浙(zhe)江(jiang)至德鋼(gang)業有限(xian)公司(si)為了(le)防止和減少(shao)HK-40爐管焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭在焊(han)接(jie)(jie)和高溫長期(qi)服役時產生裂紋，應采取下(xia)列措施。
一、冶金措(cuo)施
正確選(xuan)用(yong)合適的(de)焊(han)(han)(han)(han)接材(cai)料要確保三(san)個條件：①. 焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)中(zhong)雜質含量少(shao)，焊(han)(han)(han)(han)接過程(cheng)中(zhong)不(bu)易(yi)產(chan)生熱裂(lie)紋(wen)；②. 在σ相(xiang)(xiang)析出溫度區段（650～900℃）長期服(fu)役過程(cheng)中(zhong)，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)局(ju)部不(bu)會析出σ相(xiang)(xiang)；③. 同時在高溫服(fu)役過程(cheng)中(zhong)，焊(han)(han)(han)(han)接接頭的(de)蠕變斷裂(lie)強度不(bu)低(di)于鑄態(tai)爐(lu)管，從(cong)而避免爐(lu)管的(de)損(sun)壞發生在焊(han)(han)(han)(han)接接頭上(shang)。選(xuan)用(yong)這種焊(han)(han)(han)(han)接材(cai)料，能確保爐(lu)管的(de)焊(han)(han)(han)(han)接性和保持高溫長期服(fu)役過程(cheng)中(zhong)的(de)穩定(ding)性。
用于HK-40爐管焊(han)(han)(han)(han)接的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接材(cai)料見(jian)表4-64。其(qi)中TGS-310HSA 實芯焊(han)(han)(han)(han)絲(si)具有良好的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接性，同時也基(ji)本(ben)(ben)具備了HK-40爐管在高(gao)(gao)溫長(chang)期(qi)服役(yi)過程所需要的(de)(de)蠕(ru)變斷裂(lie)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)。該焊(han)(han)(han)(han)絲(si)中的(de)(de)鎳含量(liang)較高(gao)(gao)［w（Ni）≥24％］，所焊(han)(han)(han)(han)成(cheng)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)在650～900℃溫度(du)(du)(du)(du)范(fan)圍內長(chang)期(qi)服役(yi)不會有局部σ相析出。該焊(han)(han)(han)(han)絲(si)所得的(de)(de)全焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)（熔(rong)(rong)敷金(jin)(jin)屬(shu)）在高(gao)(gao)溫試(shi)(shi)驗的(de)(de)蠕(ru)變斷裂(lie)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)與鑄態HK-40爐管的(de)(de)比較，如(ru)圖(tu)4-25所示。從圖(tu)中可以看出，當斷裂(lie)時間相同時，熔(rong)(rong)敷金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)蠕(ru)變斷裂(lie)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)高(gao)(gao)于爐管。用這(zhe)種焊(han)(han)(han)(han)絲(si)焊(han)(han)(han)(han)成(cheng)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接接頭(tou)進行了蠕(ru)變斷裂(lie)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)驗，結果如(ru)圖(tu)4-26所示，所有的(de)(de)試(shi)(shi)樣均斷裂(lie)于基(ji)本(ben)(ben)金(jin)(jin)屬(shu)上。這(zhe)類高(gao)(gao)合(he)金(jin)(jin)材(cai)料焊(han)(han)(han)(han)絲(si)的(de)(de)硫(liu)和磷含量(liang)很低，對提高(gao)(gao)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)抗裂(lie)性是(shi)有益的(de)(de)。
HP系列鑄造(zao)爐(lu)管(guan)焊(han)(han)(han)(han)接時使用的焊(han)(han)(han)(han)絲牌(pai)號及化學(xue)成分(fen)見表(biao)4-65。從表(biao)4-64和表(biao)4-65中可以(yi)看出，焊(han)(han)(han)(han)絲的基(ji)(ji)本化學(xue)成分(fen)與(yu)被(bei)焊(han)(han)(han)(han)爐(lu)管(guan)的化學(xue)成分(fen)基(ji)(ji)本相同。
二、工(gong)藝措施
1. 焊接方法的選(xuan)擇
鑄造(zao)耐(nai)熱(re)不銹鋼爐(lu)(lu)管的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)可(ke)(ke)以采用鎢極(ji)(ji)氬弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)或用鎢極(ji)(ji)氬弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)打底，焊(han)(han)(han)(han)條電(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)蓋(gai)面的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法(fa)；也可(ke)(ke)以采用熔化極(ji)(ji)氬弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法(fa)。在(zai)熔化極(ji)(ji)氬弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)中(zhong)，有(you)一種低輸入窄間隙焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法(fa)，在(zai)爐(lu)(lu)管焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)中(zhong)已得到(dao)推廣使用。
低(di)熱輸入(ru)窄(zhai)間隙焊(han)(han)(han)(han)，是采(cai)用細直(zhi)徑焊(han)(han)(han)(han)絲（0.9～1.2mm），小(xiao)的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)參(can)數和快的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)速度(du)進(jin)行施焊(han)(han)(han)(han)；在厚板或(huo)厚壁(bi)爐(lu)管進(jin)行對接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)時，焊(han)(han)(han)(han)前在待焊(han)(han)(han)(han)處(chu)不開(kai)坡口(kou)或(huo)開(kai)小(xiao)角度(du)坡口(kou)，并留有(you)窄(zhai)而(er)深的間隙，采(cai)用氣體保護焊(han)(han)(han)(han)多層焊(han)(han)(han)(han)完(wan)成(cheng)整條焊(han)(han)(han)(han)縫。由于焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)坡口(kou)狹窄(zhai)，可以減少焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材料(liao)的消耗和節省(sheng)能源，在保證(zheng)優質焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的前提下(xia)，可降低(di)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)成(cheng)本，是一種高(gao)效率的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法。這種焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法還有(you)以下(xia)優點：
①. 低熱輸(shu)人窄間(jian)隙采用(yong)多道焊(han)完成，每道焊(han)縫的熱輸(shu)入(ru)很小，所以焊(han)縫金屬的晶粒細小，焊(han)接接頭韌性好，還不易(yi)產生裂紋；
②. 由于熱輸入小，因而(er)熱影響區(qu)窄，一般只有1.2mm寬，晶粒長大區(qu)不超過0.8mm，所(suo)以焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)變(bian)形量小，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)殘(can)余(yu)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)也(ye)小。由于焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)應(ying)(ying)變(bian)本身也(ye)是一種可積累的(de)(de)(de)蠕變(bian)損傷，所(suo)以形成了(le)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)應(ying)(ying)變(bian)和殘(can)余(yu)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)小的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭，提(ti)高了(le)抗蠕變(bian)的(de)(de)(de)能(neng)力(li)(li)(li)，同時(shi)對防止應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕裂紋也(ye)是有利(li)的(de)(de)(de)；
③. 母材(cai)熔入焊縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)的分(fen)量(liang)較少，使(shi)焊縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)熔合比小，不(bu)會因為(wei)焊縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)成分(fen)不(bu)均勻而(er)產生局部σ相(xiang)析出。
鑄造耐熱不銹鋼爐(lu)管，目前仍常(chang)用鎢極氬弧焊(han)進行施焊(han)。
2. 坡口的(de)選擇和(he)準備
由于焊(han)(han)(han)接(jie)材料的化學成分優于爐管(guan)(guan)本體，希(xi)望(wang)爐管(guan)(guan)材料在焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)所占(zhan)分量(liang)越少(shao)(shao)越好。這(zhe)樣能提(ti)高(gao)(gao)焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)抗(kang)裂性，還可以使焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)局部σ相析出(chu)量(liang)減少(shao)(shao)，并能提(ti)高(gao)(gao)高(gao)(gao)溫(wen)蠕裂強度(du)，延長爐管(guan)(guan)的服役壽命。爐管(guan)(guan)對接(jie)焊(han)(han)(han)時常用的坡(po)口形(xing)式如圖(tu)(tu)4-27所示。圖(tu)(tu)4-27a所示為(wei)低熱(re)輸(shu)入窄間隙(xi)焊(han)(han)(han)的坡(po)口形(xing)式，圖(tu)(tu)4-27b為(wei)鎢(wu)極氬弧焊(han)(han)(han)的坡(po)口形(xing)式。
無論選用(yong)何(he)種(zhong)焊(han)(han)接方法，采用(yong)哪(na)種(zhong)坡口(kou)形式，底層均為氬弧焊(han)(han)不加填(tian)充焊(han)(han)絲的封(feng)底焊(han)(han)。坡口(kou)金(jin)屬必須徹(che)底打磨(mo)干凈，不留任何(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(han)以前，爐管的待焊(han)處和焊(han)絲要(yao)認真清理，去除油污，保(bao)持干(gan)凈。
b. 避免強力組對裝配(pei)，減少焊接裝配(pei)應力。
c. 爐管定位焊(han)后，管內(nei)(nei)要充(chong)氬氣進行內(nei)(nei)保護(hu)，防止焊(han)縫(feng)背面氧化。
d. 采用鎢極(ji)氬(ya)弧焊(han)(han)時(shi)，要(yao)選擇合理的焊(han)(han)接次序來降(jiang)低焊(han)(han)接應力，多層焊(han)(han)時(shi)，要(yao)等(deng)第(di)一層焊(han)(han)縫冷(leng)卻后，再(zai)焊(han)(han)下一層焊(han)(han)縫，避免焊(han)(han)縫過熱，防止(zhi)晶粒(li)粗(cu)大(da)。
e. 多層焊時(shi)，各層的焊接收弧(hu)處要相互錯開，避(bi)免(mian)弧(hu)坑中(zhong)缺陷重疊而降低焊接接頭的力學性能。
f. 焊接(jie)結束或中斷時(shi)(shi)，要采(cai)取(qu)電(dian)流衰減(jian)收(shou)弧法(fa)，同(tong)時(shi)(shi)要填(tian)滿弧坑(keng)(keng)，防止(zhi)弧坑(keng)(keng)裂紋的形成(cheng)。
