SAP鋼管工地安裝焊接工藝控制

1、最新 精品 Word 歡迎下載 可修改SA335-P91鋼管工地安裝焊接工藝控制張 杰（安徽電力建設(shè)第二工程公司，安徽淮南 232022） 摘要：通過對SA335-P91鋼焊接性的分析，根據(jù)焊接工藝評定、T91/P91焊接工藝導(dǎo)則及相關(guān)資料，采取優(yōu)選工藝參數(shù)，并結(jié)合火電安裝的實際施工條件，為現(xiàn)場安裝焊接施工的各個工序提供了依據(jù)，保證了最終獲得合格的焊接接頭。關(guān)鍵詞：SA335-P91鋼；工地焊接；熱處理；力學(xué)性能。 作者簡介：張杰，男，1963年10月出生，江蘇如皋人，安徽電力建設(shè)第二工程公司鳳臺項目部焊接專工，焊接高級技師，從事火電建設(shè)焊接專業(yè)技術(shù)質(zhì)量管理工作。0前言 近年來我公司承擔(dān)安裝的

2、超臨界機組工程有上海外高橋900MW機組一臺、安徽境內(nèi)600MW機組十臺、福建福清電廠600MW機組二臺；現(xiàn)在的超臨界機組的主蒸汽管道、再熱熱段管道、高溫過熱器、后屏過熱器等部件的集汽集箱的連絡(luò)管、匯集集箱等均采用了SA335-P91材料。通過幾年來的施工實踐及學(xué)習(xí)先進的技術(shù)資料，對SA335-P91材料的現(xiàn)場安裝焊接工藝要求有了進一步的理解，感到有必要對施工安裝焊接中過程控制要點進行探討，形成一個SA335-P91鋼現(xiàn)場安裝焊接的工藝控制制度，以指導(dǎo)現(xiàn)場的SA335-P91材料的焊接，確保安裝施工中的焊接質(zhì)量。1概述 SA335-P91鋼具有良好的高溫蠕變斷裂強度和抗氧化耐腐蝕性。該鋼是在9

3、Cr-1Mo的基礎(chǔ)上，適當(dāng)?shù)亟档土薈、S、P含量，添加微量的V、Nb、N元素，并嚴(yán)格調(diào)整了Si、Ni、Al元素的添加量，得到的一種改進型9Cr-1Mo鋼。其化學(xué)成分和常溫力學(xué)性能見表1、表2。表1。 P91鋼的化學(xué)成分（Wt%）標(biāo) 準(zhǔn)CMnPSSiCrMoVNbNAlNiSA-335P910.080.120.300.600.020.010.200.508.009.500.851.050.180.250.060.100.030.070.040.04表2。P91鋼的常溫力學(xué)性能標(biāo) 準(zhǔn)屈服極限0.2(MPa)抗拉強度b(MPa)延伸率5(%)硬度（HB）SA-335P9141558520250 SA

4、335-P91鋼是低碳馬氏體鋼，允許在馬氏體組織區(qū)焊接，預(yù)熱溫度和層間溫度可以大大降低，其斜Y止裂預(yù)熱溫度是100150，由于SA335-P91材料碳元素含量低，從而降低了硬度，降低了冷裂紋和應(yīng)力腐蝕裂紋的敏感性，是比較容易焊接的一種材料；但在焊接過程中的工藝控制如不嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)要求，其焊接接頭的沖擊韌性將會遠遠低于焊規(guī)要求的47J；現(xiàn)場安裝焊接施工中應(yīng)著重加強施焊人員及基層管理人員質(zhì)量意識的提高，在施工中既要重視焊工的技藝，也要重視焊接工藝；焊工的技藝好，可以保證不出超標(biāo)缺陷，可以得到射線檢驗的級片子；焊接工藝正確才能保證接頭的性能，無損檢驗合格但工藝不對，金相組織不合格，可能短時間反映不出

5、來，但在運行中出事故，造成的危害更大。糾正只要焊接接頭無損檢驗合格質(zhì)量就是合格了的概念，嚴(yán)格執(zhí)行工藝規(guī)程保證焊接質(zhì)量。2焊接工藝特點2.1對焊接材料的選擇要求比較高 相關(guān)資料表明，使用與母材相同成份范圍的焊材而要滿足最低沖擊強度是不可能的，Ni、Mn元素含量超過母材規(guī)定的上限會顯著提高接頭的韌性，但由于它們對Ac1溫度的影響所以必須考慮限制其含量，焊材的Ni、Mn元素含量之和應(yīng)在1.5%以下。2.2對層間溫度、焊接熱輸入量的控制要求比較高 為了獲得滿意的沖擊韌性，層間溫度應(yīng)小于300，由于SA335-P91鋼的導(dǎo)熱系數(shù)比較小，焊接熱量比較集中，如層間溫度達到300350，沖擊韌性會大大降低，必

6、須采用低的焊接輸入熱量的焊接工藝施焊，才能控制層間溫度小于300，對于壁厚大于80mm的厚壁接頭，應(yīng)該適當(dāng)采取冷卻措施。2.3焊件焊后必須冷卻到馬氏體終止轉(zhuǎn)變溫度以下 焊接接頭在熱處理之前冷卻到馬氏體終止轉(zhuǎn)變溫度以下是非常重要的，這樣可以通過隨后的熱處理使全部的馬氏體得到回火；SA355-P91熔敷金屬馬氏體終止轉(zhuǎn)變溫度為120，所以要求焊后至少冷卻到100，保溫一定時間然后才能進行焊后熱處理。2.4焊后去氫處理 當(dāng)壁厚大于70mm時焊接工藝要求做根層探傷檢驗，即在焊縫厚度到25mm左右時停止焊接進行RT檢驗，為了避免氫致冷裂紋，應(yīng)在焊件冷卻到室溫之前進行去氫處理，即在焊后直接加熱到30035

7、0保溫23小時覆蓋保溫材料緩冷。綜合焊接工藝評定（APCC-WGQ-PQR-012、5-033-005A）及相關(guān)資料，SA335-P91材料施工現(xiàn)場安裝焊接的焊接熱循環(huán)控制曲線如下（圖1）：圖1焊接熱循環(huán)控制曲線3施工過程中的控制點 由于P91材料焊接工藝特性的要求，QC1對其焊接的整個過程進行旁站控制是很有必要的，在對口、預(yù)熱、點固焊、GTAW封底焊接、SMAW焊接、層間溫度、層間厚度、根層探傷、外觀檢查、最終熱處理、無損檢驗等十二道工序進行控制，是對既定工藝落實的關(guān)鍵措施，在安裝施工過程中應(yīng)特別注意以下環(huán)節(jié)的控制：3.1對口準(zhǔn)備3.1.1型式為雙V型，參考圖如下（圖2）：圖2。坡口圖 3.

8、1.3坡口鈍邊不宜過厚，正常情況不宜超過1.5mm，由于材料合金含量高，熔池流動性差,鈍邊過厚易造成根部未熔合。3.2對口點固圖3。點固示意圖 3.3充氬保護 由于SA335-P91為高鉻合金鋼，焊接時根部焊縫易氧化，因此在對口前必須做好根部充氬保護的措施。在坡口兩側(cè)約300mm的位置封堵，形成氣室，封堵物用一鐵絲系牢，焊接結(jié)束后，從管道開口端取出；可采用如圖4方法加工堵板，巖棉尺寸略大于管道內(nèi)徑；焊縫坡口內(nèi)用巖棉撕成條狀封堵，以減少氬氣的溢出。焊接前預(yù)先通入氬氣515分鐘，以排盡管道內(nèi)空氣。開始流量可為20-30L/min以排盡氣室內(nèi)空氣，施焊過程中流量應(yīng)保持8-10L/min（流量應(yīng)根據(jù)情

9、況適當(dāng)調(diào)整）。圖4充氬裝置示意圖3.4熱處理表3。焊后熱處理的恒溫時間控制要求恒溫溫度恒溫時間升降溫速率控制760+0-105min/m且3h30025/且150/h，降溫時300以下不控制表4。SA335-P91冷卻后等溫時間根據(jù)焊口管壁厚度（t）的控制原則壁厚時間備注：對厚壁管焊口，等溫時間的控制原則為厚度每增加25 mm，時間增加至少一小時。t30mm60mint30mm120min3.5焊接施工過程控制焊條（絲）規(guī)格mm電流A電壓V焊接速度cm/min層間厚度mm熱輸入量KJ/cm2.4100-12010-144363839425表5。各層道的焊接規(guī)范圖5。退火焊道排列示意圖4結(jié)束語 P91鋼雖具有一定淬硬和冷裂紋傾向，但只要嚴(yán)格按焊接工藝規(guī)程執(zhí)行，正確理解它的焊接工藝特點，切實把焊接工藝參數(shù)控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，完全可以獲得滿意