鍋爐檢驗師培訓(xùn)鍋爐焊接

1、logologocompany name鍋爐焊接鍋爐焊接 上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院顧福明 工學(xué)博士教授級高工,國家高級安全評價師,aws焊接檢驗師,國際焊接工程師電話email: 內(nèi)容1 1、鍋爐的主要材料、鍋爐的主要材料2 2、材料焊接、材料焊接3 3、電站鍋爐受壓元件的焊接、電站鍋爐受壓元件的焊接 （1 1）鍋筒焊接鍋筒焊接（2 2）集箱焊接集箱焊接 （3 3）受熱面管焊接受熱面管焊接（4 4）膜式水冷壁焊接膜式水冷壁焊接 7 7 鍋爐鋼種繁多。1鍋筒（俗稱汽包）用鋼國產(chǎn)鍋筒用鋼板按gb713鍋爐碳素鋼和低合金鋼鋼板規(guī)定國外中高壓鍋筒常用鋼板牌號有p335

2、gh（19mn6）、diwa353（bhw35）、diwa373（wb36）、sa-517gr.70、sa-299等；鍋筒主要選材為20g16mng19mng（p355gh）sa-515 gr.70、sa-299bhw35wb36等。2集箱及受熱面管用鋼我國用于集箱及受熱面管的鋼管材料20g,20mng,25mng,15mog,20mog1,2crmog,等。 一、鍋爐用材料序號鋼 號化 學(xué) 成 分 （%）csimncrmops其它120g0.200.15/0.300.50/0.900.0350.035222mng0.300.15/0.400.90/1.500.0250.025315crmog

3、0.12/0.180.15/0.400.40/0.700.80/1.200.45/0.600.0300.030416mng0.200.20/0.551.20/1.600.0350.030519mng0.15/0.220.30/0.601.00/1.600.0300.025613mnnicrmonbg0.150.10/0.501.00/1.600.20/0.400.20/0.400.0250.025712cr1movg0.08/0.150.17/0.370.40/0.700.90/1.200.25/0.350.0300.030國產(chǎn)鍋爐用鋼板國產(chǎn)鍋爐用鋼板高壓鍋爐用無縫鋼管 gb5310-1995

4、序序號號鋼鋼 號號化化 學(xué)學(xué) 成成 分分 （% %）c cmnmnsisicrcrmomosspp1 120g20g0.17/0.240.17/0.240.35/0.650.35/0.650.17/0.370.17/0.370.0300.0300.0300.0302 220mng20mng0.17/0.240.17/0.240.70/1.000.70/1.000.17/0.370.17/0.370.0300.0300.0300.0303 325mng25mng0.22/0.300.22/0.300.70/1.000.70/1.000.17/0.370.17/0.370.0300.0300.03

5、00.0304 415mog15mog0.12/0.200.12/0.200.40/0.800.40/0.800.17/0.370.17/0.370.25/0.350.25/0.350.0300.0300.0300.0305 520mog20mog0.15/0.250.15/0.250.40/0.800.40/0.800.17/0.370.17/0.370.44/0.650.44/0.650.0300.0300.0300.0306 612crmog12crmog0.08/0.150.08/0.150.40/0.700.40/0.700.17/0.370.17/0.370.40/0.700.40

6、/0.700.40/0.550.40/0.550.0300.0300.0300.0307 715crmog15crmog0.12/0.180.12/0.180.40/0.700.40/0.700.17/0.370.17/0.370.80/1.100.80/1.100.40/0.550.40/0.550.0300.0300.0300.0308 812cr2mog12cr2mog0.08/0.150.08/0.150.40/0.700.40/0.700.500.502.00/2.502.00/2.500.90/1.200.90/1.200.0300.0300.0300.0309 912cr1mov

7、g12cr1movg0.08/0.150.08/0.150.40/0.700.40/0.700.17/0.370.17/0.370.90/1.200.90/1.200.25/0.350.25/0.350.0300.0300.0300.030101012cr2mowvtib12cr2mowvtib0.08/0.150.08/0.150.45/0.650.45/0.650.45/0.750.45/0.751.60/2.101.60/2.100.50/0.650.50/0.650.0300.0300.0300.030111112cr3movsitib12cr3movsitib0.09/0.150.0

8、9/0.150.50/0.800.50/0.800.60/0.900.60/0.902.50/3.002.50/3.001.00/1.201.00/1.200.0300.0300.0300.030121210cr9mo1vnb10cr9mo1vnb0.08/0.120.08/0.120.30/0.600.30/0.600.20/0.500.20/0.508.00/9.508.00/9.500.85/1.050.85/1.050.0100.0100.0200.02013131cr18ni91cr18ni90.150.152.002.001.001.0017.0/19.017.0/19.00.03

9、00.0300.0350.03514141cr19ni11nb1cr19ni11nb0.04/0.100.04/0.102.002.001.001.0017.0/20.017.0/20.00.0300.0300.0300.030國內(nèi)外集箱用鋼管鋼號對照國內(nèi)外集箱用鋼管鋼號對照合金系統(tǒng)合金系統(tǒng)中國中國gbgb美國美國asmeasme歐洲歐洲enen日本日本碳鋼碳鋼2020、20g20gsa-106bsa-106b、sa-210a1sa-210a1st45.8/st45.8/stpt42stpt42sa-106csa-106c、sa2-10csa2-10cc-0.5moc-0.5mo15mog15

10、mogsa-335p1sa-335p1、sa-209t1sa-209t116mo316mo3ni-cu-mo-mbni-cu-mo-mb15nicumonb5-6-415nicumonb5-6-40.5cr-0.5mo0.5cr-0.5mo12crmog12crmogsa-335p2sa-335p2、sa-213t2sa-213t2stpa20stpa201cr-0.5mo1cr-0.5mo15crmog15crmogsa-335p12sa-335p12、sa-sa-213t12213t1213crmo4-513crmo4-5stpa22stpa222.25cr-1mo2.25cr-1mo12

11、cr2mog12cr2mogsa-335p22sa-335p22、sa-sa-213t22213t2210crmo9-1010crmo9-10stpa24stpa241cr-mo-v1cr-mo-v12cr1movg12cr1movg9cr-1mo-v9cr-1mo-v10cr9mo1vnb10cr9mo1vnbsa-335p91sa-335p91、sa-sa-213t91213t91x10crmovnb9-1x10crmovnb9-19cr-2w-mo-v9cr-2w-mo-vsa-335p92sa-335p92、sa-sa-213t92213t92x10crwmovnb9-2x10crwm

12、ovnb9-218cr-9ni18cr-9ni1cr18ni91cr18ni9sa-376tp304hsa-376tp304h、sa-sa-213tp304h213tp304hx6crni18-10x6crni18-10sus304htpsus304htp19cr-11ni-nb19cr-11ni-nb1cr19ni11nb1cr19ni11nbsa-376tp347hsa-376tp347h、sa-sa-213tp347h213tp347hx7crninb18-10x7crninb18-10sus347htpsus347htp二、材料的焊接材料的焊接 o2.1 低碳鋼的焊接低碳鋼的焊接o1低

13、碳鋼焊接特點低碳鋼焊接特點o低碳鋼含碳量低，錳、硅含量少，在通常情況下不會因焊低碳鋼含碳量低，錳、硅含量少，在通常情況下不會因焊接而引起嚴重組織硬化或出現(xiàn)淬火組織。這種鋼的塑性和接而引起嚴重組織硬化或出現(xiàn)淬火組織。這種鋼的塑性和沖擊韌性優(yōu)良，其焊接接頭的塑性、韌性也極其良好。沖擊韌性優(yōu)良，其焊接接頭的塑性、韌性也極其良好。o2. 低碳鋼焊材選用低碳鋼焊材選用o(1) 焊條焊條 應(yīng)根據(jù)焊縫金屬強度與母材等強的原則選用焊條，應(yīng)根據(jù)焊縫金屬強度與母材等強的原則選用焊條，當(dāng)厚度增大時，在同等強度等級中應(yīng)選用抗裂性能好的焊當(dāng)厚度增大時，在同等強度等級中應(yīng)選用抗裂性能好的焊條，如低氫型焊條等。條，如低氫型

14、焊條等。o(2) 埋弧焊焊絲和焊劑埋弧焊焊絲和焊劑 低碳鋼埋弧焊時，由于母材中合金低碳鋼埋弧焊時，由于母材中合金成分不多，故即可采用焊絲滲合金，也可采用焊劑滲合金。成分不多，故即可采用焊絲滲合金，也可采用焊劑滲合金。 o(3) 氣體保護焊焊絲氣體保護焊焊絲 首先要滿足焊縫金屬與母材等強，焊首先要滿足焊縫金屬與母材等強，焊縫化學(xué)成分與母材的一致性則放在次要。縫化學(xué)成分與母材的一致性則放在次要。o3低碳鋼焊接要點低碳鋼焊接要點o(1) 焊接時不需要預(yù)熱及控制層間溫度和后熱，整個焊接過焊接時不需要預(yù)熱及控制層間溫度和后熱，整個焊接過程中不需采用特殊的工藝措施，焊后也不必進行熱處理。程中不需采用特殊的

15、工藝措施，焊后也不必進行熱處理。o(2) 在嚴寒的低溫條件下焊接低碳鋼或焊接大厚度的焊縫時，在嚴寒的低溫條件下焊接低碳鋼或焊接大厚度的焊縫時，為避免焊接裂紋，應(yīng)采取以下措施。為避免焊接裂紋，應(yīng)采取以下措施。o1) 焊前預(yù)熱，焊接過程中保持層間溫度。焊前預(yù)熱，焊接過程中保持層間溫度。o2) 采用低氫型或超低氫型焊條。采用低氫型或超低氫型焊條。o3) 定位焊時，加大電流，減慢焊速。定位焊時，加大電流，減慢焊速。o4) 整條焊縫盡量一次連續(xù)焊完。整條焊縫盡量一次連續(xù)焊完。o(3) 低碳鋼埋弧自動焊時，為保證其接頭的沖擊韌性和冷彎低碳鋼埋弧自動焊時，為保證其接頭的沖擊韌性和冷彎性能，應(yīng)適當(dāng)控制熱輸入量

16、，不宜采用大規(guī)范焊接。性能，應(yīng)適當(dāng)控制熱輸入量，不宜采用大規(guī)范焊接。o(4) 氬弧焊打底焊時，背面不必進行氬氣保護。氬弧焊打底焊時，背面不必進行氬氣保護。 o2.2 低合金高強度鋼的焊接低合金高強度鋼的焊接o1低合金高強鋼焊接特點低合金高強鋼焊接特點o低合金高強鋼的含碳量一般不超過低合金高強鋼的含碳量一般不超過0.20，合金元素總量一般不超過，合金元素總量一般不超過5。正是由于低合金高強鋼含有一定量的合金元素，使其焊接性能。正是由于低合金高強鋼含有一定量的合金元素，使其焊接性能與碳鋼有一定差別，其焊接特點表現(xiàn)在：與碳鋼有一定差別，其焊接特點表現(xiàn)在：o(1) 焊接接頭的焊接裂紋焊接接頭的焊接裂紋

17、o1) 冷裂紋冷裂紋 低合金高強鋼由于含有強化鋼材的低合金高強鋼由于含有強化鋼材的c、mn、v、nb等元素，等元素，在焊接時易淬硬，這些硬化組織很敏感，因此，在剛性較大或拘束應(yīng)在焊接時易淬硬，這些硬化組織很敏感，因此，在剛性較大或拘束應(yīng)力高的情況下，很容易產(chǎn)生冷裂紋。力高的情況下，很容易產(chǎn)生冷裂紋。o2) 再熱裂紋再熱裂紋 再熱裂紋又稱消除應(yīng)力裂紋再熱裂紋又稱消除應(yīng)力裂紋(sr裂紋裂紋)，是焊接接頭在焊，是焊接接頭在焊后消除應(yīng)力熱處理過程或長期處于高溫運行后消除應(yīng)力熱處理過程或長期處于高溫運行(一定范圍內(nèi)的再次加熱一定范圍內(nèi)的再次加熱)中發(fā)生在靠近熔合線粗晶區(qū)的沿晶開裂。中發(fā)生在靠近熔合線粗晶

18、區(qū)的沿晶開裂。o低合金高強鋼焊接接頭一般不易產(chǎn)生再熱裂紋，如低合金高強鋼焊接接頭一般不易產(chǎn)生再熱裂紋，如16mnr、15mnvr等。等。o但對于但對于mn-mo-nb和和mn-mo-v系低合金高強鋼，如系低合金高強鋼，如07mncrmovr，由于由于nb、v 、mo是促使再熱裂紋敏感性較強的元素，因此這一類鋼是促使再熱裂紋敏感性較強的元素，因此這一類鋼在焊后熱處理時應(yīng)注意避開再熱裂紋的敏感溫度區(qū)，防止再熱裂紋的在焊后熱處理時應(yīng)注意避開再熱裂紋的敏感溫度區(qū)，防止再熱裂紋的發(fā)生。發(fā)生。 o(2) 焊接接頭的脆化和軟化焊接接頭的脆化和軟化 o1) 應(yīng)變時效脆化應(yīng)變時效脆化 焊接接頭在焊接前需經(jīng)受各種

19、冷加工焊接接頭在焊接前需經(jīng)受各種冷加工(下下料剪切、筒體卷圓等料剪切、筒體卷圓等)，鋼材會產(chǎn)生塑性變形，如果該區(qū)再，鋼材會產(chǎn)生塑性變形，如果該區(qū)再經(jīng)經(jīng)200450的熱作用就會引起應(yīng)變時效。應(yīng)變時效脆化的熱作用就會引起應(yīng)變時效。應(yīng)變時效脆化會使鋼材塑性降低，脆性轉(zhuǎn)變溫度提高，從而導(dǎo)致設(shè)備脆會使鋼材塑性降低，脆性轉(zhuǎn)變溫度提高，從而導(dǎo)致設(shè)備脆斷。斷。pwht可消除焊接結(jié)構(gòu)這類應(yīng)變時效，使韌性恢復(fù)?？上附咏Y(jié)構(gòu)這類應(yīng)變時效，使韌性恢復(fù)。o2) 焊縫和熱影響區(qū)脆化焊縫和熱影響區(qū)脆化 低合金高強鋼易淬硬，熱輸入過低合金高強鋼易淬硬，熱輸入過小，小，haz會出現(xiàn)馬氏體引起裂紋；熱輸入過大，會出現(xiàn)馬氏體引起

20、裂紋；熱輸入過大，wm和和haz的晶粒粗大會造成接頭脆化。應(yīng)將熱輸入限制在一定的晶粒粗大會造成接頭脆化。應(yīng)將熱輸入限制在一定范圍。范圍。o3) 焊接接頭的熱影響區(qū)軟化焊接接頭的熱影響區(qū)軟化 由于焊接熱作用，低碳調(diào)質(zhì)由于焊接熱作用，低碳調(diào)質(zhì)鋼的熱影響區(qū)鋼的熱影響區(qū)(haz)外側(cè)加熱到回火溫度以上特別是外側(cè)加熱到回火溫度以上特別是ac1附近的區(qū)域，會產(chǎn)生強度下降的軟化帶。但一般其軟化區(qū)附近的區(qū)域，會產(chǎn)生強度下降的軟化帶。但一般其軟化區(qū)的抗拉強度仍高于母材標準值的下限要求。的抗拉強度仍高于母材標準值的下限要求。 o2低合金高強鋼焊材選用低合金高強鋼焊材選用o(1) 選擇與母材強度相當(dāng)?shù)暮缚p金屬選擇與

21、母材強度相當(dāng)?shù)暮缚p金屬 o(2) 由于這類鋼都具有不同程度的冷裂紋傾向，所由于這類鋼都具有不同程度的冷裂紋傾向，所以，在等強度原則的前提下，嚴格控制焊材中的以，在等強度原則的前提下，嚴格控制焊材中的氫含量是非常重要的，應(yīng)盡量選用低氫型的焊材。氫含量是非常重要的，應(yīng)盡量選用低氫型的焊材。并嚴格控制焊材的存放和使用。并嚴格控制焊材的存放和使用。o(3) 考慮焊后加工工藝的影響。對焊后需經(jīng)熱處理、考慮焊后加工工藝的影響。對焊后需經(jīng)熱處理、熱卷（熱彎）的焊件，應(yīng)保證焊縫金屬經(jīng)熱處理熱卷（熱彎）的焊件，應(yīng)保證焊縫金屬經(jīng)熱處理后仍具有要求的強度、塑性和韌性等。后仍具有要求的強度、塑性和韌性等。o3低合金高

22、強鋼焊接要點低合金高強鋼焊接要點o(1) 選用低氫或超低氫高韌性的焊材，且重視烘干、選用低氫或超低氫高韌性的焊材，且重視烘干、保存以及坡口的清理，以減少焊縫中的擴散氫。保存以及坡口的清理，以減少焊縫中的擴散氫。o(2) 一般應(yīng)注意不要使用過大的熱輸入。一般應(yīng)注意不要使用過大的熱輸入。 o(3) 對于碳及合金元素含量較高、屈服強度也較高的對于碳及合金元素含量較高、屈服強度也較高的低合金高強鋼，在選用較小熱輸入的同時，還要增加低合金高強鋼，在選用較小熱輸入的同時，還要增加焊前預(yù)熱、焊后及時后熱等措施。焊前預(yù)熱、焊后及時后熱等措施。o(4) 焊接低碳調(diào)質(zhì)鋼時，要嚴格控制焊接熱輸入，焊接低碳調(diào)質(zhì)鋼時，

23、要嚴格控制焊接熱輸入，o(5) 加強對焊接接頭的無損檢測。對再熱裂紋敏感的加強對焊接接頭的無損檢測。對再熱裂紋敏感的鋼種，應(yīng)在鋼種，應(yīng)在pwht前后都要做射線或超聲檢測。前后都要做射線或超聲檢測。o2.3. 耐熱鋼的焊接耐熱鋼的焊接o耐熱鋼是以耐熱鋼是以cr-mo為基的低合金鋼，具有較好的高溫抗氧化性為基的低合金鋼，具有較好的高溫抗氧化性和熱強性，是熱動力設(shè)備及中、高溫的主要材料。常用的鋼和熱強性，是熱動力設(shè)備及中、高溫的主要材料。常用的鋼號有號有12crmo、15crmo、15crmor、14crlmor、12cr2mo、12crlmov、20crmo、2.25crlmo等。等。o1耐熱鋼的

24、焊接特點耐熱鋼的焊接特點o(1) 淬硬性淬硬性 低合金耐熱鋼中的主要合金元素低合金耐熱鋼中的主要合金元素cr和和mo等都能顯等都能顯著提高鋼的淬硬性。在較高的冷卻速度下可能形成全馬氏體著提高鋼的淬硬性。在較高的冷卻速度下可能形成全馬氏體組織，比如組織，比如12cr2mo1r焊接時，如果焊接熱輸入較小、鋼板焊接時，如果焊接熱輸入較小、鋼板厚度較大且不預(yù)熱，就有可能發(fā)生厚度較大且不預(yù)熱，就有可能發(fā)生100的馬氏體轉(zhuǎn)變。的馬氏體轉(zhuǎn)變。o(2) 冷裂紋冷裂紋 由于由于cr-mo鋼極易產(chǎn)生淬硬的顯微組織，再加上焊鋼極易產(chǎn)生淬硬的顯微組織，再加上焊縫區(qū)足夠高的擴散氫濃度和一定的焊接殘余應(yīng)力共同作用，縫區(qū)足

25、夠高的擴散氫濃度和一定的焊接殘余應(yīng)力共同作用，焊接接頭易產(chǎn)生氫致延遲裂紋。這種裂紋在熱影響區(qū)大多是焊接接頭易產(chǎn)生氫致延遲裂紋。這種裂紋在熱影響區(qū)大多是表面裂紋，在焊縫金屬中通常表現(xiàn)為垂直于焊縫的的橫向裂表面裂紋，在焊縫金屬中通常表現(xiàn)為垂直于焊縫的的橫向裂紋，也可能發(fā)生在多層焊的焊道下或焊根部位。冷裂紋是紋，也可能發(fā)生在多層焊的焊道下或焊根部位。冷裂紋是cr-mo鋼焊接中存在的主要危險。鋼焊接中存在的主要危險。o (3) 消除應(yīng)力裂紋消除應(yīng)力裂紋 又稱為再熱裂紋。又稱為再熱裂紋。cr-mo鋼是再鋼是再熱裂紋敏感性鋼種，敏感的溫度范圍一般在熱裂紋敏感性鋼種，敏感的溫度范圍一般在500700之間。大

26、量試驗結(jié)果表明，鋼中之間。大量試驗結(jié)果表明，鋼中cr、mo、v、nb、ti等強碳化物形成元素對再熱裂紋形成有很大等強碳化物形成元素對再熱裂紋形成有很大影響。影響。 o(4) 熱裂紋熱裂紋 當(dāng)焊道的成形系數(shù)（熔寬與熔深比）小當(dāng)焊道的成形系數(shù)（熔寬與熔深比）小于于1.21.3時，焊道中心易形成熱裂紋。這是因為窄時，焊道中心易形成熱裂紋。這是因為窄而深的梨形焊道，低熔點共晶聚集于焊道中心，在而深的梨形焊道，低熔點共晶聚集于焊道中心，在焊接應(yīng)力作用下，導(dǎo)致焊道中心出現(xiàn)熱裂紋。焊接應(yīng)力作用下，導(dǎo)致焊道中心出現(xiàn)熱裂紋。o(5) 回火脆性回火脆性 cr-mo鋼及其焊接接頭在鋼及其焊接接頭在350500溫度區(qū)

27、間長期運行過程中發(fā)生脆變的現(xiàn)象稱為回火溫度區(qū)間長期運行過程中發(fā)生脆變的現(xiàn)象稱為回火脆性。例如某廠一臺脆性。例如某廠一臺2.25cr-1mo鋼制容器在鋼制容器在332432運行運行30000h后，鋼的后，鋼的40j脆性轉(zhuǎn)變溫度從脆性轉(zhuǎn)變溫度從-37提高到了提高到了+60，并最終導(dǎo)致災(zāi)難性的脆性斷裂，并最終導(dǎo)致災(zāi)難性的脆性斷裂事故。事故。 o2、耐熱鋼焊材選用、耐熱鋼焊材選用o(1)不但要考慮焊縫金屬與母材的常溫強度等強，不但要考慮焊縫金屬與母材的常溫強度等強，同時也要使其高溫強度不低于母材標準值的下限要同時也要使其高溫強度不低于母材標準值的下限要求。求。o(2)焊縫金屬的鉻、鉬含量不得低于母材標

28、準值的焊縫金屬的鉻、鉬含量不得低于母材標準值的下限。下限。o(3)為保證焊縫金屬有同樣小的回火脆性，應(yīng)嚴格為保證焊縫金屬有同樣小的回火脆性，應(yīng)嚴格限制焊材中的氧、硅、磷、銻、錫、砷等微量元素限制焊材中的氧、硅、磷、銻、錫、砷等微量元素的含量。的含量。o(4)為提高焊縫金屬的抗裂性，應(yīng)控制焊材中的含為提高焊縫金屬的抗裂性，應(yīng)控制焊材中的含碳量低于母材的碳含量，對于低合金耐熱鋼的焊縫碳量低于母材的碳含量，對于低合金耐熱鋼的焊縫金屬含碳量最好控制在金屬含碳量最好控制在0.080.12范圍內(nèi)，這范圍內(nèi)，這樣才會使焊縫金屬具有較高的沖擊韌性和與母材相樣才會使焊縫金屬具有較高的沖擊韌性和與母材相當(dāng)?shù)母邷厝?/p>

29、變強度。當(dāng)?shù)母邷厝渥儚姸取?o3、耐熱鋼焊接要點耐熱鋼焊接要點o(1)預(yù)熱與層間溫度預(yù)熱與層間溫度 耐熱鋼焊前必須預(yù)熱，預(yù)熱的目的是耐熱鋼焊前必須預(yù)熱，預(yù)熱的目的是為了防止冷裂紋的產(chǎn)生，對含鉻、鉬、釩等元素的耐熱鋼而為了防止冷裂紋的產(chǎn)生，對含鉻、鉬、釩等元素的耐熱鋼而言，預(yù)熱還可以有效地避免和減少再熱裂紋的產(chǎn)生。言，預(yù)熱還可以有效地避免和減少再熱裂紋的產(chǎn)生。 o(2)焊后熱處理焊后熱處理 對于低合金耐熱鋼，焊后熱處理的目的不對于低合金耐熱鋼，焊后熱處理的目的不僅是消除焊接殘余應(yīng)力，而且更重要的是改善組織提高接頭僅是消除焊接殘余應(yīng)力，而且更重要的是改善組織提高接頭的綜合力學(xué)性能，包括提高接頭的高

30、溫蠕變強度和組織穩(wěn)定的綜合力學(xué)性能，包括提高接頭的高溫蠕變強度和組織穩(wěn)定性，降低焊縫及熱影響區(qū)硬度，還有就是使氫進一步逸出以性，降低焊縫及熱影響區(qū)硬度，還有就是使氫進一步逸出以避免產(chǎn)生冷裂紋。避免產(chǎn)生冷裂紋。 o(3)后熱后熱 cr-mo鋼冷裂傾向大，焊后必須立即消氫。鋼冷裂傾向大，焊后必須立即消氫。o (4)對于低合金耐熱鋼而言，允許的焊接熱輸入范圍較寬，對于低合金耐熱鋼而言，允許的焊接熱輸入范圍較寬，為了防止冷裂紋的產(chǎn)生，希望焊接時熱輸入不要過小。為了防止冷裂紋的產(chǎn)生，希望焊接時熱輸入不要過小。 o2.4. 不銹鋼的焊接不銹鋼的焊接o所謂不銹鋼是指其鉻含量必須在所謂不銹鋼是指其鉻含量必須在

31、12以上。不銹鋼奧氏體不銹鋼、鐵以上。不銹鋼奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體一鐵素體雙相不銹鋼，沉淀硬化素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體一鐵素體雙相不銹鋼，沉淀硬化型不銹鋼。型不銹鋼。o2.4.1 不銹鋼的焊接特點不銹鋼的焊接特點o1奧氏體不銹鋼焊接特點奧氏體不銹鋼焊接特點o（1）焊接熱裂紋）焊接熱裂紋 奧氏體不銹鋼焊縫易形成粗大的柱狀晶組織，在凝奧氏體不銹鋼焊縫易形成粗大的柱狀晶組織，在凝固結(jié)晶過程中，若硫、磷、錫、銻、鈮等雜質(zhì)元素含量較高，就會在固結(jié)晶過程中，若硫、磷、錫、銻、鈮等雜質(zhì)元素含量較高，就會在晶間形成低熔點共晶，在焊接接頭承受較高的拉應(yīng)力時，就易在焊縫晶間形成低

32、熔點共晶，在焊接接頭承受較高的拉應(yīng)力時，就易在焊縫中形成凝固裂紋，在熱影響區(qū)形成液化裂紋，這都屬于焊接熱裂紋。中形成凝固裂紋，在熱影響區(qū)形成液化裂紋，這都屬于焊接熱裂紋。防止熱裂紋最有效的途徑是降低鋼及焊材中易產(chǎn)生低熔點共晶的雜質(zhì)防止熱裂紋最有效的途徑是降低鋼及焊材中易產(chǎn)生低熔點共晶的雜質(zhì)元素和使鉻鎳奧氏體不銹鋼中含有元素和使鉻鎳奧氏體不銹鋼中含有412的鐵素體組織。的鐵素體組織。o（2）晶間腐蝕）晶間腐蝕 根據(jù)貧鉻理論，在晶間上析出碳化鉻，造成晶界貧鉻根據(jù)貧鉻理論，在晶間上析出碳化鉻，造成晶界貧鉻是產(chǎn)生晶間腐蝕的主要原因。為此，選擇超低碳焊材或含有鈮、鈦等是產(chǎn)生晶間腐蝕的主要原因。為此，選擇

33、超低碳焊材或含有鈮、鈦等穩(wěn)定化元素的焊材是防止晶間腐蝕的主要措施。穩(wěn)定化元素的焊材是防止晶間腐蝕的主要措施。o（3）應(yīng)力腐蝕開裂）應(yīng)力腐蝕開裂 應(yīng)力腐蝕開裂通常表現(xiàn)為脆性破壞，造成奧氏體應(yīng)力腐蝕開裂通常表現(xiàn)為脆性破壞，造成奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕開裂的主要原因是焊接殘余應(yīng)力。焊接接頭的組織變不銹鋼應(yīng)力腐蝕開裂的主要原因是焊接殘余應(yīng)力。焊接接頭的組織變化或應(yīng)力集中的存在，局部腐蝕介質(zhì)濃縮也是影響應(yīng)力腐蝕開裂的原化或應(yīng)力集中的存在，局部腐蝕介質(zhì)濃縮也是影響應(yīng)力腐蝕開裂的原因。因。o2鐵素體不銹鋼及其焊接特點鐵素體不銹鋼及其焊接特點o（1）焊接高溫作用下，在加熱溫度達到）焊接高溫作用下，在加熱溫度達到1

34、000以上的熱以上的熱影響區(qū)特別在近縫區(qū)的晶粒會急劇長大，焊后即使快速影響區(qū)特別在近縫區(qū)的晶粒會急劇長大，焊后即使快速冷卻，也無法避免因晶粒粗大化引起的韌性急劇下降及冷卻，也無法避免因晶粒粗大化引起的韌性急劇下降及較高的晶間腐蝕傾向。較高的晶間腐蝕傾向。o（2）鐵素體鋼本身含鉻量較高，有害元素碳、氮、氧等）鐵素體鋼本身含鉻量較高，有害元素碳、氮、氧等也較多，脆性轉(zhuǎn)變溫度較高，缺口敏感性較強。因此，也較多，脆性轉(zhuǎn)變溫度較高，缺口敏感性較強。因此，焊后脆化現(xiàn)象較為嚴重。焊后脆化現(xiàn)象較為嚴重。o（3）在）在400600長時間加熱緩冷時，會出現(xiàn)長時間加熱緩冷時，會出現(xiàn)475脆化，使常溫韌性嚴重下降。在

35、脆化，使常溫韌性嚴重下降。在550820長時間加長時間加熱后，則容易從鐵素體中析出熱后，則容易從鐵素體中析出相，也明顯降低其塑、韌相，也明顯降低其塑、韌性。性。 o3馬氏體不銹鋼及其焊接特點馬氏體不銹鋼及其焊接特點ocr13型馬氏體不銹鋼焊縫和熱影響區(qū)的淬硬傾向型馬氏體不銹鋼焊縫和熱影響區(qū)的淬硬傾向特別大，焊接接頭在空冷條件下便可得到硬脆的特別大，焊接接頭在空冷條件下便可得到硬脆的馬氏體，在焊接拘束應(yīng)力和擴散氫的作用下，很馬氏體，在焊接拘束應(yīng)力和擴散氫的作用下，很容易出現(xiàn)焊接冷裂紋。當(dāng)冷卻速度較小時，近縫容易出現(xiàn)焊接冷裂紋。當(dāng)冷卻速度較小時，近縫區(qū)及焊縫金屬會形成粗大鐵素體及沿晶析出碳化區(qū)及焊

36、縫金屬會形成粗大鐵素體及沿晶析出碳化物，使接頭的塑、韌性顯著降低。物，使接頭的塑、韌性顯著降低。o低碳及超級馬氏體不銹鋼的焊縫和熱影響區(qū)冷卻低碳及超級馬氏體不銹鋼的焊縫和熱影響區(qū)冷卻后，雖然全部轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞捡R氏體，但沒有明顯的后，雖然全部轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞捡R氏體，但沒有明顯的淬硬現(xiàn)象，具有良好的焊接性能。淬硬現(xiàn)象，具有良好的焊接性能。o2.4.2 用不銹鋼焊材選用用不銹鋼焊材選用o1奧氏體不銹鋼焊材選用奧氏體不銹鋼焊材選用o保證焊縫金屬的耐蝕性能及力學(xué)性能與母材基本保證焊縫金屬的耐蝕性能及力學(xué)性能與母材基本相當(dāng)，或高于母材，一般要求其合金成分大致與相當(dāng)，或高于母材，一般要求其合金成分大致與母材成分匹配。

37、母材成分匹配。o2鐵素體不銹鋼焊材選用鐵素體不銹鋼焊材選用o鐵素體不銹鋼焊材基本上有三類：鐵素體不銹鋼焊材基本上有三類：1)成分基本與成分基本與母材匹配的焊材；母材匹配的焊材；2)奧氏體焊材；奧氏體焊材；3)鎳基合金焊鎳基合金焊材，由于其價格較高，故很少選用。材，由于其價格較高，故很少選用。 o3馬氏體不銹鋼焊材選用馬氏體不銹鋼焊材選用o焊縫成分應(yīng)盡量接近母材的成分。為了防止冷裂焊縫成分應(yīng)盡量接近母材的成分。為了防止冷裂紋，也可采用奧氏體焊材，這時的焊縫強度必然紋，也可采用奧氏體焊材，這時的焊縫強度必然低于母材。低于母材。 o2.4.3、用不銹鋼焊接要點、用不銹鋼焊接要點o1奧氏體不銹鋼焊接要

38、點奧氏體不銹鋼焊接要點o總的來說，奧氏體不銹鋼具有優(yōu)良的焊接性。幾乎所有的總的來說，奧氏體不銹鋼具有優(yōu)良的焊接性。幾乎所有的熔化焊接方法均可用于焊接奧氏體不銹鋼，熔化焊接方法均可用于焊接奧氏體不銹鋼，o(1) 由于奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小而熱膨脹系數(shù)大，焊接時由于奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小而熱膨脹系數(shù)大，焊接時易于產(chǎn)生較大的焊接變形和應(yīng)力，因此應(yīng)盡可能選用焊接易于產(chǎn)生較大的焊接變形和應(yīng)力，因此應(yīng)盡可能選用焊接能量集中的焊接方法。能量集中的焊接方法。o(2) 由于奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小，在同樣的焊接電流下，由于奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小，在同樣的焊接電流下，可比低合金鋼得到較大的熔深，焊接電流較小?？杀鹊?/p>

39、合金鋼得到較大的熔深，焊接電流較小。o(3) 焊接規(guī)范。采用小熱輸入。焊條電弧焊時，宜采用小直焊接規(guī)范。采用小熱輸入。焊條電弧焊時，宜采用小直徑焊條，快速多道焊徑焊條，快速多道焊o（4）奧氏體不銹鋼焊接時一般不需要預(yù)熱。應(yīng)控制較低的）奧氏體不銹鋼焊接時一般不需要預(yù)熱。應(yīng)控制較低的層間溫度，一般不超過層間溫度，一般不超過150。o2鐵素體不銹鋼焊接要點鐵素體不銹鋼焊接要點o在焊接鐵素體不銹鋼時，應(yīng)盡量采用小的熱輸入，即采在焊接鐵素體不銹鋼時，應(yīng)盡量采用小的熱輸入，即采用能量集中的方法，并嚴格控制層間溫度。用能量集中的方法，并嚴格控制層間溫度。o鐵素體不銹鋼在熱影響區(qū)的高溫區(qū)產(chǎn)生敏化，焊后經(jīng)鐵素體

40、不銹鋼在熱影響區(qū)的高溫區(qū)產(chǎn)生敏化，焊后經(jīng)700850退火處理，使鉻均勻化，可恢復(fù)其耐蝕性。退火處理，使鉻均勻化，可恢復(fù)其耐蝕性。o普通高鉻鐵素體不銹鋼可采用焊條電弧焊、氣體保護焊、普通高鉻鐵素體不銹鋼可采用焊條電弧焊、氣體保護焊、埋弧焊等熔焊方法。為了防止裂紋，改善接頭塑性和耐埋弧焊等熔焊方法。為了防止裂紋，改善接頭塑性和耐蝕性，以焊條電弧焊為例，可以采取下列工藝措施。蝕性，以焊條電弧焊為例，可以采取下列工藝措施。o(1) 預(yù)熱預(yù)熱100150左右，使材料在富有韌性的狀態(tài)下左右，使材料在富有韌性的狀態(tài)下焊接。含鉻越高，預(yù)熱溫度應(yīng)越高。焊接。含鉻越高，預(yù)熱溫度應(yīng)越高。o(2) 采用小的熱輸入、不

41、擺動焊接。多層焊時，應(yīng)控制層采用小的熱輸入、不擺動焊接。多層焊時，應(yīng)控制層間溫度不高于間溫度不高于150。o(3) 焊后進行焊后進行750800退火處理。由于碳化物球化和退火處理。由于碳化物球化和鉻分布均勻，可恢復(fù)耐蝕性，并改善接頭塑性。鉻分布均勻，可恢復(fù)耐蝕性，并改善接頭塑性。o3馬氏體不銹鋼焊接要點馬氏體不銹鋼焊接要點o對于對于cr13型馬氏體不銹鋼型馬氏體不銹鋼 o(1) 預(yù)熱。預(yù)熱溫度隨鋼材含碳量的增加而提高，預(yù)熱。預(yù)熱溫度隨鋼材含碳量的增加而提高，一般在一般在100350范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。o(2) 后熱。對于含碳量較高或拘束較大的焊接接后熱。對于含碳量較高或拘束較大的焊接接頭，焊后采取

42、后熱措施，以防止焊接氫致裂紋。頭，焊后采取后熱措施，以防止焊接氫致裂紋。o(3) 焊后熱處理。為改善焊接接頭塑、韌性和耐焊后熱處理。為改善焊接接頭塑、韌性和耐蝕性，焊后熱處理溫度一般為蝕性，焊后熱處理溫度一般為650750。o對于超級及低碳馬氏體不銹鋼，一般可不采取預(yù)對于超級及低碳馬氏體不銹鋼，一般可不采取預(yù)熱措施，當(dāng)拘束較大或焊縫中含氫量較高時，采熱措施，當(dāng)拘束較大或焊縫中含氫量較高時，采取預(yù)熱及后熱措施，預(yù)熱溫度一般為取預(yù)熱及后熱措施，預(yù)熱溫度一般為100150，焊后熱處理溫度為，焊后熱處理溫度為590620。o2.5 異種鋼的焊接異種鋼的焊接o在大容量在大容量高參數(shù)電站鍋爐中，受熱面管的

43、高溫部位達到高參數(shù)電站鍋爐中，受熱面管的高溫部位達到600以上，因此在溫度較高的部位選用蠕變強度較高和抗以上，因此在溫度較高的部位選用蠕變強度較高和抗氧化能力較強的奧氏體鉻氧化能力較強的奧氏體鉻-鎳不銹鋼，而與之連接的較低溫鎳不銹鋼，而與之連接的較低溫度區(qū)則采用珠光體度區(qū)則采用珠光體貝氏體貝氏體馬氏體系列耐熱鋼，在長期馬氏體系列耐熱鋼，在長期高溫高壓的工況條件下，這類接頭容易產(chǎn)生過早失效。高溫高壓的工況條件下，這類接頭容易產(chǎn)生過早失效。o1、異種鋼焊接的特點、異種鋼焊接的特點o（1）焊縫稀釋）焊縫稀釋 焊接時由于母材金屬熔化而使焊縫金屬稀焊接時由于母材金屬熔化而使焊縫金屬稀釋。釋。o（2）過渡

44、層）過渡層 異種鋼焊接時，在毗鄰鉻異種鋼焊接時，在毗鄰鉻-鉬鋼一側(cè)熔合線鉬鋼一側(cè)熔合線附近的焊縫金屬中，形成一層與內(nèi)部焊縫金屬成分不同的附近的焊縫金屬中，形成一層與內(nèi)部焊縫金屬成分不同的過渡層。過渡層中，合金元素比鉻過渡層。過渡層中，合金元素比鉻-鉬多，比奧氏體鋼少，鉬多，比奧氏體鋼少，往往形成馬氏體，高硬度的馬氏體組織會使脆性增加，塑往往形成馬氏體，高硬度的馬氏體組織會使脆性增加，塑性顯著降低。性顯著降低。o（3）碳遷移）碳遷移 異種鋼接頭在焊接過程異種鋼接頭在焊接過程焊后熱處理及長期高溫焊后熱處理及長期高溫運行中，存在碳的擴散遷移。在高溫條件下，鉻運行中，存在碳的擴散遷移。在高溫條件下，鉻

45、-鉬合金鋼中的碳鉬合金鋼中的碳向奧氏體焊縫金屬擴散遷移，結(jié)果在鉻向奧氏體焊縫金屬擴散遷移，結(jié)果在鉻-鉬合金鋼中產(chǎn)生脫碳層，鉬合金鋼中產(chǎn)生脫碳層，形成軟化帶；奧氏體鋼一側(cè)則由于增碳而形成硬化帶。在長期高形成軟化帶；奧氏體鋼一側(cè)則由于增碳而形成硬化帶。在長期高溫運行時，脫碳層母材由于碳元素的減少，而成薄弱部分。提高溫運行時，脫碳層母材由于碳元素的減少，而成薄弱部分。提高焊縫金屬含鎳量，提高鉻焊縫金屬含鎳量，提高鉻-鉬合金鋼碳化物形成元素的含量，能顯鉬合金鋼碳化物形成元素的含量，能顯著減弱碳的擴散遷移。著減弱碳的擴散遷移。o（4）膨脹系數(shù)差別大）膨脹系數(shù)差別大 奧氏體鋼膨脹系數(shù)比珠光體類鋼大奧氏體鋼

46、膨脹系數(shù)比珠光體類鋼大3050%，在加熱，在加熱冷卻及長期高溫運行條件下，都會在熔合區(qū)產(chǎn)生冷卻及長期高溫運行條件下，都會在熔合區(qū)產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力。由于異種鋼接頭長期失效基本上發(fā)生在低合金鋼較大的熱應(yīng)力。由于異種鋼接頭長期失效基本上發(fā)生在低合金鋼一側(cè)熔合面上。一側(cè)熔合面上。o（5）蠕變強度不匹配）蠕變強度不匹配 異種鋼接頭奧氏體與鉻異種鋼接頭奧氏體與鉻-鉬低合金鋼隨溫鉬低合金鋼隨溫度升高而蠕變強度下降的規(guī)律是不一樣的，珠光體鋼蠕變開始溫度升高而蠕變強度下降的規(guī)律是不一樣的，珠光體鋼蠕變開始溫度低于奧氏體鋼，隨著溫度的升高，珠光體鋼蠕變強度下降幅度度低于奧氏體鋼，隨著溫度的升高，珠光體鋼蠕變強度下

47、降幅度很大，奧氏體鋼的蠕變強度下降幅度小。隨著溫度升高，兩者的很大，奧氏體鋼的蠕變強度下降幅度小。隨著溫度升高，兩者的蠕變強度差值愈來愈大，特別是采用蠕變強度差值愈來愈大，特別是采用inconel 82作為填充金屬時，作為填充金屬時，其蠕變強度高于奧氏體鋼，這樣鉻其蠕變強度高于奧氏體鋼，這樣鉻-鉬低合金鋼與焊縫蠕變強度差鉬低合金鋼與焊縫蠕變強度差別更大，致使低合金鋼側(cè)產(chǎn)生蠕變開裂。提高異種鋼接頭低合金別更大，致使低合金鋼側(cè)產(chǎn)生蠕變開裂。提高異種鋼接頭低合金鋼側(cè)蠕變強度，有助于提高異種鋼接頭壽命。鋼側(cè)蠕變強度，有助于提高異種鋼接頭壽命。o2、異種鋼焊接工藝：、異種鋼焊接工藝：o（1）焊接異種鋼接

48、頭時，要求焊縫金屬稀釋率低，）焊接異種鋼接頭時，要求焊縫金屬稀釋率低，但靠近焊縫界面的熔合區(qū)和焊縫根部的實際稀釋但靠近焊縫界面的熔合區(qū)和焊縫根部的實際稀釋率要比其它部位大得多，一般要求根部焊縫的平率要比其它部位大得多，一般要求根部焊縫的平均稀釋率控制在均稀釋率控制在30%以下。為了降低熔合比，減以下。為了降低熔合比，減少焊縫金屬尤其是焊縫根部的稀釋，應(yīng)采用較大少焊縫金屬尤其是焊縫根部的稀釋，應(yīng)采用較大的坡口，推薦采用角度不小于的坡口，推薦采用角度不小于70無鈍邊的無鈍邊的v型坡口或型坡口或u型坡口。型坡口。o（2）采用較小的焊接熱輸入）采用較小的焊接熱輸入,以利于防止熱裂紋以利于防止熱裂紋和降

49、低稀釋率。和降低稀釋率。o（3）不預(yù)熱焊接會增大鉻）不預(yù)熱焊接會增大鉻-鉬鋼側(cè)熱影響區(qū)的淬鉬鋼側(cè)熱影響區(qū)的淬硬傾向，但采用鎳基填充金屬，焊縫金屬溶解氫硬傾向，但采用鎳基填充金屬，焊縫金屬溶解氫的能力較大，塑性較好，接頭的組織應(yīng)力較小，的能力較大，塑性較好，接頭的組織應(yīng)力較小，同時管子對接的拘束程度也不大，因此異種鋼焊同時管子對接的拘束程度也不大，因此異種鋼焊接時不預(yù)熱或采用較低的預(yù)熱溫度是可行的。接時不預(yù)熱或采用較低的預(yù)熱溫度是可行的。o（4）選擇合適的焊接材料）選擇合適的焊接材料o在焊縫金屬被稀釋的情況下，保證異種鋼接頭特別是熔合區(qū)仍有滿在焊縫金屬被稀釋的情況下，保證異種鋼接頭特別是熔合區(qū)仍

50、有滿意的高溫性能，則熔合區(qū)過渡層要窄，焊縫金屬要有足夠的抗碳遷意的高溫性能，則熔合區(qū)過渡層要窄，焊縫金屬要有足夠的抗碳遷移能力，同時焊縫金屬的膨脹系數(shù)要接近鉻移能力，同時焊縫金屬的膨脹系數(shù)要接近鉻-鉬低合金鋼。根據(jù)上述鉬低合金鋼。根據(jù)上述原則，推薦采用原則，推薦采用inconel 82鎳基填充材料。鎳基填充材料。o（5）采用過渡段）采用過渡段o采用過渡段的目的是盡可能改善材料的蠕變強度差別。采用過渡段的目的是盡可能改善材料的蠕變強度差別。o（6）焊后熱處理）焊后熱處理o生產(chǎn)實踐證明，采用鎳基焊接材料，拘束應(yīng)力較小時，在淬硬傾向生產(chǎn)實踐證明，采用鎳基焊接材料，拘束應(yīng)力較小時，在淬硬傾向不嚴重時，

51、或者進行焊前預(yù)熱，焊后可以不進行熱處理。在拘束應(yīng)不嚴重時，或者進行焊前預(yù)熱，焊后可以不進行熱處理。在拘束應(yīng)力較大，或焊前不預(yù)熱時，焊后應(yīng)該進行熱處理，由于異種鋼接頭力較大，或焊前不預(yù)熱時，焊后應(yīng)該進行熱處理，由于異種鋼接頭采用鎳基材料焊接，焊縫中有大量的石墨化元素采用鎳基材料焊接，焊縫中有大量的石墨化元素ni，故不會產(chǎn)生嚴，故不會產(chǎn)生嚴重的碳遷移，但焊后熱處理應(yīng)采用較低的熱處理溫度和較短的熱處重的碳遷移，但焊后熱處理應(yīng)采用較低的熱處理溫度和較短的熱處理時間，防止碳元素的遷移。理時間，防止碳元素的遷移。o一般是按照熱處理溫度要求高的一側(cè)母材來選定異種鋼接頭的一般是按照熱處理溫度要求高的一側(cè)母材來

52、選定異種鋼接頭的pwht溫度，此時一定要事先做焊接工藝評定，以防使強度低的一溫度，此時一定要事先做焊接工藝評定，以防使強度低的一側(cè)母材強度嚴重下降，出現(xiàn)強度不合格。側(cè)母材強度嚴重下降，出現(xiàn)強度不合格。 超超臨界超超臨界 (usc, ultra-supercritical) 是指蒸汽運行壓是指蒸汽運行壓力高于力高于24mpa、溫度超過、溫度超過593的火力發(fā)電技術(shù)。與超的火力發(fā)電技術(shù)。與超臨界臨界(sc)機組相比，其熱效率可提高機組相比，其熱效率可提高4%以上，以上，co2排排放量能降低放量能降低2025%，符合國家節(jié)能減排政策。，符合國家節(jié)能減排政策。 為此，發(fā)展了大批適用于為此，發(fā)展了大批適

53、用于usc機組的新型耐熱鋼材料，機組的新型耐熱鋼材料，其高溫?zé)釓娦?、蠕變性能、抗氧化性能得到了顯著提高。其高溫?zé)釓娦?、蠕變性能、抗氧化性能得到了顯著提高。其中，其中，t/p 91、92系列馬氏體鋼使用較為廣泛，前者我系列馬氏體鋼使用較為廣泛，前者我國已能自行研制，但對后者的研究則起步較晚。國已能自行研制，但對后者的研究則起步較晚。26 新型熱強鋼2.6.1:新型熱強鋼的基本焊接特點 ot91 /p91，t92 /p92，t23 /p23，t122 /p122都是屬于調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用的回火馬氏體鋼，具有相似的基本特點，碳、硫、磷含量減少；nb、v、n等元素作為微合金化而微量添入，新型熱強鋼除了固溶

54、強化和沉淀強化外，還通過微合金化、控軋、形變熱處理及控冷獲得高密度位錯和極細晶粒，使鋼進一步強化和顯著韌化。o新型熱強鋼由于降低了碳和雜質(zhì)元素的含量，降低了焊接裂縫的敏感性。o焊縫金屬不能控軋和形變熱處理，晶粒不可能細化，而且焊縫金屬中的nb和v在凝固冷卻過程中難以呈微細的碳氮化合物析出，所以焊縫的韌性遠不如母材。ohaz性能的劣化程度隨焊接線能量的增加而加劇。o熱影響區(qū)蠕變斷裂強度低，控制8501100熱影響區(qū)寬度非常重要，這需要通過控制線能量和層間溫度來實現(xiàn)。 2.6.2:p92鋼大口徑厚壁管道焊接的主要問題o1:我國電力行業(yè)標準火力發(fā)電廠金屬材料選用導(dǎo)則（dl/t715-2000）規(guī)定：

55、鋼材在250、1h時效以后，其沖擊韌度下降率應(yīng)不大于50%，室溫最低沖擊韌度不得低于3035j/cm。o2:英國bs-5500-1976附錄d“非直接受火焊接壓力容器規(guī)范”所列的寬板試驗和v形缺口沖擊試驗的結(jié)果給出：對于b450mpa和b450mpa的鋼而言，v形缺口沖擊吸收功應(yīng)分別達到27j和40j，才是防止脆性破壞的最低要求。o3:美國epri的報告建議，對于燃煤電站來說，v形缺口沖擊吸收功以41j作為目標，才是可以接受的。o按照這些規(guī)定的技術(shù)要求，sa335-p92鋼焊后焊縫的v形缺口沖擊吸收功應(yīng)達到41j以上。o由于p92鋼具有明顯的時效傾向， 與母材成分相近的焊縫也會有同樣的傾向。為

56、了避免焊縫金屬時效后韌度過低，提高焊縫金屬時效前的原始韌度，為時效留出一定的余量，是p92鋼大口徑厚壁管道焊接的主要問題。o焊縫金屬時效前的原始韌度的影響因素:焊材的選型、焊接中的預(yù)熱、層間溫度、焊接熱輸入量（表現(xiàn)為每層焊道的焊縫增高厚度）、熱處理溫度以及大口徑厚壁管道焊后熱處理方法等諸多方面2.6.3sa335-p92鋼（36056mm）焊接工藝方案（1）焊接方法：采用gtaw/smawo為防止根部氧化，打底層和第二層采用gtaw焊接法，焊接過程中均采用背面充氬氣和混合氣體保護。其余各層的焊接為smaw，2.5mm焊條焊二層，其余均采用3.2mm焊條。（2）焊接材料選用德國蒂森公司生產(chǎn)的焊絲

57、和焊條，焊材型號均為mts 616。（3）5g位置的焊接，采用寬擺快速薄層多道焊，每道焊縫的增厚需控制在2.5mm，擺動幅度宜控制在25mm范圍內(nèi)。56mm壁厚要求焊23層，18層為單道焊，913層為一層二道焊，其余為一層三道焊。2g和6g位置的焊接，采用多層多道焊，焊速應(yīng)150mm/min，每道焊縫的增厚2.5mm，56mm壁厚要求焊23層，第一層為單道焊，第二層為一層二道焊，其余各層均為一層多道焊。（4）預(yù)熱溫度 gtaw：100150；smaw：200250。o預(yù)熱采用柔性陶瓷電阻加熱，熱電偶控溫，每側(cè)預(yù)熱寬度不小于壁厚的三倍。（5）層間溫度：200250o層間溫度不應(yīng)超過250，盡量控

58、制在下限。o采用遠紅外測溫儀和測溫筆對層間溫度進行測溫。（6）焊接后需冷至80100，恒溫2h。（7）熱處理a. 采用柔性陶瓷電阻加熱器加熱；b. 加熱寬度不小于400mm，保溫寬度不小于500mm；c. 升溫速度100/ h，降溫速度150/ h；d. 熱處理溫度760107ho考慮到工藝評定的管壁厚度，采用柔性陶瓷電阻加熱會產(chǎn)生內(nèi)外壁溫差，故熱處理恒溫時間由原來試驗時的6小時，改為7小時，以確保焊縫的韌度。（8）p92鋼36056mm焊接和熱處理工藝曲線圖，參見圖4。圖圖4 p92鋼鋼36056mm焊接和熱處理工藝曲線圖焊接和熱處理工藝曲線圖（9）焊接檢驗）焊接檢驗a. 試件外觀檢查b.

59、試件做rt和ut檢驗c. 硬度自檢（10）焊接接頭按dl/t868-2004焊接工藝評定規(guī)程的要求，需做如下各項性能試驗。a. 接頭拉伸試驗b. 接頭彎曲試驗c. 接頭沖擊試驗：焊縫（近表面、中間、近內(nèi)表面）；熱影響區(qū)（近表面、中間、近內(nèi)表面）。沖擊試樣取樣示意圖見圖5。d. 硬度檢驗：gtaw部分和smaw部分e. 金相微觀檢驗：gtaw部分和smaw部分圖圖5.沖擊試樣取樣示意圖沖擊試樣取樣示意圖2.6.4sa335-p92鋼（36056mm）焊接工藝評定1p92鋼焊接工藝評定是按dl/t868-2004焊接工藝評定規(guī)程進行的。2p92鋼焊接工藝評定試驗報告內(nèi)容解讀鋼焊接工藝評定試驗報告內(nèi)

60、容解讀（1）試驗報告中，焊縫的力學(xué)性能分gtaw和smaw部分。試驗中屈服強度（re）和抗拉強度（rm）以及延伸率（a）的三項指標均符合焊接接頭的力學(xué)性能要求。（2）試驗報告中接頭的彎曲試驗，彎曲試驗按gb/t 2653焊接接頭彎曲及壓扁試驗法標準進行，每根側(cè)彎由smaw部分或smaw+gtaw部分組成， 側(cè)彎試驗角度均為180。（3）試驗報告中的沖擊試驗：焊接接頭沖擊試樣，分焊縫和熱影響區(qū)。焊縫部分的沖擊試樣由焊縫近表面（smaw）、1/2壁厚處的焊縫（smaw）和焊縫近內(nèi)表面（gtaw）三部分構(gòu)成，共9塊。o沖擊試驗數(shù)據(jù)滿足焊接接頭沖擊功41j的要求.（4）硬度試驗報告：每個位置項目的焊接