王敬東

（浙江省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，浙江杭州　310020）

超超臨界發(fā)電鍋爐SA213-T92鋼焊接質(zhì)量控制技術(shù)要點(diǎn)

王敬東

（浙江省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，浙江杭州310020）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題不斷凸顯，全球變暖日益加劇，這給人們的生活產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。降低二氧化碳排放、降低煤耗是當(dāng)今抑制全球變暖的一個(gè)重要手段，發(fā)電廠的煤耗以及二氧化碳排放在其中占據(jù)著很大的比重，因此提高燃煤發(fā)電機(jī)組的熱效率、提升大型火力發(fā)電設(shè)備的制造水平和研發(fā)制造超超臨界電站鍋爐的技術(shù)是滿足當(dāng)即環(huán)保需求的一個(gè)重要議題。SA213-T92作為超臨界以及超超臨界機(jī)組開(kāi)發(fā)的理想的材料，應(yīng)用比較廣泛?；诖耍疚年U述了T92鋼的特點(diǎn)，并對(duì)其焊接過(guò)程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析。

超超臨界發(fā)電技術(shù)

1　引言

當(dāng)前，SA213-T92型鋼已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力設(shè)備制造等領(lǐng)域，并且國(guó)外已經(jīng)出現(xiàn)了一系列T92鋼的改進(jìn)品種，這些改進(jìn)品種在使用溫度以及蠕變斷裂等方面都表現(xiàn)出了一定的優(yōu)勢(shì)。SA213-T92自身的加工性能好，抗腐蝕性強(qiáng)并且高溫蠕變斷裂強(qiáng)度高，因此被廣泛應(yīng)用到超臨界機(jī)組以及超超臨界發(fā)電鍋爐等的制備中。

2　超超臨界發(fā)電鍋爐SA213-T92鋼焊接質(zhì)量控制技術(shù)要點(diǎn)分析

2.1超超臨界發(fā)電鍋爐SA213-T92鋼焊接簡(jiǎn)述

SA-T92鋼是高合金馬氏體耐熱鋼，其是將T91鋼通過(guò)控軋技術(shù)、超純凈冶煉以及微合金化等手段形成的細(xì)晶強(qiáng)韌化熱強(qiáng)鋼。T92鋼一般應(yīng)用在正火和回火的狀態(tài)下，并且Ac1介于800至835攝氏度，Ac3介于900至920攝氏度之間。如果從奧氏體溫度冷卻到室溫，T92會(huì)從奧氏體組織轉(zhuǎn)化為最高硬度值小于HV450的馬氏體組織，并且Mf點(diǎn)一般在100攝氏度，Ms點(diǎn)一般在400攝氏度。為了提高T92鋼的工藝性能，可通過(guò)工藝改進(jìn)，提升自身的高溫蠕變斷裂強(qiáng)度，而且將自身的碳含量降低到很低的水平。在T92鋼的焊接過(guò)程中，焊接鋼管采用的規(guī)格為Φ44mm*9mm。采用的焊絲型號(hào)為SFA5.28FR90SG92，焊條型號(hào)為SFA5.5E9015-G92，這些都符合ASME標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2焊接質(zhì)量控制技術(shù)要點(diǎn)分析

通過(guò)對(duì)SA213-T92鋼的性能分析以及結(jié)合實(shí)際的焊接經(jīng)驗(yàn)，在對(duì)該種鋼材進(jìn)行焊接時(shí)，需要采取相應(yīng)的工藝措施來(lái)對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行控制。T92鋼的焊接方式采用全氬弧焊接工藝，電弧焊蓋面并用手工鎢及氬弧焊打底。管口用對(duì)接接頭的形式，坡口為V形，鈍邊距離為0.5至2毫米，坡口的間隙為2至3毫米，采用角向磨光機(jī)將坡口和管道內(nèi)壁的油污和水漬等進(jìn)行清理，最終使其露出金屬光澤。

2.2.1焊前預(yù)熱技術(shù)要點(diǎn)

在對(duì)T92鋼焊接前首先需要預(yù)熱，預(yù)熱要從對(duì)口中心進(jìn)行，加熱采用中性焰。為了防止局部預(yù)熱過(guò)高，需要均勻移動(dòng)烘把。預(yù)熱過(guò)程最好使用紅外線測(cè)溫儀對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)試，溫度需要控制在100至200℃，在規(guī)定溫度上恒溫至少三分鐘后再進(jìn)行焊接。

2.2.2焊接技術(shù)要點(diǎn)

焊接技術(shù)要點(diǎn)分為四部分，分別為點(diǎn)固焊接、打底焊接、填充焊接以及蓋面焊接。點(diǎn)固焊接需要使用高頻引弧裝置并使用直流正接法，焊接位置要在便于操作且視線不受遮擋的位置，長(zhǎng)度一般要小于10毫米，厚度小于3毫米。在進(jìn)行點(diǎn)固焊時(shí)，需要提前供氬并滯后斷氬，電弧熄滅以后需要持續(xù)一段時(shí)間的氬氣保護(hù)，直至熔池冷卻且暗紅色消失為止。點(diǎn)固焊接完成之后需要檢查占焊質(zhì)量，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題需要重新點(diǎn)固焊。點(diǎn)固焊是打底焊的重要組成部分，需要保證良好的焊接質(zhì)量。在進(jìn)行打底焊時(shí)，需要逐漸揭開(kāi)鋁箔，邊焊接邊揭鋁箔，這樣才能保證管內(nèi)氣體的保護(hù)效果。打底焊時(shí)，還需要著重注意焊槍的角度，熔池需要完全浸沒(méi)在氬氣中，特別是添加焊絲時(shí)不能將氬氣的保護(hù)效果破壞。當(dāng)焊絲添加完成后，焊絲頭需要在氬氣的保護(hù)中持續(xù)一段時(shí)間，這樣可以防止其高溫氧化。打底焊接完成后需要進(jìn)行加厚層焊接，同樣采用氬弧焊的方式，這樣可以防止根層氧化。填充層的焊條采用直徑為2.5毫米的焊條，焊層厚度要小于2.5毫米，單層焊道的擺動(dòng)寬度一般要在10毫米之內(nèi)。在焊接過(guò)程中需要確保接頭處的良好融合，且要在熔池填滿之后再進(jìn)行收弧，從而避免弧坑裂紋發(fā)生。另外，要特別注意焊接的死角部位，采用適當(dāng)?shù)慕嵌群附?，防止氣孔、咬邊以及未熔等情況發(fā)生。在進(jìn)行蓋面焊接時(shí)，首先要檢查填充層是否將坡口整體填滿，填充層需要比坡口平面低1毫米左右。如果填充焊層的焊縫超過(guò)了坡口平面，應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行打磨等操作。如果坡口較寬，那么可以采用多道焊的方法，厚度一般要控制在2至3毫米以內(nèi)，寬度控制在8毫米以內(nèi)，焊道不能出現(xiàn)明顯的溝槽。蓋面焊接最重要的就是控制熔池的溫度，坡口兩側(cè)的停留時(shí)間一般要長(zhǎng)于焊縫中心的停留時(shí)間。蓋面焊接需要遵循先焊難位置再焊易位置的原則，避免對(duì)蓋面焊縫產(chǎn)生影響。

2.2.3焊后熱處理

在對(duì)焊口焊接完畢并冷卻1小時(shí)后，再采取高溫回火處理。高溫回火處理通常采用加熱的方法，利用遠(yuǎn)紅外進(jìn)行電加熱，升溫速率控制在160℃/H，溫度保持在750℃范圍內(nèi)，溫控時(shí)間約為1小時(shí)左右。當(dāng)溫度下降到300℃之后，可以對(duì)溫度不進(jìn)行控制，在保溫層內(nèi)進(jìn)行冷卻。熱處理結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)對(duì)工件的表面進(jìn)行檢查，確保沒(méi)有裂縫，熱電偶沒(méi)有出現(xiàn)位移和損壞等現(xiàn)象。

3　結(jié)語(yǔ)

SA213-T92鋼因具備優(yōu)良的性能而被廣泛地應(yīng)用于超超臨界發(fā)電鍋爐的制備當(dāng)中。本文針對(duì)T92鋼的性能特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并對(duì)T92鋼的整個(gè)焊接過(guò)程提出了一系列的焊接質(zhì)量控制要點(diǎn)。通過(guò)實(shí)踐證明，本文提出的T92鋼焊接質(zhì)量控制要點(diǎn)作用明顯，對(duì)今后的焊接工作具有一定的參考價(jià)值。

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