SA213—T91鋼管的焊接工藝試驗(yàn)

1、SA213 T91 鋼管的焊接工藝試驗(yàn)第 32 卷第 8 期 20O2年8月 雹琿俄ElectricWeldingMachineVo1.32No.8Aug.2002SA213-T91 鋼管的焊接工藝試驗(yàn) 王志紅 ,趙進(jìn)忠 ,楊永海 （1.山東魯能電力焊接培 Il 中心 ,山東濟(jì)南 250022;2.山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械管理辦公室 , 山東濟(jì)南 250013;3.濟(jì)南電焊機(jī)廠 ,山東濟(jì)南 250022） TheexperimentoftheweldingtechnologyforSA213-T91steelpipe WANGZhihong,ZHAOJinzhons,YANGYonghai （1.Sha

2、ndonghmengElectricPowerWeldingTrainingCenter,Jinan250022.China;2.Shand ongProvincialAgriculturesMechanicManagementDepartment,Jinan250013,China;3JinanElectricWeldingMhinc eFactory,Jinan250022,China1Abstract:Theweldingtechnology,preheating,weldingprocessandpostweldheattreatment ofSA213 一 T91arediscuss

3、edinthe paper,theexperimentsforweldingjointhavebeendoneandtheresultsaresatisfied.Thetechn ologywasadoptedinShandongLuneng electricpowerweldingtrainingcenterforthetrainingofweldingworkersandachievedSUCC ESS.Keywords:SA213 一 T91;weldingtechnology;experiment 引言為了滿足電力工業(yè)發(fā)展的高參數(shù) ,大容量 ,高效率 ,低污染要求 ,國(guó)內(nèi)新建火電廠及設(shè)

4、備檢修更換 構(gòu)件中已廣泛采用 SA213 一 T91 鋼,但在焊接試驗(yàn) 研究及施工生產(chǎn)中還存在一些亟待解決的問(wèn)題 .為 了更好的使用 SA213 一 T91 鋼,我們對(duì) SA213一 T91 鋼進(jìn)行了焊接工藝試驗(yàn) .1SA213 一 T91 鋼的特點(diǎn)SA213 一 1鋼是由美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(ORNL) 和美國(guó)燃燒工程公司 (CE)冶金材料實(shí)驗(yàn)室 1975-1976年合作研制的 .SA213一 T91 鋼是一種改 良型的 9Cr 一 1Mo 鋼,是在原 9Cr一 1Mo 馬氏體鋼基 礎(chǔ)上,降低含碳量 ,添加微量 V,Nb 等合金元素 ,控 制 N,Al 含量得到的 , 其化學(xué)成分和常溫力學(xué)性

5、能 分別見(jiàn)表 1,表 2.由表 1 可以看出 ,1鋼的化學(xué)成分限制是十 分嚴(yán)格的 .2SA213 一 T91 鋼焊接性分析【 l】收稿日期 :20020528作看簡(jiǎn)介 :王志紅(1973.),女,山東濟(jì)寧人 ,助工,學(xué)士,主要 從事焊理論培訓(xùn)及研究工作 .表 1SA213-T91 鋼的化學(xué)成分 %s-0.30o.o2o,0.010-. sA213一 081603 l0momT911.05.0.250.100,07lv表 2SA213 一191 鋼的常溫力學(xué)性能ASTMA2133415 58525OsA2131 鋼合金元素含量較高 ,總量約為 1O%. 裂紋指數(shù)為 : +(Cu)+2(Mo)+l

6、OoJ(V)+7oJ(Nb)+ 5fri)一 2=9.92-12.8>0.因此,該鋼種有一定的空淬 硬化裂紋傾向及焊縫脆化 ,須焊前預(yù)熱 ,保持一定 層間溫度并進(jìn)行焊后熱處理 ,焊接工藝參數(shù)宜采用 小線能量施焊 ,方能保證其焊接接頭質(zhì)量 . 鑒于上述焊接性分析 ,此鋼的焊接必須采取行 之有效的焊接工藝措施 ,并嚴(yán)格執(zhí)行熱處理工藝規(guī)范 3SA213 一 T91 鋼焊接工藝試驗(yàn)【 2】3.1 試驗(yàn)條件?31?生產(chǎn)與應(yīng)用雹琿梭a.鋼材 T9l,63.5mm4.5mm. b.焊接方法采用手工鎢極氬弧焊 ,氬氣流量 810L/min( 背面充氬 6-15L/min). C.環(huán)境溫度 20 30,濕

7、度小于 60%.d. 焊接位置水平固定 (5C),垂直固定 (2G).e. 熱處理設(shè)備 LWK l2(0-220)-B.f. 焊接設(shè)備 ZX7 3l5STG.g. 焊接材料焊絲為 TGS 一 9cb,2.4mm,化 學(xué)成分見(jiàn)表 3.3.2 焊接工藝規(guī)范3.2.1焊前準(zhǔn)備 a.坡口制備 (見(jiàn)圖 1) b圖 1 坡口制備圖形狀尺寸 =32. l.,P=0.51.0nlm,b=2.53.0mm. 焊前清理徹底清除坡口內(nèi)外母材表面兩 側(cè) 10mm 范圍內(nèi)及焊絲表面的油污 ,鐵銹,水分等 , 直至露出金屬光澤 .b.對(duì)口點(diǎn)固焊 將焊絲熔化金屬直接點(diǎn)固在對(duì)口的根部 ,對(duì) 口錯(cuò)口不超過(guò) 1.0mm.點(diǎn)固焊前

8、用火焰加熱點(diǎn)固焊區(qū)到 150oC. 點(diǎn)固焊及正常施焊過(guò)程中禁止在管子表面 試電流 ,亂引弧.3.2.2焊前預(yù)熱a.預(yù)熱溫度 焊前采用電阻加熱坡口兩側(cè) 150mm 左右 ,預(yù) 熱溫度為 150oC;b.層間溫度保持在 200300左右 .4.2.3焊接規(guī)范參數(shù) 焊接規(guī)范參數(shù)的選用見(jiàn)表 4.3.2.4焊后熱處理焊后采用高溫回火熱處理方法 .其工藝為 : a.溫度(76010)oC;?32?表 4 焊接規(guī)范參數(shù)第 32 卷盞差 wsTGS 一 9cb2.4.正接 60-85.8.510.585125置 jTGS-gebi.4 歪接 ,70-.S5n82ZI43 b.恒溫時(shí)間 0.5h;C.升溫速度

9、280/h;d.降溫速度 213/l1;溫度降至 300oC 以下 時(shí)可不控制 ;e.熱處理曲線如圖 2 所示.圖 2 熱處理曲線圖4焊后檢測(cè)4.1 外觀檢查 外觀檢查結(jié)果見(jiàn)表 5.表 5 外觀檢查4.2 無(wú)損探傷 無(wú)損探傷結(jié)果見(jiàn)表 6.表 6 無(wú)損探傷沓差38RT2一無(wú) IDL/TS069-9639RT2.5 一無(wú) I 童.D069-96L生產(chǎn)與應(yīng)用王志紅等 :SA13 一 T91 鋼管的焊接工藝試驗(yàn)第 8 期 4.4 常溫力學(xué)性能常溫力學(xué)性能和彎曲試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 8,表 9.表 8 力學(xué)性能表 9 彎曲試驗(yàn) 水平固善鏨車一 囂謄妻 垂直固定鬻 lI_蓍j 警4.5 微觀金相組織焊縫 ,熱影響

10、區(qū)金相組織為回火索氏體 ,組織 合格,金相組織如圖 3 所示.5 焊接操作工藝要領(lǐng)如圖 4 所示,分為對(duì) El 定位焊 ,根層打底施焊1,中間填充層施焊 2 和蓋面層施焊 3.圖 4 施焊圖5.1 對(duì)口定位焊 采用高頻引弧法引燃電弧 ,將坡口兩側(cè)鈍邊熔 化后加絲焊接 .注意觀察坡口兩側(cè)的熔合情況 ,必 須使熔敷金屬與母材充分熔合 .5.2 根層打底施焊 采用內(nèi)填絲法焊接 ,焊槍呈鋸齒形擺動(dòng) ,在兩 側(cè)適當(dāng)停留 ,填絲動(dòng)作要穩(wěn) .5.3 中間填充層施焊a編號(hào)為 38一J試樣的焊縫金相組織 (400)b編號(hào)為 38一J試樣的焊接熱影響 區(qū)金相組織 ( 400)c 編號(hào)為 39 一 J 試樣的焊縫金相組織 (400)d 編號(hào)為 39_J 試樣的焊接熱影響區(qū) 金相組織 (400)圖 3 焊縫及熱影響區(qū)金相組織 采用連續(xù)送絲法 ,焊槍做鋸齒形擺動(dòng) ,焊絲要 始終處在氬氣保護(hù)區(qū)內(nèi) ,焊接速度盡量加快 ,避免 焊縫表面氧化 .5.4 蓋面層施焊 采用連續(xù)送絲法 ,焊槍做鋸齒形擺動(dòng) ,焊絲要 始終在熔池中間并處在氬氣保護(hù)區(qū)內(nèi) ,焊接速度盡 量加快 ,避免焊縫表面氧化 .6 結(jié)論 a.運(yùn)用合適的工藝規(guī)范焊接 ,T91