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p91合金鋼管焊接方法

釋出時間▩↟☁:2021-05-28  來源:http://www.kczgjx.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•₪,應當儘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☁₪·。由於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•₪,並可與各種鋼•₪,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•₪,壁厚大於25 mm 的管道採用後者•₪,預熱溫度為200 ℃•₪,焊接後緩慢冷卻到室溫•₪,然後在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 ℃時應力釋放後應在空氣中冷卻2 h•₪,由於這兩種材料焊接部位有一個脫碳區•₪,若採用 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 ℃•₪,焊接後緩慢冷卻到室溫•₪,然後在700~725 ℃下回火•₪,也可先在 P91合金鋼管側堆焊 5Cr1-1Mo 焊條,然後再與 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 ℃•₪,焊後緩慢冷卻到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 ℃•₪,焊後冷卻到室溫•₪,在700~730 ℃回火☁₪·。

  以上焊後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☁₪·。由於 P91合金鋼管蠕變強度高•₪,在同樣條件下•₪,管道壁厚比採用 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•₪,要儘量減少 P91 鋼材中的系統應力•₪,對壁厚大於12.5 mm的管道•₪,要求在焊後冷到100 ℃以上即回火☁₪·。

  P91合金鋼管的焊接特性

  ① 由於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☁₪·。

  ② 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後熱處理開始的時間間隔☁₪·。

  ③ 對焊接輸入熱量的控制要求比較高•₪,實踐經驗證明•₪,採用較小的焊條直徑✘╃▩、比較低的層間溫度和較小的焊接線能量•₪,衝擊韌性可以大大提高☁₪·。

  ④ 焊接接頭在焊後狀態均為高硬度的不穩定組織•₪,焊後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 坡口採用機械加工•₪,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範圍內的鐵鏽✘╃▩、油汙等汙物•₪,直至露出金屬光澤☁₪·。

  3.對口 應採用專用的對口卡具•₪,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%•₪,且不大於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•₪,點焊可採用“定位塊”固定☁₪·。

  焊前預熱

  採用電腦溫控裝置•₪,對焊口進行跟蹤預熱•₪,熱電偶對稱佈置•₪,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於3倍的管壁厚計算☁₪·。

  打底層焊接

  採用WS-400焊機•₪,直流正接☁₪·。當預熱溫度達到規定溫度並均勻後•₪,大徑管由兩人對稱焊接•₪,第一層和第二層焊縫均採用氬弧焊☁₪·。打底層焊時•₪,採用內送絲法•₪,要注意根部熔合良好•₪,厚度控制在2.8~3.2mm範圍內☁₪·。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✘╃▩、充氬保護範圍以坡口中心為準•₪,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✘╃▩、採用“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

  氬弧焊完成後•₪,將預熱溫度升至200~250℃•₪,開始電弧焊;採用直流反接法✘╃▩、兩人對稱焊接☁₪·。由於P91鋼焊接時•₪,熔池鐵水粘度大•₪,流動性差•₪,焊接規範又小•₪,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效能•₪,必須採用多層多道✘╃▩、小規範進行焊接•₪,焊層厚度儘量薄•₪,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•₪,每層焊道必須清理乾淨•₪,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•₪,嚴禁在焊縫冷卻後再直接補焊☁₪·。

  焊後熱處理

  當焊接接頭不能及時進行熱處理時•₪,應於焊後立即做加熱溫度為300~350℃✘╃▩、恆溫時間為2小時的後熱處理☁₪·。

  焊後熱處理採用多路輸出✘╃▩、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℃•₪,恆溫時間為5min/mm•₪,但最少不得少於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•₪,熱處理完畢後•₪,做100%硬度測定•₪,硬度值小於350HB;

  4.光譜•₪,對焊縫金屬合金成分進行100%光譜分析複查☁₪·。

  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•₪,必須重新進行焊後熱處理和無損檢驗☁₪·。

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