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日志

 
 

T91/P91钢的焊接《1》  

2007-08-05 13:42:40|  分类: 技术类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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1.1 T91/P91钢的组织为马氏体,供货状态一般为正火+回火,属于高合金钢,焊接性较差,易出现冷裂纹、焊接接头脆化、HAZ区软化等间题,必须严格按照工艺规程,方可获得满意的焊接接头。

1.2 应该严格控制焊接和热处理温度,采用较小的参数焊接是应注意的重点。

1.3 热处理保温时间的适当延长,有利于焊接接头常温冲击韧度的提高。

2 钢材和焊材

  该种钢材及其焊材部分国家牌号对照,见表1、表2。

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3 焊前准备

3.1 焊接设备选用带衰减的逆变式直流弧焊机。

3.2 焊丝去除表面的油、垢及锈等污物,露出金属光泽。

  焊条经过 35O℃烘焙 1.5—2 h,置于 8O—10O℃保温筒内,随用随取。

3.3 坡口制备关键注意两点

  第一,钝边厚度不超过2mm,以防铁水流动性差而造成根部未熔合。

  第二,坡口及其内外两侧 15—2O mm 范围内打磨至露出金属光泽。

3.4 对口

3.4.1 T91/P91钢在不预热条件下焊接裂纹可达10O%,所以不得在管道上焊接任何临时支撑物,不得强行对口,以1少附加应力。

3.4.2 小口径管道对口间隙控制在1.5—2.5mm之间,大口径管道对口间隙控制在3—4 mm 之间,间隙太大,不易操作,容易产生未熔焊接头;间隙太小,易产生未焊透的缺陷。

3.4.3 该钢种材质特殊,对口方法一般有两种。一种是在坡口内侧使用定位块(Q235材质)点固焊口,点固前一般用火焰预热,该方法预热温度不容易控制,而且管壁温差较大,易产生内应力。远红外加热片从工序上讲是在对好焊口后才进行绑扎,也无法采用电阻加热,所以这种对口方法不宜采用。另一种是采用自制专用夹具(见图1),此夹具制作简单,成本低廉,一种规格的管径制备其对应的夹具。对口合适后,通过螺栓紧固将管壁固定。采用这种方法,能保证点固焊同正式焊的工艺相同,利用夹具固定焊口时,焊前预热温度需比所定参数提高50℃。

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4 焊接工艺

4.1 焊接方法:电厂的建设中,常采用TIG+SMAW。

4.2 焊前预热。

  氩弧焊打底时预热温度取16o—180℃,温度过高不利于焊工操作,易产生夹丝、未焊透缺陷,还会加重根部氧化。

  电弧焊填充时,道间温度控制在280-320℃之间,因为第一,从工艺上讲,为防止产生热裂纹和减少区的粗晶脆化,需选择小参数,以减少高温停留时间,但采用小参数,焊缝冷却速度快。容易产生淬硬组织而导致冷裂纹、这是个矛盾。T91/P91钢的MS点转变温度大约在380℃左右,预热温度选在28O-320℃,即MS点温度附近,既能保怔高温停留时间短,又能使马氏体转变时冷速缓慢,并形成自回火马氏体,解决了既要采用小参数,又不能让焊缝冷速太快的矛盾。第二,从手工操作上讲,该种钢的焊条在300℃左右的预热温度下,有最佳的操作性能,熔滴过渡及铁水流动性和飞溅都明显改变。

4.3 TIG打底焊

4.3.1 为防止T91/P91钢焊缝根部氧化,焊前在管内充氩保护。充氩保护范围以坡口轴向中心为基础,每侧各25O-30Omm处贴上两层可溶纸(可用报纸代替)。用浆糊粘住,做成密封气室。利用细铜管把头敲扁插人焊缝内(有探伤孔的管道可从探伤孔充氩),大管流量为 20—30 L/min,小管流量一般为10—15 L/min。充氩时,当感觉氩气从焊缝间隙轻微返出时(也可用打火机是否熄灭来判断),用石棉条将焊口间隙堵住,此时将氩气流量减少1/3,流量过大会产生内凹的缺陷。焊一段石棉条拔开一段。

4.3.2 采用两层 TIG打底,通过减少热输入,可有效地降低根部焊缝氧化程度,保证打底质量。

4.3.3 操作上应特别注意收弧质量,收弧时先将焊接电流衰减下来,填满弧坑后移向坡口边沿收弧,以防产生弧坑裂纹。

4.3.4 TIG 焊工艺参数见表 3

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4.4 SMAW 焊

4.4.1 SMAW焊应注意道间温度的控制,采用小参数、多层多道焊。其工艺参数见表4。

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4.4.2 注意焊条的摆动,焊层厚度以等于焊条直径为宜,焊道宽度以焊条直径的3倍为宜,严格控制焊接热输入,中间填充层宜采用Φ3.2mm的焊条,最后两层使用Φ4.0mm的焊条。因为焊接热输人对焊缝冲击韧度有很大影响,切忌使用大参数。每根焊条收弧都用衰减电流,待熔地填满后再收弧,以防产生弧坑裂纹。

4.4.3 用角磨机或钢丝刷彻底清理道间焊渣及飞溅,特别是焊缝接头处和坡口边缘处。清理时不可用榔头、錾子过重敲击焊缝。

5 焊接及焊后热处理</P

5.1 图2为焊接过程中温度曲线示意图。

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  热处理升温速度 当 δ<25 mm时为 220℃/h;δ≥25mm时为 150℃/h。降温速度 当 δ<25 mm时为 150℃/h;δ≥25 mm 时为100℃/h。

5.2 恒温时间(见表5)

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5.2.1 焊接完毕需在 100—120℃的温度下桓温 1h,将残余奥氏体(A)全部转变为马氏体(M)后,才能进行升温热处理。

5.2.2 恒温时间按壁厚的不同在各范围内取值,壁薄的取下限,壁厚的取上限。

5.2.3 上述恒温时问比一般资料的参数稍长,试验证明,恒温时间的适当延长,有利于冲击韧度的明显提高,通过延长恒温时间可解决T91/P91钢焊接接头常温冲击韧度低的问题。

5.3 回火温度

热处理为高温回火,最佳回火温度为 760 ±10℃。

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