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    p91合金鋼管焊接方法

    發布時間:2021-05-28  來源:http://www.musicalmidget.com/  瀏覽:0

      P91合金鋼管可按現有方法進行電弧焊接,包括可用氬弧焊接(TIG)方法進行焊接。焊條和焊劑的選擇,應當盡量使焊縫和母材的化學成分一致或接近,使焊接金屬具有與母材相同或更好的蠕變和持久強度。由于該鋼對熱裂紋不敏感,施焊前預熱到150~200 ℃時也不會出現裂紋,并可與各種鋼,如P22鋼(珠光體耐熱鋼)、X20CrMoV121(馬氏體耐熱鋼)和TP304H(奧氏體耐熱鋼)等鋼焊接,以下介紹 P91合金鋼管的焊接情況:

    p91合金鋼管焊接方法

      a) P91合金鋼管和 P9合金鋼管焊接時,可選用9Cr-1Mo(T9)或改進的9Cr-1Mo(T91)焊條,壁厚大于25 mm 的管道采用后者,預熱溫度為200 ℃,焊接后緩慢冷卻到室溫,然后在730 ℃以上溫度回火;

      b) P91合金鋼管與 10CrMo910合金鋼管焊接時,焊接材料要與 10CrMo910 相匹配, 730 ℃時應力釋放后應在空氣中冷卻2 h,由于這兩種材料焊接部位有一個脫碳區,若采用 10CrMo910 焊條焊接,要保證焊接金屬的含碳量夠高,以滿足持久強度的要求;

      c) P91合金鋼管與 P22合金鋼管焊接時,焊條可選用 2.25Cr-1Mo 焊條,預熱溫度為200 ℃,焊接后緩慢冷卻到室溫,然后在700~725 ℃下回火,也可先在 P91合金鋼管側堆焊 5Cr1-1Mo 焊條,然后再與 P22 鋼焊接;

      d) P91合金鋼管與 X20CrMoV121 焊接時,要用兩者相匹配的焊接材料,如 P91 鋼焊條,預熱溫度為250 ℃,焊后緩慢冷卻到80~100 ℃,在750 ℃以上溫度回火;

      e) P91合金鋼管與 TP304H 焊接時,用 Inconel 182Ni 基合金焊條,預熱溫度為200 ℃,焊后冷卻到室溫,在700~730 ℃回火。

      以上焊后的熱處理溫度取決管子壁厚,小直徑管道處理0.5 h,大直徑管道以壁厚每25 mm處理1 h。由于 P91合金鋼管蠕變強度高,在同樣條件下,管道壁厚比采用 P22 鋼要薄,焊縫填充金屬量相對要少,但 P91 鋼對焊縫 IV 型裂紋敏感,因此,要盡量減少 P91 鋼材中的系統應力,對壁厚大于12.5 mm的管道,要求在焊后冷到100 ℃以上即回火。

      P91合金鋼管的焊接特性

     ?、?由于P91合金鋼管是中合金鋼,它具有相當高的冷裂傾向,在不預熱條件下焊接裂紋達100%,當預熱200~250℃時可避免冷裂紋的產生。

     ?、?在焊接過程中嚴格控制焊件的層間溫度,使其保持在預熱溫度或更高的溫度是首要的任務。其次要十分注意從層間溫度冷卻至焊后熱處理開始的時間間隔。

     ?、?對焊接輸入熱量的控制要求比較高,實踐經驗證明,采用較小的焊條直徑、比較低的層間溫度和較小的焊接線能量,沖擊韌性可以大大提高。

     ?、?焊接接頭在焊后狀態均為高硬度的不穩定組織,焊后必須作相應的熱處理。

      P91合金鋼管焊接施工工藝

      在工藝評定合格的基礎上,依據工藝評定報告,及時編制了有關的焊接作業指導書。P91鋼焊接作業指導書的內容如下:

      焊前準備

      1.焊材的選擇  焊絲ER90S-B9  焊條E9015-B9

      2.坡口加工 坡口采用機械加工,坡口應平滑均勻,尺寸符合要求,對口前需認真檢查,發現不合格者必須用磨光機等工具修磨至合格。清理坡口內外壁兩側15~20mm范圍內的鐵銹、油污等污物,直至露出金屬光澤。

      3.對口 應采用專用的對口卡具,不得強行組對,對口時應做到內壁齊平,如有錯口,其錯口量不超過壁厚的10%,且不大于1mm;對口前應仔細檢查坡口處母材是否有缺陷,如有應另行處理;點焊用的焊接材料、焊接工藝和選定的焊工技術條件應與正式焊接時相同;小徑薄壁管點焊時,間隙為2~3mm,可在坡口內直接點固2~3點,大口徑管點焊時,間隙為3~5 mm,點焊可采用“定位塊”固定。

      焊前預熱

      采用電腦溫控設備,對焊口進行跟蹤預熱,熱電偶對稱布置,熱電偶與管件應接觸良好,氬弧焊預熱溫度為150~200℃,焊條電弧焊預熱為200~250℃,預熱寬度從坡口中心每側不少于3倍的管壁厚計算。

      打底層焊接

      采用WS-400焊機,直流正接。當預熱溫度達到規定溫度并均勻后,大徑管由兩人對稱焊接,第一層和第二層焊縫均采用氬弧焊。打底層焊時,采用內送絲法,要注意根部熔合良好,厚度控制在2.8~3.2mm范圍內。為防止根部焊縫金屬氧化,應在管子內充氬保護。

      充氬保護可參照下列要求進行:

      a、充氬保護范圍以坡口中心為準,每側各200~300 mm處,以可溶紙或其它可溶材料,用耐高溫膠帶粘牢,做成密封氣室。

      b、采用“充氣針”從坡口間隙或“探傷孔”中插入進行充氬,開始時氬氣流量背面為10~25L/min,第二遍背面為4~8 L/min,焊槍為8~12 L/min。

      c、用點燃的打火機或火柴放至焊縫間隙附近,當火焰熄滅時,說明內部空氣已排空,可進行氬弧焊打底焊接。

      焊條電弧焊填充、蓋面層焊接

      氬弧焊完成后,將預熱溫度升至200~250℃,開始電弧焊;采用直流反接法、兩人對稱焊接。由于P91鋼焊接時,熔池鐵水粘度大,流動性差,焊接規范又小,因而容易出現夾渣,層間未熔合等缺陷,因此為避免大的缺陷產生及保證焊接接頭的綜合機械性能,必須采用多層多道、小規范進行焊接,焊層厚度盡量薄,每層焊道厚度不超過4mm;擺動焊接時,焊條擺幅不超過焊條直徑的4倍,每層焊道必須清理干凈,尤其注意清理接頭及焊道兩側,焊縫外表焊接完畢,要求焊工立即進行清理自檢,發現外表成形不好的馬上補焊,嚴禁在焊縫冷卻后再直接補焊。

      焊后熱處理

      當焊接接頭不能及時進行熱處理時,應于焊后立即做加熱溫度為300~350℃、恒溫時間為2小時的后熱處理。

      焊后熱處理采用多路輸出、多點測溫,且加熱器與熱電偶一一對應,焊口上、下溫度始終保持一致,使熱處理焊口在升、降溫速度以≤150℃/h為宜。降溫至300℃時,可不控制,冷卻至室溫。加熱溫度為750~770℃,恒溫時間為5min/mm,但最少不得少于4小時。

      焊縫質量檢驗

      焊縫質量按I類焊縫的驗收標準檢驗,檢驗內容及要求為:

      1.外觀,按DL/T869—2004《火力發電廠焊接技術規程》,I類焊縫外觀的質量標準驗收;

      2.無損檢驗,按JB4730對焊縫進行100%超聲波(UT)、磁粉(MT)探傷,I級合格;

      3.硬度,熱處理完畢后,做100%硬度測定,硬度值小于350HB;

      4.光譜,對焊縫金屬合金成分進行100%光譜分析復查。

      焊縫返修

      1.焊接接頭外觀檢查不符合標準時。輕者打磨焊補,嚴重者應割掉重新焊接。

      2. 經無損檢驗不合格的焊接接頭,其缺陷可進行焊補,但必須在確認缺陷已經徹底消除的基礎上,按正常焊接工藝或焊補工藝規定進行。

      3 .返修焊補的焊接接頭,一般同一焊口不得超過兩次,否則應割掉重新對口焊接。

      4.返修焊補的焊接接頭,必須重新進行焊后熱處理和無損檢驗。

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