爐管在長(chang)期服役過程中，會產生不同(tong)類型(xing)的冶金(jin)損(sun)傷(shang)、形變和破(po)壞(huai)，必(bi)須對嚴重損(sun)傷(shang)和失效部(bu)位進行更(geng)換(huan)。由此(ci)提出了新舊(jiu)爐管的焊接課題。尤其(qi)是冶金(jin)損(sun)傷(shang)的爐管，其(qi)焊接性很(hen)差，給焊接帶(dai)來(lai)了很(hen)大困難。
一、對損(sun)傷爐管(guan)焊(han)接性(xing)分析
1. 損傷爐管內壁存(cun)在(zai)著(zhu)滲碳、氧化和(he)受腐蝕層，其常溫(wen)下(xia)的(de)塑(su)性和(he)韌(ren)性顯著(zhu)下(xia)降，失(shi)去了對裂紋(wen)產生和(he)擴展(zhan)的(de)阻力，在(zai)焊接應(ying)力作用(yong)下(xia)，極(ji)易形(xing)成裂紋(wen)。
2. 滲(shen)碳(tan)層較(jiao)厚的(de)爐管(guan)與新爐管(guan)焊(han)接時，待焊(han)處存在著(zhu)滲(shen)碳(tan)與未滲(shen)碳(tan)的(de)兩種鋼(gang)材，其密度和線脹(zhang)系(xi)數有很大差異，容(rong)易造成(cheng)很大的(de)局(ju)部(bu)應力，進而(er)產生裂(lie)紋。
3. 因服役而組(zu)織老化的(de)爐(lu)管(guan)，其管(guan)壁心部(bu)組(zu)織的(de)碳化物(wu)(wu)分布(bu)形(xing)態已發生改變，晶(jing)內彌散碳化物(wu)(wu)的(de)聚集及晶(jing)界碳化物(wu)(wu)呈(cheng)網狀片，使舊爐(lu)管(guan)的(de)強度(du)和(he)韌性下降，一旦內壁形(xing)成(cheng)裂紋，會迅速(su)擴展(zhan)至穿透整(zheng)個管(guan)壁。
4. 焊接修復由于變形、彎曲或(huo)膨脹而(er)失效的(de)爐管過程中(zhong)(zhong)，焊接時接頭組對會發(fa)生(sheng)錯邊和(he)中(zhong)(zhong)心偏移(yi)，引起(qi)較大(da)的(de)應力(li)集中(zhong)(zhong)。
二、損傷爐管的焊接修復(fu)工藝
1. 焊前準備
對接(jie)焊(han)時，坡(po)口處要加工(gong)成60°～65°夾(jia)角，對口間隙為2.5mm；坡(po)口待(dai)焊(han)處20mm端應采用砂輪打磨，爐管內壁層厚至少去除0.5mm。外壁淺層修磨；坡(po)口及待(dai)焊(han)區附近表面須(xu)通(tong)過著色滲透(tou)檢測，確認無微(wei)裂(lie)紋存在，方可施(shi)焊(han)。
2. 組對(dui)裝配
損傷(shang)爐管由(you)于材(cai)料變脆，本(ben)身又處于復(fu)雜的(de)應力狀態，對(dui)接接頭(tou)組對(dui)裝配時(shi)，應盡(jin)量(liang)避免錯邊，尤其要(yao)嚴格控制單(dan)方向偏移錯邊；當管壁(bi)厚(hou)度不(bu)等(deng)時(shi)，適當修磨多余(yu)壁(bi)厚(hou)成(cheng)斜坡，盡(jin)量(liang)保持組對(dui)時(shi)管壁(bi)厚(hou)度均勻一(yi)致；焊接修復(fu)時(shi)使(shi)(shi)用吊索(suo)或支承裝置，使(shi)(shi)下部(bu)爐管不(bu)承受重力，保持低的(de)初始應力狀態，直到(dao)組焊全過程結(jie)束。
3. 焊接(jie)修復中注意事項
底(di)層焊(han)要保證熔透均(jun)勻，避免產(chan)生裂(lie)紋(wen)；爐(lu)管(guan)上(shang)的(de)(de)同(tong)一(yi)條環焊(han)縫，宜由兩名(ming)焊(han)工同(tong)時(shi)進行對稱焊(han)；若由一(yi)名(ming)焊(han)工施焊(han)時(shi)，爐(lu)管(guan)的(de)(de)后半圈可分段(duan)焊(han)，以減(jian)緩焊(han)接應力集中。收弧處要避免設計在錯邊嚴重的(de)(de)部位，注(zhu)意收弧技術，使用電流衰減(jian)裝置，且要填滿弧坑，防止(zhi)產(chan)生弧坑裂(lie)紋(wen)。
上述(shu)焊(han)接(jie)修(xiu)復(fu)工藝，適用(yong)于(yu)管(guan)內滲(shen)碳層厚度小于(yu)1.0mm的(de)爐(lu)管(guan)或變(bian)形、彎曲(qu)不(bu)嚴(yan)重(zhong)(zhong)的(de)爐(lu)管(guan)。對于(yu)嚴(yan)重(zhong)(zhong)損傷或滲(shen)碳層厚度在(zai)1.0mm以上的(de)爐(lu)管(guan)，其(qi)潛在(zai)微裂紋較多，材料韌性下降(jiang)顯著(zhu)，焊(han)接(jie)修(xiu)復(fu)難度很大，往往需(xu)要采取更換新爐(lu)管(guan)的(de)方(fang)法來解決。有時也可用(yong)高溫(wen)預(yu)熱(re)方(fang)法焊(han)接(jie)滲(shen)碳較為嚴(yan)重(zhong)(zhong)的(de)爐(lu)管(guan)，預(yu)熱(re)溫(wen)度為750℃，焊(han)后(hou)保溫(wen)。其(qi)目(mu)的(de)是(shi)改善(shan)待焊(han)接(jie)頭處(chu)塑(su)性，使爐(lu)管(guan)在(zai)具有塑(su)變(bian)能(neng)力的(de)溫(wen)度下完成焊(han)接(jie)，防止裂紋的(de)形成。
