爐(lu)管(guan)在長(chang)期服役過程中(zhong)，會產生不同(tong)類(lei)型的(de)冶(ye)金(jin)損(sun)傷、形(xing)變和破壞，必須(xu)對(dui)嚴重損(sun)傷和失(shi)效部位進行更換(huan)。由(you)此提出(chu)了新舊爐(lu)管(guan)的(de)焊接(jie)課題。尤其(qi)是冶(ye)金(jin)損(sun)傷的(de)爐(lu)管(guan)，其(qi)焊接(jie)性很(hen)差，給焊接(jie)帶來(lai)了很(hen)大困難(nan)。
一、對損傷爐管(guan)焊(han)接性分析
1. 損傷爐管內壁(bi)存(cun)在著(zhu)滲(shen)碳、氧化和受腐蝕層，其常溫下(xia)的(de)塑性(xing)和韌性(xing)顯著(zhu)下(xia)降，失去了(le)對(dui)裂紋(wen)產生和擴展的(de)阻力，在焊接應力作用(yong)下(xia)，極易形成裂紋(wen)。
2. 滲碳層較厚的爐管與(yu)新爐管焊接時，待焊處存在著滲碳與(yu)未滲碳的兩種鋼材，其密度和線脹系數有很(hen)(hen)大(da)差異，容易造成(cheng)很(hen)(hen)大(da)的局部應力，進而(er)產(chan)生裂(lie)紋。
3. 因服役而組織老化的(de)爐管(guan)，其管(guan)壁(bi)(bi)心部(bu)組織的(de)碳化物(wu)分布(bu)形態已發生改變，晶(jing)內彌散碳化物(wu)的(de)聚集及(ji)晶(jing)界(jie)碳化物(wu)呈(cheng)網狀片，使舊爐管(guan)的(de)強度和(he)韌性下(xia)降，一旦(dan)內壁(bi)(bi)形成(cheng)裂(lie)紋，會迅速擴展(zhan)至(zhi)穿(chuan)透整個管(guan)壁(bi)(bi)。
4. 焊(han)接(jie)修(xiu)復(fu)由(you)于變(bian)形、彎曲或膨脹而失效(xiao)的(de)爐管(guan)過(guo)程中，焊(han)接(jie)時接(jie)頭組對會(hui)發生錯邊(bian)和中心偏移，引起較大的(de)應力(li)集中。
二、損(sun)傷爐管的焊接修(xiu)復(fu)工藝
1. 焊前準備
對(dui)接焊(han)時，坡口處(chu)要加工(gong)成(cheng)60°～65°夾角，對(dui)口間隙(xi)為2.5mm；坡口待(dai)焊(han)處(chu)20mm端應采用砂輪打磨(mo)(mo)，爐(lu)管內壁(bi)(bi)層厚至少去除0.5mm。外壁(bi)(bi)淺(qian)層修磨(mo)(mo)；坡口及待(dai)焊(han)區(qu)附(fu)近表面須通過著色滲(shen)透(tou)檢(jian)測(ce)，確認無微裂紋存在，方可(ke)施焊(han)。
2. 組對裝(zhuang)配
損(sun)傷爐管由(you)于(yu)材料變脆，本身(shen)又(you)處于(yu)復雜(za)的應力(li)狀(zhuang)態，對接(jie)接(jie)頭(tou)組(zu)對裝(zhuang)配時(shi)，應盡量避(bi)免錯邊，尤其要嚴(yan)格(ge)控(kong)制單方向偏移錯邊；當(dang)管壁厚(hou)度不(bu)等(deng)時(shi)，適(shi)當(dang)修磨多(duo)余(yu)壁厚(hou)成斜坡，盡量保(bao)持(chi)組(zu)對時(shi)管壁厚(hou)度均勻一致；焊接(jie)修復時(shi)使用(yong)吊索或支承(cheng)裝(zhuang)置，使下(xia)部爐管不(bu)承(cheng)受(shou)重力(li)，保(bao)持(chi)低(di)的初始應力(li)狀(zhuang)態，直到組(zu)焊全(quan)過程結束(shu)。
3. 焊接修復中注意事(shi)項(xiang)
底(di)層焊(han)(han)要(yao)保證熔透均勻，避(bi)免(mian)產(chan)生(sheng)裂(lie)紋；爐(lu)管(guan)上(shang)的同(tong)一條環焊(han)(han)縫，宜由兩名(ming)焊(han)(han)工同(tong)時(shi)進行對稱焊(han)(han)；若由一名(ming)焊(han)(han)工施焊(han)(han)時(shi)，爐(lu)管(guan)的后半圈可分段(duan)焊(han)(han)，以減緩焊(han)(han)接(jie)應力(li)集(ji)中。收弧(hu)(hu)(hu)處要(yao)避(bi)免(mian)設計(ji)在錯邊嚴重的部位，注(zhu)意(yi)收弧(hu)(hu)(hu)技術，使用電(dian)流衰減裝置，且要(yao)填滿(man)弧(hu)(hu)(hu)坑(keng)，防止(zhi)產(chan)生(sheng)弧(hu)(hu)(hu)坑(keng)裂(lie)紋。
上(shang)述焊(han)(han)接(jie)修復工(gong)藝，適(shi)用(yong)(yong)于(yu)管(guan)(guan)內滲(shen)(shen)碳層厚(hou)度小于(yu)1.0mm的(de)(de)(de)爐(lu)管(guan)(guan)或(huo)變形、彎(wan)曲(qu)不(bu)嚴(yan)重的(de)(de)(de)爐(lu)管(guan)(guan)。對于(yu)嚴(yan)重損傷或(huo)滲(shen)(shen)碳層厚(hou)度在1.0mm以上(shang)的(de)(de)(de)爐(lu)管(guan)(guan)，其潛在微(wei)裂紋(wen)較多，材料(liao)韌性下降顯(xian)著，焊(han)(han)接(jie)修復難度很大(da)，往往需(xu)要(yao)采取更(geng)換新爐(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)方(fang)(fang)法來(lai)解決。有時也可用(yong)(yong)高溫(wen)預熱方(fang)(fang)法焊(han)(han)接(jie)滲(shen)(shen)碳較為嚴(yan)重的(de)(de)(de)爐(lu)管(guan)(guan)，預熱溫(wen)度為750℃，焊(han)(han)后保溫(wen)。其目的(de)(de)(de)是改善(shan)待焊(han)(han)接(jie)頭處塑性，使爐(lu)管(guan)(guan)在具有塑變能力的(de)(de)(de)溫(wen)度下完(wan)成焊(han)(han)接(jie)，防止裂紋(wen)的(de)(de)(de)形成。
