鍋爐檢驗師培訓鍋爐焊接ppt課件

1、LOGOLOGOCompany name鍋爐焊接鍋爐焊接 上海市特種設備監(jiān)視檢驗技術研討院顧福明 工學博士教授級高工,國家高級平安評價師,AWS焊接檢驗師,國際焊接工程師:24522468 :gufuming1000126 內(nèi)容1 1、鍋爐的主要資料、鍋爐的主要資料2 2、資料焊接、資料焊接3 3、電站鍋爐受壓元件的焊接、電站鍋爐受壓元件的焊接 1 1鍋筒焊接鍋筒焊接2 2集箱焊接集箱焊接 3 3受熱面管焊接受熱面管焊接4 4膜式水冷壁焊接膜式水冷壁焊接 7 7 鍋爐鋼種繁多。1鍋筒俗稱汽包用鋼國產(chǎn)鍋筒用鋼板按GB713規(guī)定國外中高壓鍋筒常用鋼板牌號有P335GH19Mn6、DIWA353BH

2、W35、DIWA373WB36、SA-517Gr.70、SA-299等；鍋筒主要選材為20g16Mng19MngP355GHSA-515 Gr.70、SA-299BHW35WB36等。2集箱及受熱面管用鋼我國用于集箱及受熱面管的鋼管資料20G,20MnG,25MnG,15MoG,20MoG1,2CrMoG,等。 一、鍋爐用資料序號鋼 號化 學 成 分 %CSiMnCrMoPS其它120g0.200.15/0.300.50/0.900.0350.035222Mng0.300.15/0.400.90/1.500.0250.025315CrMog0.12/0.180.15/0.400.40/0.70

3、0.80/1.200.45/0.600.0300.030416Mng0.200.20/0.551.20/1.600.0350.030519Mng0.15/0.220.30/0.601.00/1.600.0300.025613MnNiCrMoNbg0.150.10/0.501.00/1.600.20/0.400.20/0.400.0250.025712Cr1MoVg0.08/0.150.17/0.370.40/0.700.90/1.200.25/0.350.0300.030國產(chǎn)鍋爐用鋼板國產(chǎn)鍋爐用鋼板高壓鍋爐用無縫鋼管 GB5310-1995序序號號鋼鋼 號號化化 學學 成成 分分 % %C C

4、MnMnSiSiCrCrMoMoSSPP1 120G20G0.17/0.240.17/0.240.35/0.650.35/0.650.17/0.370.17/0.370.0300.0300.0300.0302 220MnG20MnG0.17/0.240.17/0.240.70/1.000.70/1.000.17/0.370.17/0.370.0300.0300.0300.0303 325MnG25MnG0.22/0.300.22/0.300.70/1.000.70/1.000.17/0.370.17/0.370.0300.0300.0300.0304 415MoG15MoG0.12/0.200

5、.12/0.200.40/0.800.40/0.800.17/0.370.17/0.370.25/0.350.25/0.350.0300.0300.0300.0305 520MoG20MoG0.15/0.250.15/0.250.40/0.800.40/0.800.17/0.370.17/0.370.44/0.650.44/0.650.0300.0300.0300.0306 612CrMoG12CrMoG0.08/0.150.08/0.150.40/0.700.40/0.700.17/0.370.17/0.370.40/0.700.40/0.700.40/0.550.40/0.550.0300

6、.0300.0300.0307 715CrMoG15CrMoG0.12/0.180.12/0.180.40/0.700.40/0.700.17/0.370.17/0.370.80/1.100.80/1.100.40/0.550.40/0.550.0300.0300.0300.0308 812Cr2MoG12Cr2MoG0.08/0.150.08/0.150.40/0.700.40/0.700.500.502.00/2.502.00/2.500.90/1.200.90/1.200.0300.0300.0300.0309 912Cr1MoVG12Cr1MoVG0.08/0.150.08/0.150

7、.40/0.700.40/0.700.17/0.370.17/0.370.90/1.200.90/1.200.25/0.350.25/0.350.0300.0300.0300.030101012Cr2MoWVTiB12Cr2MoWVTiB0.08/0.150.08/0.150.45/0.650.45/0.650.45/0.750.45/0.751.60/2.101.60/2.100.50/0.650.50/0.650.0300.0300.0300.030111112Cr3MoVSiTiB12Cr3MoVSiTiB0.09/0.150.09/0.150.50/0.800.50/0.800.60/

8、0.900.60/0.902.50/3.002.50/3.001.00/1.201.00/1.200.0300.0300.0300.030121210Cr9Mo1VNb10Cr9Mo1VNb0.08/0.120.08/0.120.30/0.600.30/0.600.20/0.500.20/0.508.00/9.508.00/9.500.85/1.050.85/1.050.0100.0100.0200.02013131Cr18Ni91Cr18Ni90.150.152.002.001.001.0017.0/19.017.0/19.00.0300.0300.0350.03514141Cr19Ni11

9、Nb1Cr19Ni11Nb0.04/0.100.04/0.102.002.001.001.0017.0/20.017.0/20.00.0300.0300.0300.030國內(nèi)外集箱用鋼管鋼號對照國內(nèi)外集箱用鋼管鋼號對照合金系統(tǒng)合金系統(tǒng)中國中國GBGB美國美國ASMEASME歐洲歐洲ENEN日本日本碳鋼碳鋼2020、20G20GSA-106BSA-106B、SA-210A1SA-210A1St45.8/St45.8/STPT42STPT42SA-106CSA-106C、SA2-10CSA2-10CC-0.5MoC-0.5Mo15MoG15MoGSA-335P1SA-335P1、SA-209T1S

10、A-209T116Mo316Mo3Ni-Cu-Mo-MbNi-Cu-Mo-Mb15NiCuMoNb5-6-415NiCuMoNb5-6-40.5Cr-0.5Mo0.5Cr-0.5Mo12CrMoG12CrMoGSA-335P2SA-335P2、SA-213T2SA-213T2STPA20STPA201Cr-0.5Mo1Cr-0.5Mo15CrMoG15CrMoGSA-335P12SA-335P12、SA-SA-213T12213T1213CrMo4-513CrMo4-5STPA22STPA222.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo12Cr2MoG12Cr2MoGSA-335P22SA-335

11、P22、SA-SA-213T22213T2210CrMo9-1010CrMo9-10STPA24STPA241Cr-Mo-V1Cr-Mo-V12Cr1MoVG12Cr1MoVG9Cr-1Mo-V9Cr-1Mo-V10Cr9Mo1VNb10Cr9Mo1VNbSA-335P91SA-335P91、SA-SA-213T91213T91X10CrMoVNb9-1X10CrMoVNb9-19Cr-2W-Mo-V9Cr-2W-Mo-VSA-335P92SA-335P92、SA-SA-213T92213T92X10CrWMoVNb9-2X10CrWMoVNb9-218Cr-9Ni18Cr-9Ni1Cr18N

12、i91Cr18Ni9SA-376TP304HSA-376TP304H、SA-SA-213TP304H213TP304HX6CrNi18-10X6CrNi18-10SUS304HTPSUS304HTP19Cr-11Ni-Nb19Cr-11Ni-Nb1Cr19Ni11Nb1Cr19Ni11NbSA-376TP347HSA-376TP347H、SA-SA-213TP347H213TP347HX7CrNiNb18-10X7CrNiNb18-10SUS347HTPSUS347HTP二、資料的焊接 o2.1 低碳鋼的焊接低碳鋼的焊接o1低碳鋼焊接特點低碳鋼焊接特點o低碳鋼含碳量低，錳、硅含量少，在通常情況

13、下不會因焊接而引起嚴重組織低碳鋼含碳量低，錳、硅含量少，在通常情況下不會因焊接而引起嚴重組織硬化或出現(xiàn)淬火組織。這種鋼的塑性和沖擊韌性優(yōu)良，其焊接接頭的塑性、硬化或出現(xiàn)淬火組織。這種鋼的塑性和沖擊韌性優(yōu)良，其焊接接頭的塑性、韌性也極其良好。韌性也極其良好。o2. 低碳鋼焊材選用低碳鋼焊材選用o(1) 焊條焊條 應根據(jù)焊縫金屬強度與母材等強的原那么選用焊條，當厚度增大時，應根據(jù)焊縫金屬強度與母材等強的原那么選用焊條，當厚度增大時，在同等強度等級中應選用抗裂性能好的焊條，如低氫型焊條等。在同等強度等級中應選用抗裂性能好的焊條，如低氫型焊條等。o(2) 埋弧焊焊絲和焊劑埋弧焊焊絲和焊劑 低碳鋼埋弧焊

14、時，由于母材中合金成分不多，故即可低碳鋼埋弧焊時，由于母材中合金成分不多，故即可采用焊絲滲合金，也可采用焊劑滲合金。采用焊絲滲合金，也可采用焊劑滲合金。 o(3) 氣體維護焊焊絲氣體維護焊焊絲 首先要滿足焊縫金屬與母材等強，焊縫化學成分與母材首先要滿足焊縫金屬與母材等強，焊縫化學成分與母材的一致性那么放在次要。的一致性那么放在次要。o3低碳鋼焊接要點低碳鋼焊接要點o(1) 焊接時不需求預熱及控制層間溫度和后熱，整個焊接過焊接時不需求預熱及控制層間溫度和后熱，整個焊接過程中不需采用特殊的工藝措施，焊后也不用進展熱處置。程中不需采用特殊的工藝措施，焊后也不用進展熱處置。o(2) 在嚴寒的低溫條件下

15、焊接低碳鋼或焊接大厚度的焊縫時，在嚴寒的低溫條件下焊接低碳鋼或焊接大厚度的焊縫時，為防止焊接裂紋，應采取以下措施。為防止焊接裂紋，應采取以下措施。o1) 焊前預熱，焊接過程中堅持層間溫度。焊前預熱，焊接過程中堅持層間溫度。o2) 采用低氫型或超低氫型焊條。采用低氫型或超低氫型焊條。o3) 定位焊時，加大電流，減慢焊速。定位焊時，加大電流，減慢焊速。o4) 整條焊縫盡量一次延續(xù)焊完。整條焊縫盡量一次延續(xù)焊完。o(3) 低碳鋼埋弧自動焊時，為保證其接頭的沖擊韌性和冷彎低碳鋼埋弧自動焊時，為保證其接頭的沖擊韌性和冷彎性能，應適當控制熱輸入量，不宜采用大規(guī)范焊接。性能，應適當控制熱輸入量，不宜采用大規(guī)

16、范焊接。o(4) 氬弧焊打底焊時，反面不用進展氬氣維護。氬弧焊打底焊時，反面不用進展氬氣維護。 o2.2 低合金高強度鋼的焊接低合金高強度鋼的焊接o1低合金高強鋼焊接特點低合金高強鋼焊接特點o低合金高強鋼的含碳量普通不超越低合金高強鋼的含碳量普通不超越0.20，合金元素總量普通不超越，合金元素總量普通不超越5。正是由于低合金高強鋼含有一定量的合金元素，使其焊接性能。正是由于低合金高強鋼含有一定量的合金元素，使其焊接性能與碳鋼有一定差別，其焊接特點表如今：與碳鋼有一定差別，其焊接特點表如今：o(1) 焊接接頭的焊接裂紋焊接接頭的焊接裂紋o1) 冷裂紋冷裂紋 低合金高強鋼由于含有強化鋼材的低合金高

17、強鋼由于含有強化鋼材的C、Mn、V、Nb等元素，等元素，在焊接時易淬硬，這些硬化組織很敏感，因此，在剛性較大或拘謹應在焊接時易淬硬，這些硬化組織很敏感，因此，在剛性較大或拘謹應力高的情況下，很容易產(chǎn)生冷裂紋。力高的情況下，很容易產(chǎn)生冷裂紋。o2) 再熱裂紋再熱裂紋 再熱裂紋又稱消除應力裂紋再熱裂紋又稱消除應力裂紋(SR裂紋裂紋)，是焊接接頭在焊，是焊接接頭在焊后消除應力熱處置過程或長期處于高溫運轉(zhuǎn)后消除應力熱處置過程或長期處于高溫運轉(zhuǎn)(一定范圍內(nèi)的再次加熱一定范圍內(nèi)的再次加熱)中發(fā)生在接近熔合線粗晶區(qū)的沿晶開裂。中發(fā)生在接近熔合線粗晶區(qū)的沿晶開裂。o低合金高強鋼焊接接頭普通不易產(chǎn)生再熱裂紋，如

18、低合金高強鋼焊接接頭普通不易產(chǎn)生再熱裂紋，如16MnR、15MnVR等。等。o但對于但對于Mn-Mo-Nb和和Mn-Mo-V系低合金高強鋼，如系低合金高強鋼，如07MnCrMoVR，由于由于Nb、V 、Mo是促使再熱裂紋敏感性較強的元素，因此這一類鋼是促使再熱裂紋敏感性較強的元素，因此這一類鋼在焊后熱處置時應留意避開再熱裂紋的敏感溫度區(qū)，防止再熱裂紋的在焊后熱處置時應留意避開再熱裂紋的敏感溫度區(qū)，防止再熱裂紋的發(fā)生。發(fā)生。 o(2) 焊接接頭的脆化和軟化焊接接頭的脆化和軟化 o1) 應變時效脆化應變時效脆化 焊接接頭在焊接前需經(jīng)受各種冷加工焊接接頭在焊接前需經(jīng)受各種冷加工(下下料剪切、筒體卷圓

19、等料剪切、筒體卷圓等)，鋼材會產(chǎn)生塑性變形，假設該區(qū)再，鋼材會產(chǎn)生塑性變形，假設該區(qū)再經(jīng)經(jīng)200450的熱作用就會引起應變時效。應變時效脆化的熱作用就會引起應變時效。應變時效脆化會使鋼材塑性降低，脆性轉(zhuǎn)變溫度提高，從而導致設備脆會使鋼材塑性降低，脆性轉(zhuǎn)變溫度提高，從而導致設備脆斷。斷。PWHT可消除焊接構造這類應變時效，使韌性恢復?？上附訕嬙爝@類應變時效，使韌性恢復。o2) 焊縫和熱影響區(qū)脆化焊縫和熱影響區(qū)脆化 低合金高強鋼易淬硬，熱輸入過低合金高強鋼易淬硬，熱輸入過小，小，HAZ會出現(xiàn)馬氏體引起裂紋；熱輸入過大，會出現(xiàn)馬氏體引起裂紋；熱輸入過大，WM和和HAZ的晶粒粗大會呵斥接頭脆化。應

20、將熱輸入限制在一定的晶粒粗大會呵斥接頭脆化。應將熱輸入限制在一定范圍。范圍。o3) 焊接接頭的熱影響區(qū)軟化焊接接頭的熱影響區(qū)軟化 由于焊接熱作用，低碳調(diào)質(zhì)由于焊接熱作用，低碳調(diào)質(zhì)鋼的熱影響區(qū)鋼的熱影響區(qū)(HAZ)外側(cè)加熱到回火溫度以上特別是外側(cè)加熱到回火溫度以上特別是Ac1附近的區(qū)域，會產(chǎn)生強度下降的軟化帶。但普通其軟化區(qū)附近的區(qū)域，會產(chǎn)生強度下降的軟化帶。但普通其軟化區(qū)的抗拉強度仍高于母材規(guī)范值的下限要求。的抗拉強度仍高于母材規(guī)范值的下限要求。 o2低合金高強鋼焊材選用低合金高強鋼焊材選用o(1) 選擇與母材強度相當?shù)暮缚p金屬選擇與母材強度相當?shù)暮缚p金屬 o(2) 由于這類鋼都具有不同程度的

21、冷裂紋傾向，所由于這類鋼都具有不同程度的冷裂紋傾向，所以，在等強度原那么的前提下，嚴厲控制焊材中以，在等強度原那么的前提下，嚴厲控制焊材中的氫含量是非常重要的，應盡量選用低氫型的焊的氫含量是非常重要的，應盡量選用低氫型的焊材。并嚴厲控制焊材的存放和運用。材。并嚴厲控制焊材的存放和運用。o(3) 思索焊后加工工藝的影響。對焊后需經(jīng)熱處置、思索焊后加工工藝的影響。對焊后需經(jīng)熱處置、熱卷熱彎的焊件，應保證焊縫金屬經(jīng)熱處置熱卷熱彎的焊件，應保證焊縫金屬經(jīng)熱處置后仍具有要求的強度、塑性和韌性等。后仍具有要求的強度、塑性和韌性等。o3低合金高強鋼焊接要點低合金高強鋼焊接要點o(1) 選用低氫或超低氫高韌性

22、的焊材，且注重烘干、選用低氫或超低氫高韌性的焊材，且注重烘干、保管以及坡口的清理，以減少焊縫中的分散氫。保管以及坡口的清理，以減少焊縫中的分散氫。o(2) 普通應留意不要運用過大的熱輸入。普通應留意不要運用過大的熱輸入。 o(3) 對于碳及合金元素含量較高、屈服強度也較高的對于碳及合金元素含量較高、屈服強度也較高的低合金高強鋼，在選用較小熱輸入的同時，還要添加低合金高強鋼，在選用較小熱輸入的同時，還要添加焊前預熱、焊后及時后熱等措施。焊前預熱、焊后及時后熱等措施。o(4) 焊接低碳調(diào)質(zhì)鋼時，要嚴厲控制焊接熱輸入，焊接低碳調(diào)質(zhì)鋼時，要嚴厲控制焊接熱輸入，o(5) 加強對焊接接頭的無損檢測。對再熱

23、裂紋敏感的加強對焊接接頭的無損檢測。對再熱裂紋敏感的鋼種，應在鋼種，應在PWHT前后都要做射線或超聲檢測。前后都要做射線或超聲檢測。o2.3. 耐熱鋼的焊接耐熱鋼的焊接o耐熱鋼是以耐熱鋼是以Cr-Mo為基的低合金鋼，具有較好的高溫抗氧化性為基的低合金鋼，具有較好的高溫抗氧化性和熱強性，是熱動力設備及中、高溫的主要資料。常用的鋼和熱強性，是熱動力設備及中、高溫的主要資料。常用的鋼號有號有12CrMo、15CrMo、15CrMoR、14CrlMoR、12Cr2Mo、12CrlMoV、20CrMo、2.25CrlMo等。等。o1耐熱鋼的焊接特點耐熱鋼的焊接特點o(1) 淬硬性淬硬性 低合金耐熱鋼中的

24、主要合金元素低合金耐熱鋼中的主要合金元素Cr和和Mo等都能顯等都能顯著提高鋼的淬硬性。在較高的冷卻速度下能夠構成全馬氏體著提高鋼的淬硬性。在較高的冷卻速度下能夠構成全馬氏體組織，比如組織，比如12Cr2Mo1R焊接時，假設焊接熱輸入較小、鋼板焊接時，假設焊接熱輸入較小、鋼板厚度較大且不預熱，就有能夠發(fā)生厚度較大且不預熱，就有能夠發(fā)生100的馬氏體轉(zhuǎn)變。的馬氏體轉(zhuǎn)變。o(2) 冷裂紋冷裂紋 由于由于Cr-Mo鋼極易產(chǎn)生淬硬的顯微組織，再加上焊鋼極易產(chǎn)生淬硬的顯微組織，再加上焊縫區(qū)足夠高的分散氫濃度和一定的焊接剩余應力共同作用，縫區(qū)足夠高的分散氫濃度和一定的焊接剩余應力共同作用，焊接接頭易產(chǎn)生氫致

25、延遲裂紋。這種裂紋在熱影響區(qū)大多是焊接接頭易產(chǎn)生氫致延遲裂紋。這種裂紋在熱影響區(qū)大多是外表裂紋，在焊縫金屬中通常表現(xiàn)為垂直于焊縫的的橫向裂外表裂紋，在焊縫金屬中通常表現(xiàn)為垂直于焊縫的的橫向裂紋，也能夠發(fā)生在多層焊的焊道下或焊根部位。冷裂紋是紋，也能夠發(fā)生在多層焊的焊道下或焊根部位。冷裂紋是Cr-Mo鋼焊接中存在的主要危險。鋼焊接中存在的主要危險。o (3) 消除應力裂紋消除應力裂紋 又稱為再熱裂紋。又稱為再熱裂紋。Cr-Mo鋼是再鋼是再熱裂紋敏感性鋼種，敏感的溫度范圍普通在熱裂紋敏感性鋼種，敏感的溫度范圍普通在500700之間。大量實驗結(jié)果闡明，鋼中之間。大量實驗結(jié)果闡明，鋼中Cr、Mo、V、

26、Nb、Ti等強碳化物構成元素對再熱裂紋構成有很大等強碳化物構成元素對再熱裂紋構成有很大影響。影響。 o(4) 熱裂紋熱裂紋 當焊道的成形系數(shù)熔寬與熔深比小當焊道的成形系數(shù)熔寬與熔深比小于于1.21.3時，焊道中心易構成熱裂紋。這是由于窄時，焊道中心易構成熱裂紋。這是由于窄而深的梨形焊道，低熔點共晶聚集于焊道中心，在而深的梨形焊道，低熔點共晶聚集于焊道中心，在焊接應力作用下，導致焊道中心出現(xiàn)熱裂紋。焊接應力作用下，導致焊道中心出現(xiàn)熱裂紋。o(5) 回火脆性回火脆性 Cr-Mo鋼及其焊接接頭在鋼及其焊接接頭在350500溫度區(qū)間長期運轉(zhuǎn)過程中發(fā)生脆變的景象稱為回火溫度區(qū)間長期運轉(zhuǎn)過程中發(fā)生脆變的景

27、象稱為回火脆性。例如某廠一臺脆性。例如某廠一臺2.25Cr-1Mo鋼制容器在鋼制容器在332432運轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)30000h后，鋼的后，鋼的40J脆性轉(zhuǎn)變溫度從脆性轉(zhuǎn)變溫度從-37提高到了提高到了+60，并最終導致災難性的脆性斷裂，并最終導致災難性的脆性斷裂事故。事故。 o2、耐熱鋼焊材選用、耐熱鋼焊材選用o(1)不但要思索焊縫金屬與母材的常溫強度等強，不但要思索焊縫金屬與母材的常溫強度等強，同時也要使其高溫強度不低于母材規(guī)范值的下限要同時也要使其高溫強度不低于母材規(guī)范值的下限要求。求。o(2)焊縫金屬的鉻、鉬含量不得低于母材規(guī)范值的焊縫金屬的鉻、鉬含量不得低于母材規(guī)范值的下限。下限。o(3)為保證

28、焊縫金屬有同樣小的回火脆性，應嚴厲為保證焊縫金屬有同樣小的回火脆性，應嚴厲限制焊材中的氧、硅、磷、銻、錫、砷等微量元素限制焊材中的氧、硅、磷、銻、錫、砷等微量元素的含量。的含量。o(4)為提高焊縫金屬的抗裂性，應控制焊材中的含為提高焊縫金屬的抗裂性，應控制焊材中的含碳量低于母材的碳含量，對于低合金耐熱鋼的焊縫碳量低于母材的碳含量，對于低合金耐熱鋼的焊縫金屬含碳量最好控制在金屬含碳量最好控制在0.080.12范圍內(nèi)，這范圍內(nèi)，這樣才會使焊縫金屬具有較高的沖擊韌性和與母材相樣才會使焊縫金屬具有較高的沖擊韌性和與母材相當?shù)母邷厝渥儚姸?。當?shù)母邷厝渥儚姸取?o3、耐熱鋼焊接要點o(1)預熱與層間溫度

29、耐熱鋼焊前必需預熱，預熱的目的是為了防止冷裂紋的產(chǎn)生，對含鉻、鉬、釩等元素的耐熱鋼而言，預熱還可以有效地防止和減少再熱裂紋的產(chǎn)生。 o(2)焊后熱處置 對于低合金耐熱鋼，焊后熱處置的目的不僅是消除焊接剩余應力，而且更重要的是改善組織提高接頭的綜合力學性能，包括提高接頭的高溫蠕變強度和組織穩(wěn)定性，降低焊縫及熱影響區(qū)硬度，還有就是使氫進一步逸出以防止產(chǎn)生冷裂紋。 o(3)后熱 Cr-Mo鋼冷裂傾向大，焊后必需立刻消氫。o (4)對于低合金耐熱鋼而言，允許的焊接熱輸入范圍較寬，為了防止冷裂紋的產(chǎn)生，希望焊接時熱輸入不要過小。 o2.4. 不銹鋼的焊接不銹鋼的焊接o所謂不銹鋼是指其鉻含量必需在所謂不銹

30、鋼是指其鉻含量必需在12以上。不銹鋼奧氏體不銹鋼、鐵以上。不銹鋼奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體一鐵素體雙相不銹鋼，沉淀硬化素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體一鐵素體雙相不銹鋼，沉淀硬化型不銹鋼。型不銹鋼。o2.4.1 不銹鋼的焊接特點不銹鋼的焊接特點o1奧氏體不銹鋼焊接特點奧氏體不銹鋼焊接特點o1焊接熱裂紋焊接熱裂紋 奧氏體不銹鋼焊縫易構成粗大的柱狀晶組織，在凝奧氏體不銹鋼焊縫易構成粗大的柱狀晶組織，在凝固結(jié)晶過程中，假設硫、磷、錫、銻、鈮等雜質(zhì)元素含量較高，就會固結(jié)晶過程中，假設硫、磷、錫、銻、鈮等雜質(zhì)元素含量較高，就會在晶間構成低熔點共晶，在焊接接頭接受較高的拉應力時，就易

31、在焊在晶間構成低熔點共晶，在焊接接頭接受較高的拉應力時，就易在焊縫中構成凝固裂紋，在熱影響區(qū)構成液化裂紋，這都屬于焊接熱裂紋。縫中構成凝固裂紋，在熱影響區(qū)構成液化裂紋，這都屬于焊接熱裂紋。防止熱裂紋最有效的途徑是降低鋼及焊材中易產(chǎn)生低熔點共晶的雜質(zhì)防止熱裂紋最有效的途徑是降低鋼及焊材中易產(chǎn)生低熔點共晶的雜質(zhì)元素和使鉻鎳奧氏體不銹鋼中含有元素和使鉻鎳奧氏體不銹鋼中含有412的鐵素體組織。的鐵素體組織。o2晶間腐蝕晶間腐蝕 根據(jù)貧鉻實際，在晶間上析出碳化鉻，呵斥晶界貧鉻根據(jù)貧鉻實際，在晶間上析出碳化鉻，呵斥晶界貧鉻是產(chǎn)生晶間腐蝕的主要緣由。為此，選擇超低碳焊材或含有鈮、鈦等是產(chǎn)生晶間腐蝕的主要緣由

32、。為此，選擇超低碳焊材或含有鈮、鈦等穩(wěn)定化元素的焊材是防止晶間腐蝕的主要措施。穩(wěn)定化元素的焊材是防止晶間腐蝕的主要措施。o3應力腐蝕開裂應力腐蝕開裂 應力腐蝕開裂通常表現(xiàn)為脆性破壞，呵斥奧氏體應力腐蝕開裂通常表現(xiàn)為脆性破壞，呵斥奧氏體不銹鋼應力腐蝕開裂的主要緣由是焊接剩余應力。焊接接頭的組織變不銹鋼應力腐蝕開裂的主要緣由是焊接剩余應力。焊接接頭的組織變化或應力集中的存在，部分腐蝕介質(zhì)濃縮也是影呼應力腐蝕開裂的緣化或應力集中的存在，部分腐蝕介質(zhì)濃縮也是影呼應力腐蝕開裂的緣由。由。o2鐵素體不銹鋼及其焊接特點鐵素體不銹鋼及其焊接特點o1焊接高溫作用下，在加熱溫度到達焊接高溫作用下，在加熱溫度到達1

33、000以上的熱以上的熱影響區(qū)特別在近縫區(qū)的晶粒會急劇長大，焊后即使快速影響區(qū)特別在近縫區(qū)的晶粒會急劇長大，焊后即使快速冷卻，也無法防止因晶粒粗大化引起的韌性急劇下降及冷卻，也無法防止因晶粒粗大化引起的韌性急劇下降及較高的晶間腐蝕傾向。較高的晶間腐蝕傾向。o2鐵素體鋼本身含鉻量較高，有害元素碳、氮、氧等鐵素體鋼本身含鉻量較高，有害元素碳、氮、氧等也較多，脆性轉(zhuǎn)變溫度較高，缺口敏感性較強。因此，也較多，脆性轉(zhuǎn)變溫度較高，缺口敏感性較強。因此，焊后脆化景象較為嚴重。焊后脆化景象較為嚴重。o3在在400600長時間加熱緩冷時，會出現(xiàn)長時間加熱緩冷時，會出現(xiàn)475脆化，使常溫韌性嚴重下降。在脆化，使常溫

34、韌性嚴重下降。在550820長時間加長時間加熱后，那么容易從鐵素體中析出熱后，那么容易從鐵素體中析出相，也明顯降低其塑、相，也明顯降低其塑、韌性。韌性。 o3馬氏體不銹鋼及其焊接特點馬氏體不銹鋼及其焊接特點oCr13型馬氏體不銹鋼焊縫和熱影響區(qū)的淬硬傾向型馬氏體不銹鋼焊縫和熱影響區(qū)的淬硬傾向特別大，焊接接頭在空冷條件下便可得到硬脆的特別大，焊接接頭在空冷條件下便可得到硬脆的馬氏體，在焊接拘謹應力和分散氫的作用下，很馬氏體，在焊接拘謹應力和分散氫的作用下，很容易出現(xiàn)焊接冷裂紋。當冷卻速度較小時，近縫容易出現(xiàn)焊接冷裂紋。當冷卻速度較小時，近縫區(qū)及焊縫金屬會構成粗大鐵素體及沿晶析出碳化區(qū)及焊縫金屬會

35、構成粗大鐵素體及沿晶析出碳化物，使接頭的塑、韌性顯著降低。物，使接頭的塑、韌性顯著降低。o低碳及超級馬氏體不銹鋼的焊縫和熱影響區(qū)冷卻低碳及超級馬氏體不銹鋼的焊縫和熱影響區(qū)冷卻后，雖然全部轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞捡R氏體，但沒有明顯的后，雖然全部轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞捡R氏體，但沒有明顯的淬硬景象，具有良好的焊接性能。淬硬景象，具有良好的焊接性能。o2.4.2 用不銹鋼焊材選用用不銹鋼焊材選用o1奧氏體不銹鋼焊材選用奧氏體不銹鋼焊材選用o保證焊縫金屬的耐蝕性能及力學性能與母材根本保證焊縫金屬的耐蝕性能及力學性能與母材根本相當，或高于母材，普通要求其合金成分大致與相當，或高于母材，普通要求其合金成分大致與母材成分匹配。母材成分

36、匹配。o2鐵素體不銹鋼焊材選用鐵素體不銹鋼焊材選用o鐵素體不銹鋼焊材根本上有三類：鐵素體不銹鋼焊材根本上有三類：1)成分根本與成分根本與母材匹配的焊材；母材匹配的焊材；2)奧氏體焊材；奧氏體焊材；3)鎳基合金焊鎳基合金焊材，由于其價錢較高，故很少選用。材，由于其價錢較高，故很少選用。 o3馬氏體不銹鋼焊材選用馬氏體不銹鋼焊材選用o焊縫成分應盡量接近母材的成分。為了防止冷裂焊縫成分應盡量接近母材的成分。為了防止冷裂紋，也可采用奧氏體焊材，這時的焊縫強度必然紋，也可采用奧氏體焊材，這時的焊縫強度必然低于母材。低于母材。 o2.4.3、用不銹鋼焊接要點、用不銹鋼焊接要點o1奧氏體不銹鋼焊接要點奧氏體

37、不銹鋼焊接要點o總的來說，奧氏體不銹鋼具有優(yōu)良的焊接性。幾乎一切的總的來說，奧氏體不銹鋼具有優(yōu)良的焊接性。幾乎一切的熔化焊接方法均可用于焊接奧氏體不銹鋼，熔化焊接方法均可用于焊接奧氏體不銹鋼，o(1) 由于奧氏體不銹鋼導熱系數(shù)小而熱膨脹系數(shù)大，焊接時由于奧氏體不銹鋼導熱系數(shù)小而熱膨脹系數(shù)大，焊接時易于產(chǎn)生較大的焊接變形和應力，因此應盡能夠選用焊接易于產(chǎn)生較大的焊接變形和應力，因此應盡能夠選用焊接能量集中的焊接方法。能量集中的焊接方法。o(2) 由于奧氏體不銹鋼導熱系數(shù)小，在同樣的焊接電流下，由于奧氏體不銹鋼導熱系數(shù)小，在同樣的焊接電流下，可比低合金鋼得到較大的熔深，焊接電流較小?？杀鹊秃辖痄摰?/p>

38、到較大的熔深，焊接電流較小。o(3) 焊接規(guī)范。采用小熱輸入。焊條電弧焊時，宜采用小直焊接規(guī)范。采用小熱輸入。焊條電弧焊時，宜采用小直徑焊條，快速多道焊徑焊條，快速多道焊o4奧氏體不銹鋼焊接時普通不需求預熱。應控制較低的奧氏體不銹鋼焊接時普通不需求預熱。應控制較低的層間溫度，普通不超越層間溫度，普通不超越150。o2鐵素體不銹鋼焊接要點鐵素體不銹鋼焊接要點o在焊接鐵素體不銹鋼時，應盡量采用小的熱輸入，即采在焊接鐵素體不銹鋼時，應盡量采用小的熱輸入，即采用能量集中的方法，并嚴厲控制層間溫度。用能量集中的方法，并嚴厲控制層間溫度。o鐵素體不銹鋼在熱影響區(qū)的高溫區(qū)產(chǎn)生敏化，焊后經(jīng)鐵素體不銹鋼在熱影響

39、區(qū)的高溫區(qū)產(chǎn)生敏化，焊后經(jīng)700850退火處置，使鉻均勻化，可恢復其耐蝕性。退火處置，使鉻均勻化，可恢復其耐蝕性。o普通高鉻鐵素體不銹鋼可采用焊條電弧焊、氣體維護焊、普通高鉻鐵素體不銹鋼可采用焊條電弧焊、氣體維護焊、埋弧焊等熔焊方法。為了防止裂紋，改善接頭塑性和耐埋弧焊等熔焊方法。為了防止裂紋，改善接頭塑性和耐蝕性，以焊條電弧焊為例，可以采取以下工藝措施。蝕性，以焊條電弧焊為例，可以采取以下工藝措施。o(1) 預熱預熱100150左右，使資料在富有韌性的形狀下左右，使資料在富有韌性的形狀下焊接。含鉻越高，預熱溫度應越高。焊接。含鉻越高，預熱溫度應越高。o(2) 采用小的熱輸入、不擺動焊接。多層

40、焊時，應控制層采用小的熱輸入、不擺動焊接。多層焊時，應控制層間溫度不高于間溫度不高于150。o(3) 焊后進展焊后進展750800退火處置。由于碳化物球化和退火處置。由于碳化物球化和鉻分布均勻，可恢復耐蝕性，并改善接頭塑性。鉻分布均勻，可恢復耐蝕性，并改善接頭塑性。o3馬氏體不銹鋼焊接要點馬氏體不銹鋼焊接要點o對于對于Cr13型馬氏體不銹鋼型馬氏體不銹鋼 o(1) 預熱。預熱溫度隨鋼材含碳量的添加而提高，預熱。預熱溫度隨鋼材含碳量的添加而提高，普通在普通在100350范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。o(2) 后熱。對于含碳量較高或拘謹較大的焊接接后熱。對于含碳量較高或拘謹較大的焊接接頭，焊后采取后熱措施，以防

41、止焊接氫致裂紋。頭，焊后采取后熱措施，以防止焊接氫致裂紋。o(3) 焊后熱處置。為改善焊接接頭塑、韌性和耐焊后熱處置。為改善焊接接頭塑、韌性和耐蝕性，焊后熱處置溫度普通為蝕性，焊后熱處置溫度普通為650750。o對于超級及低碳馬氏體不銹鋼，普通可不采取預對于超級及低碳馬氏體不銹鋼，普通可不采取預熱措施，當拘謹較大或焊縫中含氫量較高時，采熱措施，當拘謹較大或焊縫中含氫量較高時，采取預熱及后熱措施，預熱溫度普通為取預熱及后熱措施，預熱溫度普通為100150，焊后熱處置溫度為，焊后熱處置溫度為590620。o2.5 異種鋼的焊接異種鋼的焊接o在大容量高參數(shù)電站鍋爐中，受熱面管的高溫部位到達在大容量高

42、參數(shù)電站鍋爐中，受熱面管的高溫部位到達600以上，因此在溫度較高的部位選用蠕變強度較高和抗以上，因此在溫度較高的部位選用蠕變強度較高和抗氧化才干較強的奧氏體鉻氧化才干較強的奧氏體鉻-鎳不銹鋼，而與之銜接的較低溫鎳不銹鋼，而與之銜接的較低溫度區(qū)那么采用珠光體貝氏體馬氏體系列耐熱鋼，在長度區(qū)那么采用珠光體貝氏體馬氏體系列耐熱鋼，在長期高溫高壓的工況條件下，這類接頭容易產(chǎn)生過早失效。期高溫高壓的工況條件下，這類接頭容易產(chǎn)生過早失效。o1、異種鋼焊接的特點、異種鋼焊接的特點o1焊縫稀釋焊縫稀釋 焊接時由于母材金屬熔化而使焊縫金屬稀焊接時由于母材金屬熔化而使焊縫金屬稀釋。釋。o2過渡層過渡層 異種鋼焊接

43、時，在毗鄰鉻異種鋼焊接時，在毗鄰鉻-鉬鋼一側(cè)熔合線鉬鋼一側(cè)熔合線附近的焊縫金屬中，構成一層與內(nèi)部焊縫金屬成分不同的附近的焊縫金屬中，構成一層與內(nèi)部焊縫金屬成分不同的過渡層。過渡層中，合金元素比鉻過渡層。過渡層中，合金元素比鉻-鉬多，比奧氏體鋼少，鉬多，比奧氏體鋼少，往往構成馬氏體，高硬度的馬氏體組織會使脆性添加，塑往往構成馬氏體，高硬度的馬氏體組織會使脆性添加，塑性顯著降低。性顯著降低。o3碳遷移碳遷移 異種鋼接頭在焊接過程焊后熱處置及長期高溫異種鋼接頭在焊接過程焊后熱處置及長期高溫運轉(zhuǎn)中，存在碳的分散遷移。在高溫條件下，鉻運轉(zhuǎn)中，存在碳的分散遷移。在高溫條件下，鉻-鉬合金鋼中的碳鉬合金鋼中的

44、碳向奧氏體焊縫金屬分散遷移，結(jié)果在鉻向奧氏體焊縫金屬分散遷移，結(jié)果在鉻-鉬合金鋼中產(chǎn)生脫碳層，鉬合金鋼中產(chǎn)生脫碳層，構成軟化帶；奧氏體鋼一側(cè)那么由于增碳而構成硬化帶。在長期構成軟化帶；奧氏體鋼一側(cè)那么由于增碳而構成硬化帶。在長期高溫運轉(zhuǎn)時，脫碳層母材由于碳元素的減少，而成薄弱部分。提高溫運轉(zhuǎn)時，脫碳層母材由于碳元素的減少，而成薄弱部分。提高焊縫金屬含鎳量，提高鉻高焊縫金屬含鎳量，提高鉻-鉬合金鋼碳化物構成元素的含量，能鉬合金鋼碳化物構成元素的含量，能顯著減弱碳的分散遷移。顯著減弱碳的分散遷移。o4膨脹系數(shù)差別大膨脹系數(shù)差別大 奧氏體鋼膨脹系數(shù)比珠光體類鋼大奧氏體鋼膨脹系數(shù)比珠光體類鋼大3050

45、%，在加熱冷卻及長期高溫運轉(zhuǎn)條件下，都會在熔合區(qū)產(chǎn)生，在加熱冷卻及長期高溫運轉(zhuǎn)條件下，都會在熔合區(qū)產(chǎn)生較大的熱應力。由于異種鋼接頭長期失效根本上發(fā)生在低合金鋼較大的熱應力。由于異種鋼接頭長期失效根本上發(fā)生在低合金鋼一側(cè)熔合面上。一側(cè)熔合面上。o5蠕變強度不匹配蠕變強度不匹配 異種鋼接頭奧氏體與鉻異種鋼接頭奧氏體與鉻-鉬低合金鋼隨溫鉬低合金鋼隨溫度升高而蠕變強度下降的規(guī)律是不一樣的，珠光體鋼蠕變開場溫度升高而蠕變強度下降的規(guī)律是不一樣的，珠光體鋼蠕變開場溫度低于奧氏體鋼，隨著溫度的升高，珠光體鋼蠕變強度下降幅度度低于奧氏體鋼，隨著溫度的升高，珠光體鋼蠕變強度下降幅度很大，奧氏體鋼的蠕變強度下降幅

46、度小。隨著溫度升高，兩者的很大，奧氏體鋼的蠕變強度下降幅度小。隨著溫度升高，兩者的蠕變強度差值愈來愈大，特別是采用蠕變強度差值愈來愈大，特別是采用Inconel 82作為填充金屬時，作為填充金屬時，其蠕變強度高于奧氏體鋼，這樣鉻其蠕變強度高于奧氏體鋼，這樣鉻-鉬低合金鋼與焊縫蠕變強度差鉬低合金鋼與焊縫蠕變強度差別更大，致使低合金鋼側(cè)產(chǎn)生蠕變開裂。提高異種鋼接頭低合金別更大，致使低合金鋼側(cè)產(chǎn)生蠕變開裂。提高異種鋼接頭低合金鋼側(cè)蠕變強度，有助于提高異種鋼接頭壽命。鋼側(cè)蠕變強度，有助于提高異種鋼接頭壽命。o2 2、異種鋼焊接工藝：、異種鋼焊接工藝：o1 1焊接異種鋼接頭時，要求焊縫金屬稀釋率低，但接

47、近焊縫界面的熔合區(qū)焊接異種鋼接頭時，要求焊縫金屬稀釋率低，但接近焊縫界面的熔合區(qū)和焊縫根部的實踐稀釋率要比其它部位大得多，普通要求根部焊縫的平均稀和焊縫根部的實踐稀釋率要比其它部位大得多，普通要求根部焊縫的平均稀釋率控制在釋率控制在30%30%以下。為了降低熔合比，減少焊縫金屬尤其是焊縫根部的稀釋，以下。為了降低熔合比，減少焊縫金屬尤其是焊縫根部的稀釋，應采用較大的坡口，引薦采用角度不小于應采用較大的坡口，引薦采用角度不小于7070無鈍邊的無鈍邊的V V型坡口或型坡口或U U型坡口。型坡口。o2 2采用較小的焊接熱輸入采用較小的焊接熱輸入, ,以利于防止熱裂紋和降低稀釋率。以利于防止熱裂紋和降

48、低稀釋率。o3 3不預熱焊接會增大鉻不預熱焊接會增大鉻- -鉬鋼側(cè)熱影響區(qū)的淬硬傾向，但采用鎳基填充金鉬鋼側(cè)熱影響區(qū)的淬硬傾向，但采用鎳基填充金屬，焊縫金屬溶解氫的才干較大，塑性較好，接頭的組織應力較小，同時管屬，焊縫金屬溶解氫的才干較大，塑性較好，接頭的組織應力較小，同時管子對接的拘謹程度也不大，因此異種鋼焊接時不預熱或采用較低的預熱溫度子對接的拘謹程度也不大，因此異種鋼焊接時不預熱或采用較低的預熱溫度是可行的。是可行的。o4選擇適宜的焊接資料選擇適宜的焊接資料o在焊縫金屬被稀釋的情況下，保證異種鋼接頭特別是熔合區(qū)仍有稱在焊縫金屬被稀釋的情況下，保證異種鋼接頭特別是熔合區(qū)仍有稱心的高溫性能，

49、那么熔合區(qū)過渡層要窄，焊縫金屬要有足夠的抗碳心的高溫性能，那么熔合區(qū)過渡層要窄，焊縫金屬要有足夠的抗碳遷移才干，同時焊縫金屬的膨脹系數(shù)要接近鉻遷移才干，同時焊縫金屬的膨脹系數(shù)要接近鉻-鉬低合金鋼。根據(jù)上鉬低合金鋼。根據(jù)上述原那么，引薦采用述原那么，引薦采用Inconel 82鎳基填充資料。鎳基填充資料。o5采用過渡段采用過渡段o采用過渡段的目的是盡能夠改善資料的蠕變強度差別。采用過渡段的目的是盡能夠改善資料的蠕變強度差別。o6焊后熱處置焊后熱處置o消費實際證明，采用鎳基焊接資料，拘謹應力較小時，在淬硬傾向消費實際證明，采用鎳基焊接資料，拘謹應力較小時，在淬硬傾向不嚴重時，或者進展焊前預熱，焊后

50、可以不進展熱處置。在拘謹應不嚴重時，或者進展焊前預熱，焊后可以不進展熱處置。在拘謹應力較大，或焊前不預熱時，焊后應該進展熱處置，由于異種鋼接頭力較大，或焊前不預熱時，焊后應該進展熱處置，由于異種鋼接頭采用鎳基資料焊接，焊縫中有大量的石墨化元素采用鎳基資料焊接，焊縫中有大量的石墨化元素Ni，故不會產(chǎn)生嚴，故不會產(chǎn)生嚴重的碳遷移，但焊后熱處置應采用較低的熱處置溫度和較短的熱處重的碳遷移，但焊后熱處置應采用較低的熱處置溫度和較短的熱處置時間，防止碳元素的遷移。置時間，防止碳元素的遷移。o普通是按照熱處置溫度要求高的一側(cè)母材來選定異種鋼接頭的普通是按照熱處置溫度要求高的一側(cè)母材來選定異種鋼接頭的PWH

51、T溫度，此時一定要事先做焊接工藝評定，以防使強度低的一溫度，此時一定要事先做焊接工藝評定，以防使強度低的一側(cè)母材強度嚴重下降，出現(xiàn)強度不合格。側(cè)母材強度嚴重下降，出現(xiàn)強度不合格。 超超臨界超超臨界 (USC, Ultra-Supercritical) 是指蒸汽運轉(zhuǎn)壓力高于是指蒸汽運轉(zhuǎn)壓力高于24MPa、溫度超越、溫度超越593的火力發(fā)電的火力發(fā)電技術。與超臨界技術。與超臨界(SC)機組相比，其熱效率可提高機組相比，其熱效率可提高4%以上，以上，CO2排放量能降低排放量能降低2025%，符合國家，符合國家節(jié)能減排政策。節(jié)能減排政策。 為此，開展了大批適用于為此，開展了大批適用于USC機組的新型耐

52、熱鋼資料，其高溫熱強性、蠕變性能、抗氧化性能得機組的新型耐熱鋼資料，其高溫熱強性、蠕變性能、抗氧化性能得到了顯著提高。其中，到了顯著提高。其中，T/P 91、92系列馬氏體鋼運用較為廣泛，前者我國已能自行研制，但對后系列馬氏體鋼運用較為廣泛，前者我國已能自行研制，但對后者的研討那么起步較晚。者的研討那么起步較晚。26 新型熱強鋼2.6.1:新型熱強鋼的根本焊接特點 oT91 /P91，T92 /P92，T23 /P23，T122 /P122都是屬于調(diào)質(zhì)形狀下運用的回火馬氏體鋼，具有類似的根本特點，碳、硫、磷含量減少；Nb、V、N等元素作為微合金化而微量添入，新型熱強鋼除了固溶強化和沉淀強化外，

53、還經(jīng)過微合金化、控軋、形變熱處置及控冷獲得高密度位錯和極細晶粒，使鋼進一步強化和顯著韌化。o新型熱強鋼由于降低了碳和雜質(zhì)元素的含量，降低了焊接裂痕的敏感性。o焊縫金屬不能控軋和形變熱處置，晶粒不能夠細化，而且焊縫金屬中的Nb和V在凝固冷卻過程中難以呈微細的碳氮化合物析出，所以焊縫的韌性遠不如母材。oHAZ性能的劣化程度隨焊接線能量的添加而加劇。o熱影響區(qū)蠕變斷裂強度低，控制8501100熱影響區(qū)寬度非常重要，這需求經(jīng)過控制線能量和層間溫度來實現(xiàn)。 2.6.2:P92鋼大口徑厚壁管道焊接的主要問題o1:我國電力行業(yè)規(guī)范DL/T715-2000規(guī)定：鋼材在250、1h時效以后，其沖擊韌度下降率應不

54、大于50%，室溫最低沖擊韌度不得低于3035J/cm。o2:英國BS-5500-1976附錄D“非直接受火焊接壓力容器規(guī)范所列的寬板實驗和V形缺口沖擊實驗的結(jié)果給出：對于b450MPa和b450MPa的鋼而言，V形缺口沖擊吸收功應分別到達27J和40J，才是防止脆性破壞的最低要求。o3:美國EPRI的報告建議，對于燃煤電站來說，V形缺口沖擊吸收功以41J作為目的，才是可以接受的。o按照這些規(guī)定的技術要求，SA335-P92鋼焊后焊縫的V形缺口沖擊吸收功應到達41J以上。o由于P92鋼具有明顯的時效傾向， 與母材成分相近的焊縫也會有同樣的傾向。為了防止焊縫金屬時效后韌度過低，提高焊縫金屬時效前的

55、原始韌度，為時效留出一定的余量，是P92鋼大口徑厚壁管道焊接的主要問題。o焊縫金屬時效前的原始韌度的影響要素:焊材的選型、焊接中的預熱、層間溫度、焊接熱輸入量表現(xiàn)為每層焊道的焊縫增高厚度、熱處置溫度以及大口徑厚壁管道焊后熱處置方法等諸多方面2.6.3SA335-P92鋼36056mm焊接工藝方案1焊接方法：采用GTAW/SMAW為防止根部氧化，打底層和第二層采用GTAW焊接法，焊接過程中均采用反面充氬氣和混合氣體維護。其他各層的焊接為SMAW，2.5mm焊條焊二層，其他均采用3.2mm焊條。2焊接資料選用德國蒂森公司消費的焊絲和焊條，焊材型號均為MTS 616。35G位置的焊接，采用寬擺快速薄

56、層多道焊，每道焊縫的增厚需控制在2.5mm，擺動幅度宜控制在25mm范圍內(nèi)。56mm壁厚要求焊23層，18層為單道焊，913層為一層二道焊，其他為一層三道焊。2G和6G位置的焊接，采用多層多道焊，焊速應150mm/min，每道焊縫的增厚2.5mm，56mm壁厚要求焊23層，第一層為單道焊，第二層為一層二道焊，其他各層均為一層多道焊。4預熱溫度 GTAW：100150；SMAW：200250。預熱采用柔性陶瓷電阻加熱，熱電偶控溫，每側(cè)預熱寬度不小于壁厚的三倍。5層間溫度：200250層間溫度不應超越250，盡量控制在下限。采用遠紅外測溫儀和測溫筆對層間溫度進展測溫。6焊接后需冷至80100，恒溫

57、2h。7熱處置a. 采用柔性陶瓷電阻加熱器加熱；b. 加熱寬度不小于400mm，保溫寬度不小于500mm；c. 升溫速度100/ h，降溫速度150/ h；d. 熱處置溫度760107h思索到工藝評定的管壁厚度，采用柔性陶瓷電阻加熱會產(chǎn)生內(nèi)外壁溫差，故熱處置恒溫時間由原來實驗時的6小時，改為7小時，以確保焊縫的韌度。8P92鋼36056mm焊接和熱處置工藝曲線圖，參見圖4。圖圖4 P92鋼鋼36056mm焊接和熱處置工藝曲線圖焊接和熱處置工藝曲線圖9焊接檢驗焊接檢驗a. 試件外觀檢查試件外觀檢查b. 試件做試件做RT和和UT檢驗檢驗c. 硬度自檢硬度自檢10焊接接頭按焊接接頭按DL/T868-

58、2004的要求，需做的要求，需做如下各項性能實驗。如下各項性能實驗。a. 接頭拉伸實驗接頭拉伸實驗b. 接頭彎曲實驗接頭彎曲實驗c. 接頭沖擊實驗：焊縫近外表、中間、近內(nèi)外表；熱影響區(qū)接頭沖擊實驗：焊縫近外表、中間、近內(nèi)外表；熱影響區(qū)近外表、中間、近內(nèi)外表。沖擊試樣取樣表示圖見圖近外表、中間、近內(nèi)外表。沖擊試樣取樣表示圖見圖5。d. 硬度檢驗：硬度檢驗：GTAW部分和部分和SMAW部分部分e. 金相微觀檢驗：金相微觀檢驗：GTAW部分和部分和SMAW部分部分圖圖5.沖擊試樣取樣表示圖沖擊試樣取樣表示圖2.6.4SA335-P92鋼36056mm焊接工藝評定1P92鋼焊接工藝評定是按DL/T86

59、8-2004進展的。2P92鋼焊接工藝評定實驗報告內(nèi)容解讀鋼焊接工藝評定實驗報告內(nèi)容解讀1實驗報告中，焊縫的力學性能分實驗報告中，焊縫的力學性能分GTAW和和SMAW部分。實驗中部分。實驗中屈服強度屈服強度Re和抗拉強度和抗拉強度Rm以及延伸率以及延伸率A的三項目的三項目的均符合焊接接頭的力學性能要求。的均符合焊接接頭的力學性能要求。2實驗報告中接頭的彎曲實驗，彎曲實驗按實驗報告中接頭的彎曲實驗，彎曲實驗按GB/T 2653規(guī)范進展，每根側(cè)彎由規(guī)范進展，每根側(cè)彎由SMAW部分或部分或SMAW+GTAW部分組成，部分組成， 側(cè)彎實驗角度均為側(cè)彎實驗角度均為180。3實驗報告中的沖擊實驗：焊接接頭

60、沖擊試樣，分焊縫和熱影響實驗報告中的沖擊實驗：焊接接頭沖擊試樣，分焊縫和熱影響區(qū)。焊縫部分的沖擊試樣由焊縫近外表區(qū)。焊縫部分的沖擊試樣由焊縫近外表SMAW、1/2壁厚處壁厚處的焊縫的焊縫SMAW和焊縫近內(nèi)外表和焊縫近內(nèi)外表GTAW三部分構成，共三部分構成，共9塊。塊。o沖擊實驗數(shù)據(jù)滿足焊接接頭沖擊功41J的要求.o4硬度實驗報告：每個位置工程的焊接接頭的硬度檢驗取GTAW和SMAW部位，每個檢驗部位由母材、熱影響區(qū)和焊縫組成。o5金相檢驗報告：每個位置工程的焊接接頭的金相試樣取GTAW和SMAW部分。GTAW焊縫的顯微組織均為回火索氏體組織，SMAW焊縫的顯微組織均為堅持馬氏體位向的回火索氏體