超超临界组新型耐热钢焊接.doc

超超临界机组新型耐热钢焊接 HYPERLINK / \t _blank 北极星电力网技术频道 ?? 作者:邱世恒 ??2012-3-15 16:01:23???(阅45次) ? 所属频道: ? HYPERLINK \t _blank 火力发电 ? ?关键词: ? HYPERLINK /keyword.asp?keyword=%C8%C8%B4%A6%C0%ED%B9%A4%D2%D5 \t _blank 热处理工艺? HYPERLINK /keyword.asp?keyword=%BA%B8%BD%D3%B9%A4%D2%D5 \t _blank 焊接工艺? HYPERLINK /keyword.asp?keyword=T91%B8%D6 \t _blank T91钢 1、引言 近年来，随着国内高参数、大容量的机组不断建设，新型耐热钢在新建的机组中得到了广泛的应用。在目前我们所广泛应用的新型耐热钢主要有铁素体型耐热钢如T91、P91、T92、P92、T122、P122等，以及奥氏体型耐热钢如Super304H、TP347HFG、HR3C等。本文通过对华能井冈山电厂二期工程高温过热器的焊接，介召铁素体型耐热钢T91、T92钢的在现场施工中的焊接作业要点。 华能井冈山电厂二期工程2×660MW超超临界机组锅炉采用东方(集团)股份有限公司制造的DG2060/26.15-Ⅱ2型锅炉。高温过热器沿炉宽排列35片，每片管组采用20根管，每片管屏与高温过热器的集箱上的管接头对接。入口段管子为φ45×6.5，材料为SA213-T91，有现场焊口700只。出口段管子为为φ45×11，材料为SA213-T92，有现场焊口700只。 2、新型铁素体型耐热钢的特点 2.1 T91及T92钢化学成份 从化学成份表中我们可以看出，新型耐热钢中Cr元素含量大大增加，同时还加入了V、W、Cb等合金元素，提高了材料的高温蠕变断裂强度，它是马氏体耐热钢。此外，T91及T92钢的C含量低，相对F12等钢具有良好的焊接性。因此，在超超临界机组中的高温过热器、高温再热器、屏式过热器等组件中大量采用了T91及T92钢。 2.2 T91及T92钢焊接特点 众所周知T91及T92钢属高合金钢，焊缝根部易氧化，焊接难度大，焊后热处理工艺要求严格。如果焊接及热处理工艺不当造成返工将对施工工期、质量产生严重的影响。其焊接特点主要有： 1)管道焊缝为高铬马氏体钢，经热处理后金相组织为高温回火马氏体，因此焊接材料的选择应与母材相当。 2)熔敷金属合金含量高，易氧化。因此在封底焊及焊接过程中应进行充氩保护，以防止焊缝根层及层间发生氧化现象。 3)易产生再热裂纹，焊接完毕后应及时采取正确的热处理工艺，进行焊后热处理。 4)管道焊缝的冲击韧性高低是保证管道高温持久强度的前提，焊缝的冲击功Akv≥47J。因此必须严格控制焊接工艺参数及热处理工艺参数。 3、焊接工艺确定 3.1 焊接材料的选择 焊接材料的原则是焊缝金属的成份与强度性能应基本上与母材相应的指标一致，或应达到产品技术条件提出的最低性能指标。现场焊接所选用的焊接材料除要求金属满足室温下的强度外，还应满足运行温度下的韧性和强度的要求。因此我们采用德国蒂森的焊材，焊接T91钢采用的焊材对应牌号为MTS3。焊接T92钢采用的焊材对应的牌号为MTS616。 3.2 焊接工艺的选择 通过T91及T92钢焊接工艺评定，确定了以下焊接工艺：采用全氩弧焊(Ws)，内壁充氩保护，T91钢焊前预热100~150℃，T92钢焊前预热150~250℃。T91及T92钢焊接层间温度控制在200~300℃，采用较小的焊接线能量。焊后进行760±10℃焊后热处理，其中T91钢恒温1小时T92钢恒温2小时。 3.3 充氩保护 为防止焊缝根部氧化，在氩弧焊打底层及次层必须进行充氩保护，采用的方法是气室密封充氩，密封室在对口之前必须设置好。气室的封堵材料采用水溶纸，在焊后热处理及或管道进水后可以消除。充氩的效果好坏直接关系到焊缝根部的质量。 4、现场施工中焊接工艺的实施要点 4.1 焊前清理：对口前将坡口表面及附近母材内、外壁每侧15~20mm范围内的油、漆、垢、锈蚀等杂物应清除干净，并打磨露出金属光泽。 4.2 焊件对口：焊件对口时，一般应做到内壁齐平，如有错口，其错口值应不超过壁厚的10%，且不大于1 mm。焊口的局部间隙若有过大时，应设法修整到规定尺寸，严禁在间隙内填加塞物。 4.3 作业条件：焊接场所应有防风、防雨、防雪、防寒等措施,冬季施工时应作好防冻保温措施。管内不得有穿膛风，管子两端必须堵严实。焊接时允许的最低环境温度为5℃。 4.4 人员要求：所有焊工均需经电力部或质量技术监督局焊工考核规程的考核，并具备了相应的焊接资质。 4.5 焊接机具：所