管子焊口焊接工藝

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1、T91管子焊口焊接工藝T91管子焊口焊接工藝要求很嚴(yán)格，管壁厚度小于6mm時(shí)采用全氬弧焊接，焊絲用日本神剛公司的TGS-9cb，如果用電焊蓋面的話，焊條就用CM-9cb。焊接前用可溶紙塞住管口兩側(cè)，離管口300mm左右，用可燃紙膠帶將焊口封住，然后用氣針向管內(nèi)充氬。預(yù)熱至200~250℃，焊接完后需熱處理，溫度為750~775℃，用加熱片處理。由于T91合金元素含量很高，導(dǎo)致該材料可焊性很差:(1）T91含有Cr、Mo、V、Cb等強(qiáng)碳化物元素，焊接時(shí)焊縫從高溫冷卻時(shí)易產(chǎn)生淬硬性的馬氏體組織，焊縫有很

2、大冷、熱裂傾向；(2）T91含有很多的合金元素，其熔融金屬的流動(dòng)性差，焊接時(shí)還產(chǎn)生較多的熔渣；(3）由于馬氏體鋼導(dǎo)熱性差，焊接應(yīng)力不能得到充分釋放，焊后焊縫的殘余應(yīng)力很大．因此，T91鋼焊接時(shí)，如焊接工藝選擇不當(dāng)，焊工操作不當(dāng)，很容易產(chǎn)生焊接冷、熱裂紋、夾渣等缺陷．為了得到優(yōu)質(zhì)的焊接接頭，有必要從焊接工藝及參數(shù)、焊工操作技術(shù)等方面進(jìn)行嚴(yán)格控制．焊接坡口采用V型坡口，尺寸見(jiàn)圖1．焊前坡口及周圍20mm范圍內(nèi)清除水、油、銹等污物，并露出金屬光澤，以嚴(yán)格控制擴(kuò)散氫的含量．3.4充氬保護(hù)為防止T91

3、焊接時(shí)焊縫根部的氧化，TIG打底及蓋面焊時(shí)管子內(nèi)部都采用充氬保護(hù)．氬氣純度為99.99%，充氬保護(hù)流量控制在7～12L/min范圍內(nèi)．3.5預(yù)熱溫度和層間溫度的控制T91鋼材的淬硬性大大高于常用的鉻鉬鋼，因此，該鋼材焊接時(shí)，一方面必須嚴(yán)格控制擴(kuò)散氫的含量，另一方面，需減緩焊接時(shí)焊縫的冷卻速度，而焊前預(yù)熱是控制擴(kuò)散氫含量及減緩焊接時(shí)焊縫的冷卻速度的最有效的措施，對(duì)T91小口徑鋼管焊接，焊前預(yù)熱控制在150℃以上．為了充分保證下一道焊接前，上一道焊縫已轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織，以利下一道焊接時(shí)，能對(duì)上一道

4、焊縫進(jìn)行部分回火，達(dá)到改善馬氏體組織的焊縫的性能，因此，我們嚴(yán)格限制層間溫度在260℃以下．我們采用接觸式測(cè)溫計(jì)測(cè)量預(yù)熱溫度和層間溫度，以達(dá)到嚴(yán)格控制溫度的目的．托克托電廠一期工程1號(hào)機(jī)組末級(jí)過(guò)熱器管排,采用了SA213-T91鋼制造。該鋼可焊性差,空淬傾向大,快速冷卻容易產(chǎn)生冷裂紋,冷卻速度過(guò)慢會(huì)使綜合機(jī)械性能下降。因此,該鋼的焊接工藝和過(guò)程控制非常重要。其焊接工藝為預(yù)熱溫度小于450℃,在冬季,預(yù)熱溫度200～250℃的效果良好;層間溫度為250～350℃;熱處理為經(jīng)1050℃正火與740～76

5、0℃回火,1h的回火恒溫時(shí)間;升、降溫速度小于150℃/h。為保證焊縫的質(zhì)量,施工中進(jìn)行了嚴(yán)格的過(guò)程控制。這包括焊前做準(zhǔn)備工作;制訂可靠的焊接和充氬方案;制訂并遵守適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)程序、方法。T91鋼基本化學(xué)成分如表1,性能基本要求如表2。表1　T91鋼化學(xué)成分(%)(GB5310-95)CSiMnPSCrMoNiNbVALN0.08～0.120.20～0.500.30～0.60≤0.02≤0.018.0～9.500.85～1.05≤0.400.06～0.100.18～0.25≤0.040.03～0.07

6、表2　T91鋼性能指標(biāo)(來(lái)自T91/P91鋼管焊接工藝暫行規(guī)定)抗拉強(qiáng)度(Mpa)屈服強(qiáng)度(Mpa)延伸率(%)彎曲角(°)沖擊韌性(J/cm2)硬度HB≥585≥415≥20≥50≥68≤250圖1　T91管道焊接熱處理規(guī)范曲線一、SA-213-T91鋼的特點(diǎn)　　SA-213-T91鋼是一種改良型的9Cr-1Mo鋼，是在原9Cr-1Mo馬氏體鋼基礎(chǔ)上，降低含碳量，添加微量V、No等合金元素，控制N、Al含量得到的。其化學(xué)成分和常溫力學(xué)性能分別如表1、表2所示。　　由表1可以看出T91鋼的化學(xué)成分限

7、制是十分嚴(yán)格的。二、SA-213-T91鋼焊接性分析　SA-213-T91鋼合金元素含量較高（總量約為10％），并有一定的空淬硬化裂紋傾向及焊縫脆化，因此需要焊前預(yù)熱。保持一定層間溫度及焊后進(jìn)行熱處理，焊接工藝參數(shù)宜采用小熱輸入量施焊，方能保證其焊接接頭質(zhì)量?！¤b于上述的焊接性分析，此鋼種在焊接時(shí)必須采取行之有效的焊接工藝措施，并嚴(yán)格執(zhí)行熱處理工藝規(guī)范。三、SA-213-T91鋼焊接工藝試驗(yàn)1　試驗(yàn)條件（1）鋼材　T91鋼，φ63.5mm/4.5mm（2）焊接方法　采用手工鎢極氬弧焊，氬氣流量8－1

8、0L/min(背面充氬6－15L/min)（3）環(huán)境溫度　20－30℃，濕度<60％。（4）焊接位置　水平固定（5G），垂直固定（2G）。（5）熱處理設(shè)備　LWK－12×（0－220）－B。（6）焊接設(shè)備ZX7-315STG。（7）焊接材料焊絲：TGS-9cb,φ2.4mm，化學(xué)成分見(jiàn)表3。2焊接工藝規(guī)范（1）焊前坡口制備（其形狀尺寸見(jiàn)圖1）。（2）焊前清理徹底清除坡口內(nèi)外母材表面兩側(cè)10mm范圍內(nèi)及焊絲表面的油污、鐵銹、水分等，直至露出金屬光澤。（3）對(duì)口點(diǎn)固焊　將