淺談sa-335p92鋼現(xiàn)場焊接質(zhì)量控制

1、<p>　　淺談SA-335P92鋼現(xiàn)場焊接質(zhì)量控制</p><p>　　摘要:通過華能威海發(fā)電廠三期#5機(jī)組660MW超超臨界機(jī)組，所有新型耐熱鋼P(yáng)92鋼材管道的焊接過程和熱處理的施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了新型耐熱鋼P(yáng)92的焊接質(zhì)量控制要點(diǎn)，以及施工中的注意事項(xiàng)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：SA-335P92鋼 焊接質(zhì)量控制 </p><p>　　中圖分類號：

2、O213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　0 前言 </b></p><p>　　華能威海發(fā)電廠三期2*660MW超超臨界機(jī)組,其主蒸汽管道、高溫再熱蒸汽管道全部采用了SA-335P92鋼，主蒸汽管道至主汽門壓力為27.4MPa，溫度為610℃，高溫再熱蒸汽管道至再熱門壓力為7.2MPa，溫度為617℃。 </p><

3、p>　　1 P92鋼的性能及焊接性分析 </p><p>　　1.1 P92鋼的化學(xué)成分及性能 </p><p>　　P92鋼是在P91鋼的基礎(chǔ)上增加了1.5%～2.0%的W，并將Mo含量降低到0.5%，以調(diào)整鐵素體-奧氏體元素之間的平衡，并且加入微量合金元素硼。由于增加了W，大大增加了固溶強(qiáng)化效果，屬于新一代高Cr馬氏體熱強(qiáng)鋼。碳的含量保持在一個較低的水平是為了保證最佳的加工性能。

4、 P92鋼不僅具有比傳統(tǒng)鋼明顯優(yōu)越的高溫性能，而且還有優(yōu)異的常溫韌性。其化學(xué)成分見表1。 </p><p>　　表1 SA335-P92鋼化學(xué)成分（%） </p><p>　　1.2 P92鋼的焊接性分析 </p><p>　　P92鋼具有一定的冷裂紋敏感性，其冷裂紋敏感性略低于P91鋼，從斜Y拘束試驗(yàn)測試圖中，可以看出P92鋼只需預(yù)熱至150℃～200℃就能有效的

5、防止焊接冷裂紋的產(chǎn)生。 </p><p>　　P92同P91一樣，C、S、P含量相對同類老鋼種明顯降低，因此韌性、塑性均有所提高，再熱裂紋的敏感性相對較低。 </p><p>　　P92同P91相同，焊接接頭的早期失效發(fā)生在靠近軟化帶的細(xì)晶區(qū)，及通常所說的Ⅳ型裂紋。Ⅳ型裂紋使焊接接頭的強(qiáng)度最低可降低到母材的60%，Ⅳ型開裂因而引起的破壞性非常大。如何采用正確的焊接工藝來控制機(jī)組運(yùn)行過程中的

6、Ⅳ型開裂是P92焊接過程中需要控制的一個關(guān)鍵因素。焊接時在保證焊接溶化良好，不產(chǎn)生冷裂紋的基礎(chǔ)上，應(yīng)不采用過高的預(yù)熱和層間溫度，不采用過大的焊接線能量，努力使熱影響區(qū)軟化變的窄一些，減小其影響程度。 </p><p>　　P92鋼現(xiàn)場焊接過程控制 </p><p>　　以華能威海電廠三期P92鋼現(xiàn)場焊接為例，介紹P92現(xiàn)場焊接控制。 </p><p><b&g

7、t;　　2.1母材的確定 </b></p><p>　　對所進(jìn)廠的母材進(jìn)行100%光譜復(fù)檢，并對母材進(jìn)行硬度及厚度抽檢。 </p><p>　　2.2 技術(shù)資料的準(zhǔn)備 </p><p>　　項(xiàng)目施工前，相關(guān)技術(shù)人員制定詳細(xì)的焊接方案及措施。包括焊接工藝卡、熱處理工藝卡、技術(shù)交底資料、現(xiàn)場跟蹤并做好詳細(xì)記錄等。正式開工前，對焊接人員進(jìn)行細(xì)致的交底，包括焊接

8、電流的大小控制，每層焊道的厚度，焊后熱處理的操作等方面。 </p><p>　　2.3 焊接材料的選用 </p><p>　　焊接材料皆選用德國伯樂蒂森公司焊材，焊材牌號分別為： </p><p>　　GTAW: Thermanit MTS616 φ2.4 </p><p>　　SMAW: Thermanit MTS616 φ2.5、φ3.2

9、 </p><p>　　其化學(xué)成分如表2所示： </p><p>　　表2 焊材化學(xué)成分 </p><p>　　2.4 焊接控制過程要點(diǎn) </p><p>　　2.4.1 制定嚴(yán)格的P92焊接模擬練習(xí)方案 </p><p>　　施工準(zhǔn)備合格的人力資源。從P91鋼持證焊接人員中，選拔技能好且有豐富P91鋼焊接經(jīng)驗(yàn)的焊工進(jìn)

10、行專門的模擬練習(xí)，參與模擬練習(xí)焊工根據(jù)施焊工藝的要求，嚴(yán)格遵循焊接工藝卡中對預(yù)熱溫度、焊接規(guī)范、層間溫度、焊層焊道分布的規(guī)定，掌握焊材的操作特點(diǎn)，適應(yīng)現(xiàn)場的實(shí)際位置，施焊過程中培訓(xùn)教練旁站監(jiān)督指導(dǎo)。在模擬練習(xí)中，對口、預(yù)熱、焊接規(guī)范、焊道分布、層間溫度、低溫保護(hù)、熱處理等工序過程控制都嚴(yán)格要求，焊口焊接完畢經(jīng)正火及回火處理，完成后送交檢測中心進(jìn)行射線檢查、超聲波檢查和硬度檢查，全部一次合格后方可參加現(xiàn)場的焊接工作。 </p>

11、<p>　　2.4.2 P92鋼焊接工藝的選擇： </p><p>　　采用GTAW+SMAW，兩人對稱多層多道焊接。打底后第一遍填充采用氬弧焊填料，采用薄焊道多層多道焊接方法，每道焊接厚度嚴(yán)格按照焊接工藝卡執(zhí)行。 </p><p>　　2.4.3 焊前氬氣室的制備： </p><p>　　大口徑焊口的氬氣室對口前用硬紙殼和水溶紙做好氬氣室，充氬保護(hù)范

12、圍以坡口中心為準(zhǔn)，每側(cè)各200-300mm處，焊口外壁處周圍用高溫膠帶密封，在管子開口處或者氣室中心充氬，并留有一處排氣孔從而提高氣室內(nèi)部的氬氣純度。 </p><p>　　2.4.4 P92鋼焊接工藝過程 </p><p>　　焊接前先進(jìn)行升溫預(yù)熱并開始進(jìn)行充氬，充氬期間做好各項(xiàng)焊接準(zhǔn)備。待預(yù)熱溫度達(dá)到150℃后撕開封口處用打火機(jī)試驗(yàn)充氬效果良好后開始打底，特別需要指出的是因電阻加熱進(jìn)行

13、預(yù)熱時，熱電偶布置在加熱區(qū)以內(nèi)，質(zhì)檢員采用紅外線測溫儀對坡口根部進(jìn)行測溫，只有當(dāng)坡口實(shí)際溫度到達(dá)預(yù)熱溫度后，方可進(jìn)行打底焊接。 </p><p>　　氬弧焊打底焊時邊撕開封口邊進(jìn)行焊接，以保證充氬效果，打底過程中嚴(yán)格控制焊接電流以及打底厚度，搭擋焊工將封口處撕開2cm觀察打底透度情況，確保打底焊接質(zhì)量。為了確保焊口的根部質(zhì)量、防止氧化，P92鋼焊接第一遍填充仍然采用氬弧焊，其它層采用電焊工藝。 </p>

14、;<p>　　手工電弧焊過程中，要確保焊接電流、預(yù)熱溫度、層間溫度、焊層寬度及厚度等都在規(guī)定范圍內(nèi)，以減小焊接線能量的輸入，抑制焊縫晶粒過大，提高焊縫的機(jī)械性能。 </p><p>　　3.熱處理控制要點(diǎn) </p><p>　　3.1 嚴(yán)格熱電偶的綁扎，熱電偶綁扎一定牢固，以控制熱電偶測量溫度的精確性。 </p><p>　　3.2 熱處理前必須低溫保

15、護(hù),使馬氏體充分轉(zhuǎn)變，為了使轉(zhuǎn)變充分，可以適量延長低溫保護(hù)時間。 </p><p>　　3.3焊接完畢后，按照熱處理工藝要求對焊口先做低溫保護(hù)，然后按照規(guī)定的升溫速度升至恒溫溫度760±5℃，保溫時間嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)程要求執(zhí)行，冷卻至300℃后不控溫，但在保溫棉內(nèi)冷卻至室溫。對熱處理后的焊接接頭及時進(jìn)行無損檢測及硬度檢測。 </p><p>　　3.4預(yù)熱及焊后熱處理的控制是保證焊

16、接接頭各項(xiàng)指標(biāo)性能的重中之重，熱處理必須嚴(yán)格執(zhí)行各個參數(shù)和步驟。 </p><p><b>　　4 無損檢測 </b></p><p>　　焊后對焊縫進(jìn)行100%光譜復(fù)查，100%超聲波檢驗(yàn)，100%硬度檢驗(yàn)以及金相抽查檢驗(yàn)。 </p><p><b>　　4.總結(jié)： </b></p><p>