王永彪

摘 要：通過對幾臺600MW及以下火力發(fā)電機組T91小徑管焊接微裂紋產(chǎn)生原因的分析，闡述了T91鋼小徑管焊接微裂紋的防治措施。

關鍵詞：T91鋼小徑管；焊接微裂紋；防治

1 概述

在幾臺600MW及以下火力發(fā)電機組的過熱器及末級再熱器T91鋼小管的焊接施工中，不同程度的產(chǎn)生了焊接微裂紋，在機組試運行中導致焊縫泄漏，停爐等。因此要分析原因，制定防治措施，減少因微裂紋導致焊口泄漏造成停爐現(xiàn)象的發(fā)生。

2 焊接微裂紋產(chǎn)生原因的分析

經(jīng)過焊接業(yè)技術人員、質(zhì)檢人員、施焊焊工以及與其他出現(xiàn)過此類問題現(xiàn)場的焊接管理人員溝通，對T91小徑管焊接時產(chǎn)生微裂紋的原因進行了分析，并通過現(xiàn)場實際操作過程的跟蹤監(jiān)控，對可能促使焊接微裂紋產(chǎn)生的原因進行了可控程度的分析和逐一確認，其中一部分原因可以在施工前和焊接過程中容易消除和控制，最終確定焊接微裂紋產(chǎn)生的主要原因為以下幾點：⑴母材可焊性差，焊接工藝要求高；⑵測溫不及時或測溫儀不準確；⑶無預熱或預熱不均勻；⑷熱處理不及時、規(guī)范；⑸突然停電施工中斷。

3 針對產(chǎn)生原因采取的防治措施

3.1 母材可焊性差，焊接工藝要求高

3.1.1 T91鋼材的淬硬性大大高于常用的鉻鉬鋼，焊接時，一方面必須嚴格控制擴散氫的含量，另一方面，需減緩焊接時焊縫的冷卻速度，而焊前預熱是控制擴散氫含量及減緩焊接時焊縫的冷卻速度的最有效的措施，因此，焊前必須進行預熱。

3.1.2 為了充分保證下一道焊縫焊接前，上一道焊縫已轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織，以利下一道焊接時，能對上一道焊縫進行部分回火，達到改善馬氏體組織的焊縫的性能，因此，要嚴格限制層間溫度。

3.1.3 打底焊焊前對每個焊口必須按照要求進行100～150℃的預熱，預熱溫度試驗室人員用遠紅外測溫儀進行全程跟蹤。

3.1.4 使用遠紅外測溫儀控制層間溫度在200～300之間。T91鋼的MS點轉(zhuǎn)變溫度在380℃左右，層間溫度選在200～300℃，即MS點溫度附近，既能保怔高溫停留時間短，又能使馬氏體轉(zhuǎn)變時冷速緩慢，并形成自回火馬氏體，解決了既要采用小參數(shù)，又不能讓焊縫冷速太快的矛盾。從手工操作上講，該種鋼在300℃左右的溫度下，有最佳的操作性能，熔滴過渡及鐵水流動性和飛濺都明顯改變。

3.1.5 在焊接時一定要采用“小規(guī)范”焊接，小電流快速焊，電流的大小，焊接的速度一定要相互配合好，從而使焊接時輸入的熱量適當減少。

3.1.6 在焊接時不要一氣呵成，這樣容易產(chǎn)生焊縫背面“氧化”甚至“過燒”，在打完底后要等焊縫冷卻到預熱溫度后再進行蓋面焊接，即至少兩遍成形，焊接質(zhì)量管理人員對此一定要監(jiān)督到位。

3.1.7 焊接施工前按照焊接工藝評定書編制焊接工藝卡，施焊焊工人手一份，焊接時嚴格按照給定的參數(shù)進行焊接。

3.1.8 焊前對有資格的焊工進行模擬練習，選擇操作手法最熟練的焊工進行焊接工作，以減少由于操作手法不熟而產(chǎn)生的缺陷。由于T91熔融金屬的流動性差，且焊接位置為全位置，因此，焊工需嚴格按下述要求操作，通過調(diào)整焊接參數(shù)，運用好單面焊雙面成形操作技術，使焊縫得到良好成形：①在時鐘6點位置，焊縫處于仰位，熔滴下掛，操作不當時，內(nèi)側(cè)焊縫極易產(chǎn)生內(nèi)凹.因此焊工操作時，應采用電流上限，利用電弧的吹力托住熔滴進行焊縫成形，避免焊縫產(chǎn)生內(nèi)凹；②從時鐘6點向時鐘9點過渡區(qū)位置，處于仰位向立位過渡區(qū)，熔滴下掛，操作不當時，內(nèi)側(cè)焊縫易產(chǎn)生內(nèi)凹.因此焊工操作時，應采用電流上限，施焊中充分利用維弧電流調(diào)節(jié)焊接熔池形狀，利用電弧的吹力托住熔滴進行焊縫成形，避免焊縫產(chǎn)生內(nèi)凹；③在時鐘12點及附近位置，焊縫處于平位，熔滴下掛，內(nèi)側(cè)焊縫極易下掛并產(chǎn)生焊瘤；因此焊工操作時，應采用電流下限，施焊中充分利用維弧電流調(diào)節(jié)焊接熔池形狀，利用熔滴重力進行焊縫成形，避免焊縫內(nèi)側(cè)產(chǎn)生焊瘤。

3.2 測溫不及時或測溫不準確

3.2.1 定期對遠紅外測溫儀進行計量校驗，保證使用的精確度。

3.2.2 試驗室派專人進行焊前預熱及層間溫度的測量監(jiān)控工作，測溫人員一定要及時到位。

3.2.3 焊接過程中對溫度的控制尤為重要，全過程使用遠紅外測溫儀對層間溫度進行準確監(jiān)控，以防輸入熱量過多，層間超溫產(chǎn)生焊縫過燒現(xiàn)象。

3.2.4 焊接技術及質(zhì)檢人員隨時對測溫過程和記錄進行監(jiān)督和檢查，保證測溫的及時性、準確性、連續(xù)性。

3.3 無預熱或預熱不均勻采取的防治措施

3.3.1 焊接施工前焊接技術員提前通知試驗室，預熱人員事先在焊接施工部位做好預熱準備。

3.3.2 所有焊口焊前必須及時預熱，并使用測溫儀監(jiān)控預熱的均勻性，減少溫度應力的產(chǎn)生。

3.3.3 質(zhì)檢員、技術員、班長要隨時對焊前是否預熱和預熱的均勻性進行現(xiàn)場監(jiān)督檢查。

3.3.4 焊工對未預熱的管子對口不允許進行焊接施工，否則給與嚴重處罰。

3.4 熱處理不及時、規(guī)范

3.4.1 焊后焊接技術員要立即委托試驗室進行熱處理工作。

3.4.2 在施工前按照焊接工藝評定書編制好熱處理工藝卡，熱處理人員必須嚴格按照熱處理工藝卡規(guī)范進行焊口焊后熱處理，以減少或消除焊后組織內(nèi)部應力，保證焊縫組織性能。

3.4.3 熱處理的加熱溫度不夠，恒溫時間短，升降溫速度過快都會使組織不能完全正確轉(zhuǎn)變，降溫過快會出現(xiàn)脆硬組織，加熱時間長或超溫處理組織性能會變得低下，容易產(chǎn)生缺陷。

3.4.4 焊后及時進行熱處理，以便于盡快地改善焊縫組織結(jié)構(gòu)，熱處理保溫時間的適當延長，有利于焊接接頭常溫沖擊韌度的提高，降低裂紋產(chǎn)生機率。

3.4.5 當焊口焊接完畢，T91鋼小徑管焊接接頭可冷卻至室溫或100～120℃時，應及時進行焊后熱處理，焊后熱處理的生、降溫速度以≤150℃/h為宜，降溫至300℃以下時，可不控制，在保溫層內(nèi)冷卻至室溫。

3.4.6 熱處理溫度為760℃±10℃，恒溫時間：按壁厚每毫米5分鐘計算，且不小于0.5小時。

3.5 突然停電施工中斷

3.5.1 在老廠至施工地點設置一條施工備用電源線，以防突然停電造成施工中斷，保證施焊的連續(xù)性。

3.5.2 焊前準備好氧氣、乙炔加熱工具，以備突然停電時進行手工加熱保溫，防止溫度降低過快使焊縫產(chǎn)生缺陷。

3.5.3 準備一臺滿足加熱及焊接功率的柴油發(fā)電機，以備全廠停電時及時供應電源。

4 結(jié)束語

在伊敏電廠三期工程6號機組焊接施工中，我們嚴格按照所制定的措施進行施工，經(jīng)過無損探傷檢測未發(fā)現(xiàn)T91焊口有焊接微裂紋產(chǎn)生，機組在鍋爐水壓試驗及試運行階段此類焊口無泄漏現(xiàn)象發(fā)生。