A335P9高壓鍋爐管焊接技術

進入主頁，點選螢幕右側的：火熱洽談

四合一加熱爐輻射室爐管為鉻鉬耐熱鋼， 需現場焊接。 其中材質為 ASTM A335 P5（Cr5Mo），規格為 φ 355。 6×19。 05， 焊口 8 道； 材質為 A335P9（Cr9Mo）， 規格為 φ 73。 0×7。 01， 焊口 56 道。 兩種材質均屬於中合金耐熱鋼， 具有高溫耐熱性和高溫耐氧化性， 但焊接性較差。 由於工期緊張， 耐熱鋼爐管的焊接工作只能在冬季完成， 這給焊接工作帶來了 很大的困難， 根據公司焊接工藝評定結合現場實際情況， 制訂了 合理的焊接工藝措施， 確保了 耐熱鋼爐管焊接任務的順利完成。

A335P5、A335P9高壓無縫管 焊接性分析

1。 1 爐管材質化學成分

1。 2Cr5Mo、 A335P9 屬於中合金耐熱鋼。 在常規的碳含量2下， 中合金耐熱鋼的籌備均為馬氏體籌備 。 由於鋼中碳和合金元素的共同作用， 在焊接時極易形成淬硬籌備， 可焊接性差， 主要可以出現的問題是焊接時易產生冷裂紋、 再熱裂紋和回火脆性 。 該類鋼具有空淬傾向， 焊接質量差，焊後易形成硬度很高的馬氏體和少量的貝氏體， 為防止焊接接頭的硬度和產生裂紋， 所以要求焊前預熱及焊後熱處理。

A335P9高壓鍋爐管

2 焊接工藝

2。 1 焊接方法

採用鎢極氬弧焊打底， 手工電弧焊填充蓋面。

2。 2 焊接材料的選擇

為保證焊接接頭具有與母材相當 的高溫蠕變強度和舒緩反應性， 選擇與母材合金成分基本相同的中合金鋼焊材。

2。 3 坡口 加工及組對

（1） 爐管坡口 採用 機械或火焰加工， 火焰加工的坡口在切割完以後需把坡口 表面的氧化層清除掉， 然後對坡口 切割面進行 高標準著色檢查， 坡口 表面不得有裂紋、 夾層、 氣孔等缺陷。 組對前， 用鋼絲刷或砂輪機清理坡口 及其 20mm範圍內的母材表面， 使其不得有油漆、 毛刺、 氧化皮和鐵鏽及其它對焊接有害的物質。

（2） 爐管組對時， 爐管與爐管、 爐管與管件的對焊接頭內壁應做到平齊， 內壁錯邊量當外徑小於 102mm 時小於0。 5mm， 當外徑大於 102mm 時小於 1mm。 焊在 180° 急急轉彎頭上的兩根爐管的兩端應齊平， 長短相差不應大於 2 mm 。

（3） 組對、 定位焊時按下面兩種方法進行。 較好種是採用與母材材質一致的卡具點焊在距坡口 兩側一段距離處，待打底焊適當時用磨光機將其拆除， 在焊後對點焊處母材進行滲透檢測確保無裂紋； 如有缺陷對其打磨及補焊， 與焊縫一同進行焊後熱處理。 第二種是採用 “虛點法” ， 爐管組對好後用活動卡具將坡口 兩端固定， 用相對應的焊條在坡口 上沿點焊， 將坡口 兩側與填充物連線， 填充物選用相對應的焊絲， 待打底焊適當時用磨光機將“虛點” 處完全磨除， 並認真確認無影響焊接質量的缺陷。 為防止點焊處產生裂紋， 以上兩種方法在點焊前需採用火焰將點焊部位加熱到 250℃左右。 上述兩種方法解決了 實際生產中， W（Cr）＞3％的耐熱鋼打底焊時在定位焊接頭部位容易出現內凹的現象。

2。 4 焊前預熱

250～350℃的焊前預熱可有效地防止接頭的冷裂紋和高硬度區的形成 。 預熱方法採用電加熱法， 預熱升溫應緩慢而均勻， 防止區域性過熱。 預熱範圍以對口 中心線為基礎，兩側各不小於三倍壁厚， 且不小於 100mm， 加熱區以外的100mm 範圍內予以保溫。

2。 5 焊接過程及焊接工藝引數

（1） Cr5Mo、A335P9高壓鍋爐管 打底焊時由於合金含量較高， 熔池流動性差導致根部不宜焊透， 且打底層容易在高溫下被氧化產生“發渣” 。 因此， 採用鎢極氬弧焊時必須背面充氬保護，保證焊縫質量。 可採用區域性充氬見圖 3， 充氬開始時流量適當加大， 待管內空氣排乾淨後方可施焊施焊時， 流量控制在10～12 L/min。 收口 時為防止內壓力過大造成收口 焊道內凹，應將流量調低至 3～5 L/min。

（2） 為防止產生焊接裂紋， 焊接時應採用小的熱輸入，採用多層多道焊和窄焊道、 不擺動或小幅度擺動、 小電流和短電弧連續焊。

（3） 焊縫焊完後應立即進行 30min、 300～350℃的後熱處理， 保溫緩冷。 如焊接中途停止應立即進行後熱處理， 焊前需從新預熱。

（4） Cr5Mo、 A335P9高壓鍋爐管的焊接工藝引數

A335P9高壓鍋爐管

2。 6 焊後熱處理

（1） 射線檢測合格後進行熱處理， 為保證熱處理質量對焊縫、 熱影響區及母材進行硬度檢驗， HB≤241 合格［5］ 。為確認無再熱裂紋， 應對熱處理後的焊口 進行超聲檢測及滲透檢測或磁粉檢測， 無裂紋為合格。

（2） 透過焊後熱處理可以細化晶粒、 均勻籌備、 消除焊接殘餘應力， 降低硬度、 提高接頭的綜合力學效能。 Cr5Mo、A335P9焊後接頭焊縫、 熱影響區的籌備均為馬氏體籌備， 硬度均超過允許的較高硬度， 其硬度取決於焊接和焊後熱處理的溫度引數和冷卻條件 。 冬季施工中， 可適當降低冷卻速度， 以確保硬度值符合要求， 制定的焊後熱處理工藝見表

表 4 焊後熱處理引數

300℃以下緩冷至室溫

（3） 熱處理採用電加熱法， 用 溫控櫃自 動控制。 恆溫時加熱範圍內任意兩點的溫差要不得高於 50℃。 測溫採用熱電偶， 測溫點在加熱區域內且不少於兩點， 用自動記錄儀記錄熱處理曲線。 熱處理過程中用紅外線測溫計檢查熱電偶在使用過程中是否正常。 熱處理的加熱範圍， 為以焊縫中心為基準， 兩側不小於 100mm 的區域， 加熱區以內的 100mm 範圍應予以保溫。 熱處理前將管道兩端封死， 防止管內空氣流動。