1 工程概况：
　　国内一大型发电厂在安装2台330MW机组1025T/H的亚临界循环硫化床锅炉过程中，遇到主蒸汽管道上轴向不规则限位管夹与主汽管道焊接的问题，虽然此焊口为承压件与非承压件连接焊口，但焊接位置在材质为SA335P91、压力为17.5MPa、温度为541℃的主蒸汽管道上，如果焊接处理不好，易产生焊接缺陷，进而进一步扩散，造成安全隐患，因此应引起足够的重视。焊口状况如下图1，主蒸汽管道￠339.7×34材质为SA335P91，图中标注1为限位管夹组合件，其材质为12Cr1MoV。
　　图1
　　2 焊接难点分析：
　　2.1焊口为异种钢焊接
　　SA335P91钢是美国在20世纪80年代在9Cr-1Mo钢基础上，降低了含碳量、减少硫磷等杂质含量、大幅度提高纯净度，采用Nb、V、N进行微合金强化形成的一种高合金马氏体耐热钢，这种钢具有较高的热稳定性，良好的高温蠕变断裂性、抗氧化耐腐蚀性，但是可焊性差、淬硬及冷裂倾向很大，由于铬的含量高，焊接时容易生成铬的氧化物，从而造成夹渣、未熔合的焊接缺陷；12Cr1MoV钢是一种成熟的低合金珠光体耐热钢，其可焊性较好。SA335P91钢的焊接技术要求远高于12Cr1MoV钢。
　　主汽管材质为SA335P91，限位管夹组合件材质为12Cr1MoV，此焊口为异种钢焊接。异种钢焊接时所要面对的问题是化学成分的不相同、金相组织不相同、力学性能不相同、焊接时产生的应力不相同的、热性能差异大，在熔合区由于以上不同的影响，从而在熔合线附近易出现缺陷，因而焊接难度较大，焊接工艺较复杂。
　　2.2热处理工艺不好实施
　　SA335P91钢有一定的空淬硬化裂纹倾向及焊缝脆化，因此需要焊前预热，由于含碳和含杂质很低，所以钢的热裂倾向很低，但其有较高的延时裂纹倾向，所以焊后要及时热处理。限位管夹中的圆弧板的长度为600mm,长度较长，一次热处理时温度难于控制。
　　2.3材料的结构阻碍工艺的实施
　　轴向限位管夹形状为不规则形状，两侧支撑板阻碍热处理时的包覆工作，造成热处理无法进行。
　　3 施工工艺措施：
　　综合以上焊接时要解决的问题的分析及现场条件，制定出如下焊接工艺措施：针对两侧限位管夹的支撑板阻碍热处理时的包覆工作的情况，先将限位管夹的圆弧板与横向支撑板的焊缝割开，先期进行主蒸汽管道与圆弧板的焊接，然后进行割开的横向支撑板与圆弧板的焊接。
　　主蒸汽管道与圆弧板的焊接工艺：
　　3.1.1焊接设备
　　ZX7-400 STG型逆变焊机
　　3.1.2焊接材料的选用
　　对异种钢焊接有三种焊接材料可选方案：1.选用与异种钢焊接接头合金含量较低一侧母材金属成分相同的焊接材料2.选用合金成分与两种母材金属中间成分的焊接材料3.选用与异种钢焊接接头合金含量较高一侧母材金属成分相同的焊接材料。焊丝使用前应清除表面锈、垢和油污等，直至露出金属光泽，焊条使用前应按说明书的要求烘烤，使用时放到100-150℃保温筒内，随用随取。
　　3.1.3焊接方法
　　采用氩弧焊打底，手工电弧焊盖面的焊接方法；
　　3.1.4热处理设备
　　DWK-240型远红外电脑温控仪
　　3.1.5将限位管夹的圆弧板和主蒸汽管道焊接处表面及附近母材壁的油漆、污垢等清理干净直至发出金属光泽，清理范围为焊口两侧15—20mm。
　　3.1.6焊前预热焊前采用电阻加热焊口两侧，预热温度为100-150℃。
　　3.1.7在焊接的标高处进行点固焊，点固焊后检查各焊点质量，如有缺陷立即清除，重新进行点固焊，点固焊的工艺同该焊缝相同的焊接工艺，严禁在管道上引弧，擦伤母材。
　　3.1.8氩弧焊打底
　　为防止根部氧化，安装焊口采用“气针”正面对焊缝进行充氩保护，充氩保护气流量为12-18L/min，氩气纯度应不小于99.99%。
　　氩弧焊打底时焊接参数为：极性为直流正接，电流控制在130-150A，电压范围10-12V，焊接速度为55-60mm/min,焊层厚度控制在2.5-3mm范围内，打底完成后应时进行目视检查（尤其是在起、息弧点），如检查发现缺陷，清除后方可进行下道焊接。
　　3.1.9填充和盖面
　　氩弧焊打底完毕后，采用远约外测温仪或测温笔进行检查温度，在温度控制在250-300℃进行手工电弧焊填充和盖面焊接，由于SA335P91钢为高合金钢，熔池铁水粘度大，流动性差，所以焊接线能时不能过大，具体焊接参数为直流反接，电流控制在110-130A，电压范围22-25V，焊接速度为70-90mm/min,焊层厚度控制在3-3.5mm范围内。
　　3.1.10焊接时施焊过程始终保持层间温度为200--300℃之间。
　　3.1.11焊接过程中要注意起弧、收弧的质量，各层的焊缝接头建议至少错开10mm，起弧时应适当抬高电弧，收弧时应将熔池填满，缓慢离开熔池，否则不仅容易形成弧坑，而且容易产生裂纹。每层焊接完毕后，用钢刷将焊缝表面杂物清理干净，重点为接头部分，用肉眼检查表面质量，如发现表面缺陷应立即用机械加工法清除，方可进行下层焊接，直至焊接完毕。
　　上下布置，以便于全面控制加热区域的温度，热处理温度范围为720-750℃，恒温时间为1h,热处理的升、降速度不大于150℃/h,降温至300℃以下时，可不控制，在保温层内冷却至室温。
　　图2 热处理曲线
　　3.1.13热处理完成后，对焊口进行表面渗透探伤检测。
　　割开的横向支撑板与圆弧板的焊接工艺（此处为非承压12Cr1MoV钢的角焊缝焊接）：
　　3.2.1将切割后的横向支撑板和圆弧板的割口处的氧化物、熔渣及飞溅物打磨干净、修理平整，焊缝及两侧10mm打磨露出金属光泽。
　　3.2.2焊接材料的选用焊条R317 ￠3.2
　　3.2.3焊前的预热温度为：150-200℃，预热的方法为氧气—乙炔中性火焰加热方法，火焰中心应在焊缝中心两侧均匀移动，采用测温笔进行预热温度的检查。
　　3.2.4焊接参数为：直流反接，电流控制在80-100A，电压范围22-26V，焊接速度为80-90mm/min,焊层厚度控制在3.0-3.5mm范围内。
　　3.2.5焊后进行热处理温度为720-750℃，恒温时间0.5h，采用火焰加热法。
　　3.2.6热处理后对角焊缝进行表面渗透探伤检测。
　　4 结论
　　通过采取以上焊接工艺和热处理工艺，主蒸汽管与限位管夹焊缝的外观质量、焊口的性能都能得到合格的效果，较好的解决了现场存在的焊件形状不规则而带来的不利于焊接及热处理问题，满足安装和使用的要求。 (责任编辑：南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网）