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氬弧焊T91小口對(duì)接焊的焊接工藝
南通職業(yè)大學(xué)技師學(xué)院 任建均 江蘇南通 226007 2021/1/10 9:26:28
（接上頁(yè)）間溫度要控制在250℃以下，在預(yù)熱時(shí)，溫度以控制在200℃以上。
（3）焊接材料
P91鋼鎢極氬弧焊的焊絲：ER90S-B9，直徑Φ2.4mm；
鎢棒：宜選用鈰鎢極，直徑Φ2.5mm。
（4）焊接參數(shù)的選擇
表2 T91鋼管TIG焊接參數(shù)選擇
焊接方法 焊材 規(guī)格（mm） 電流（A） 電壓（V） 焊接速度（mm/min）
GTAW ER90S-B9 φ2.4 120-130 10-12 50-60
（5）TIG焊接過(guò)程控制
操作方法：在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鋼管焊接期間，受到場(chǎng)地空間的限制，會(huì)增加焊接難度，所以為對(duì)焊縫面產(chǎn)生內(nèi)凹的情況進(jìn)行有效避免，需要在鋼材底層的焊接部位填絲，然后開(kāi)始焊接。將氬氣充滿到鋼管內(nèi)，等空氣被完全排除后，開(kāi)始焊接，在電弧的弧區(qū)或者與鎢極，是不能讓焊絲進(jìn)入進(jìn)行接觸的，避免出現(xiàn)電弧失穩(wěn)等問(wèn)題，為避免對(duì)焊絲造成氧化情況，焊絲的底部要抽出保護(hù)區(qū)。焊接時(shí)，鎢極均需要與鋼管軸線平行，這樣才能保證不管在哪一個(gè)部位，都能更好的控制熔池大小以及對(duì)熔池進(jìn)行保護(hù)。鎢極底部要與焊件保持2cm的距離，在高溫容池中送入焊絲，焊絲會(huì)沿著管道內(nèi)表面熔化。當(dāng)焊接的穩(wěn)定穩(wěn)定之后，使用第一滴焊絲熔化金屬。在另一端的凹槽對(duì)金屬熔化時(shí)需要使用第二個(gè)滴焊絲。熔化的金屬需要在電弧穩(wěn)定后連在一起，這樣就可以形成一個(gè)焊縫基礎(chǔ)，稍微擺動(dòng)一下航向，這樣焊線兩側(cè)就可以被送到熔池中，然后開(kāi)始焊接。為不影響氬氣流量，需要在填絲期間，停止施焊，熔池就可以被氬氣進(jìn)行保護(hù)，這樣焊縫就不會(huì)出現(xiàn)氧化的情況。熔化半圈后，將焊接電弧應(yīng)用于仰焊件的部位，當(dāng)出現(xiàn)熔體孔后便可以送焊絲，為防止接頭凹凸的出現(xiàn)，需要在焊線點(diǎn)前兩滴。在焊接只剩一小半時(shí)，需要將內(nèi)部保護(hù)氣體流量快速減少，這樣能有效避免焊縫的內(nèi)凹出現(xiàn)。為確保焊接質(zhì)量，需要對(duì)底層質(zhì)量進(jìn)行檢查，當(dāng)有缺陷或者問(wèn)題時(shí)，需要及時(shí)處理，確保焊接的整體質(zhì)量。
①相比于鉻鉬鋼，T91鋼材的淬硬性更大，所以在焊接期間，需要對(duì)擴(kuò)散氫的含量及冷卻速度進(jìn)行有效控制，擴(kuò)散氫含量進(jìn)行控制的有效手段是焊前預(yù)熱，同時(shí)也要對(duì)冷卻速度進(jìn)行控制的有效手段。所以預(yù)熱是焊接前必須做的工作。
②為確保在下一道焊縫焊接前，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，所以要對(duì)層間溫度進(jìn)行有效控制。
③“小規(guī)范”焊接是焊接期間采用的主要方法，在小電流快速焊的應(yīng)用下，確保電流大小符合一致，速度合理，確保熱量在焊接時(shí)的輸入保持合理，且能適當(dāng)減少。
④蓋面焊接一般是在打完底后，焊縫冷卻到預(yù)熱溫度后才可以進(jìn)行，也就是至少兩遍成形。否則容易產(chǎn)生焊縫背面“氧化” 甚至“過(guò)燒”。
4 熱處理工藝
SA213-T91鋼焊接過(guò)程熱處理是關(guān)鍵步驟之一，焊接后熱處理是否得到會(huì)對(duì)焊縫產(chǎn)生直接影響。層間溫度、熱處理參數(shù)等可以在遠(yuǎn)紅外溫控儀的應(yīng)用下進(jìn)行有效控制，且接頭的殘余應(yīng)力能有效減小，同時(shí)也可以對(duì)焊縫的性能、組織等進(jìn)行提升，確保焊縫金屬的質(zhì)量符合要求。熱處理加熱技術(shù)的提高，能保證焊縫兩側(cè)與內(nèi)外壁的溫度保持均勻，這樣就可以在恒溫環(huán)境下，加熱需控制在一定范圍，這時(shí)任意兩測(cè)點(diǎn)間溫差要控制在45℃以內(nèi)。焊口焊接完畢后，冷卻T91鋼小徑管焊接接頭，溫度需控制在100℃以內(nèi)，經(jīng)過(guò)熱處理，焊后熱處理的升、降溫速度以每小時(shí)小于150攝氏度為宜，降溫至300攝氏度以下時(shí)，可在保溫層內(nèi)冷卻至室溫。
結(jié)論
以T91鋼作為研究對(duì)象，對(duì)其焊接性工藝分析試驗(yàn)和應(yīng)用，結(jié)果表明：91鋼淬硬傾向大，對(duì)氫致裂紋非常敏感，所以在焊接時(shí)，需要選擇合適的工藝參數(shù)與熱處理方式等，防止發(fā)生各類焊接缺陷，確保焊接接頭的可靠性。在焊接T91期間，需要控制好下面幾個(gè)方面的工作：①在焊接前，需要清除干凈雜物；②保證焊絲干凈，上面沒(méi)有油污；③在焊接過(guò)程中，焊件的干燥清潔，能對(duì)熱處理進(jìn)行有效控制；④確保焊接工藝在應(yīng)用中的可靠性，需要對(duì)預(yù)熱溫度進(jìn)行有效控制；當(dāng)處于焊接狀態(tài)時(shí)，接頭不能承受重大的熱作用或其他外加載荷；⑦回火處理需要遵循熱處理工藝曲線。以上焊接工藝做好660WM機(jī)組鍋爐過(guò)熱器全氬T91小口徑焊口數(shù)212只焊口檢測(cè)合格，合格率98%.
參考文獻(xiàn)
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[2 ]趙欽新，朱麗慧•超臨界鍋爐耐熱鋼研究[M ] •北京:機(jī)械 工業(yè)出版社，2009 .
[3] ASME鍋爐及壓力容器委員（未完，下一頁(yè)）
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