yu)(yu)焊(han)接(jie)(jie)應(ying)力應(ying)變(bian)(bian)本身也(ye)是(shi)一種可積累的(de)蠕變(bian)(bian)損傷，所以形成了焊(han)接(jie)(jie)應(ying)變(bian)(bian)和殘余(yu)應(ying)力小(xiao)的(de)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭，提高了抗(kang)蠕變(bian)(bian)的(de)能力，同時對防止應(ying)力腐蝕裂紋(wen)也(ye)是(shi)有(you)利(li)的(de)；

   ③. 母材熔入(ru)焊(han)(han)縫金屬的(de)分量較少，使焊(han)(han)縫金屬熔合(he)比小，不會(hui)因(yin)為(wei)焊(han)(han)縫金屬成分不均勻(yun)而產(chan)生局部σ相(xiang)析出。

   鑄造耐熱不銹鋼爐管，目前仍常用(yong)鎢極氬弧焊(han)進行施焊(han)。

 2. 坡(po)口的選(xuan)擇(ze)和準備 

   由(you)于焊(han)接材(cai)料的化(hua)學成分優于爐(lu)管(guan)本(ben)體，希望(wang)爐(lu)管(guan)材(cai)料在焊(han)縫金屬所占分量越少(shao)越好。這樣能提高焊(han)縫金屬抗裂(lie)性，還(huan)可以使焊(han)縫金屬局部σ相析(xi)出量減(jian)少(shao)，并能提高高溫蠕裂(lie)強度，延長爐(lu)管(guan)的服役壽(shou)命。爐(lu)管(guan)對接焊(han)時常用(yong)的坡口(kou)形式(shi)如(ru)圖4-27所示。圖4-27a所示為低熱輸入窄(zhai)間(jian)隙焊(han)的坡口(kou)形式(shi)，圖4-27b為鎢極氬弧焊(han)的坡口(kou)形式(shi)。

  無論選用何種焊接(jie)方法(fa)，采(cai)用哪種坡口(kou)形式，底層均為(wei)氬弧焊不加填(tian)充焊絲的(de)封底焊。坡口(kou)金(jin)屬必(bi)須徹底打磨干(gan)凈(jing)，不留任(ren)何鑄(zhu)造缺(que)陷、冶金(jin)缺(que)陷或外來污物。

 3. 焊接(jie)工藝

   a. 施焊(han)以前，爐管的待焊(han)處和焊(han)絲要(yao)認(ren)真清理，去除油污，保持(chi)干凈。

   b. 避免強(qiang)力組對裝配，減(jian)少焊接裝配應(ying)力。

   c. 爐管定位焊后，管內要充氬氣進行內保護，防止焊縫背面(mian)氧化(hua)。

   d. 采用鎢極氬弧焊(han)(han)時，要選擇(ze)合理的焊(han)(han)接(jie)次(ci)序來(lai)降低焊(han)(han)接(jie)應力，多層(ceng)焊(han)(han)時，要等(deng)第一(yi)層(ceng)焊(han)(han)縫(feng)冷卻后(hou)，再(zai)焊(han)(han)下(xia)一(yi)層(ceng)焊(han)(han)縫(feng)，避(bi)免焊(han)(han)縫(feng)過(guo)熱，防止晶粒粗大。

   e. 多層(ceng)焊時，各(ge)層(ceng)的(de)焊接(jie)收弧處要相互錯開，避免弧坑中缺陷重疊而降低焊接(jie)接(jie)頭的(de)力學(xue)性能(neng)。

   f. 焊(han)接(jie)結束(shu)或中斷時(shi)，要(yao)采取電(dian)流衰減收弧法，同時(shi)要(yao)填滿(man)弧坑，防止弧坑裂紋的形成。