[发明专利]一种350MW机组主蒸汽管道‑P91焊接工艺

说明书

技术领域

本发明涉及管道焊接技术领域，具体为一种350MW机组主蒸汽管道-P91焊接工艺。

背景技术

ASME SA335P91钢管，具有优良的高温强度和抗高温氧化性，但其焊接性能较低合金耐热钢差，若焊接工艺欠佳，往往出现焊缝金属冲击功低下，加之焊接接头不同特征区域的力学性能的差异而易引起应力集中，故易产生早期失效。例如某电厂125MW机组主蒸汽管道，由于焊接接头硬度不足，运行9个月后爆管。因此，对T/P91的研究主要集中在优化焊接工艺，探寻工艺控制接头性能机理，创新工艺核心技术，改善和提高焊接接头冲击韧性、焊接脆性、焊后热处理和焊接热影响区的性能，提高锅炉及管道使用寿命为企业节能创效提供技术支持。锅炉管道运行达不到标准要求的时间，提前发生爆管等安全事故，目前可遵循的焊接工艺范围较大。焊接工艺参数与热参数匹配不合适，通过工艺实验，选择较佳工艺，为技术工人的培训提供技术参数。

发明内容

本发明的目的在于提供一种350MW机组主蒸汽管道-P91焊接工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种350MW机组主蒸汽管道-P91焊接工艺，其特征在于：包括以下步骤：

A、焊前准备：

a、封底层：采用钨极惰性气体双面保护焊进行封底焊接，焊接材料为MTS3焊丝，焊丝规格为φ2.4mm；

b、填充层：采用手工电弧焊进行填充层焊接，焊接材料为Chromo T91焊条，焊条规格为φ2.5mm；

c、盖面层：采用手工电弧焊进行盖面层焊接，焊接材料为Chromo T91焊条，焊条规格为φ3.2mm；

d、开坡口：用车床和镗铣床对钢管开V型坡口，坡口角度为55°-65°，钝边为1.2mm-1.5mm；

B、焊前预热：对母材采用电加热方式进行预热，预热速度为100℃/h-150℃/h，预热温度为150-200℃，达到预热温度后恒温120min-150min；

C、控制层间温度：采用采用电加热方式进行升温，采用红外线测温仪进行测温，控制焊接温度在200℃-300℃，之后进行焊接；

D、焊接：包括以下步骤：

a、封底层焊接：采用钨极惰性气体保护焊以42mm/min-57mm/min的焊接速度和9-11L/min的进气速度进行焊接，焊接电流90-110A，焊接电压10-16V，热输入量1.3-1.7KJ/mm；

b、填充层焊接：采用手工电弧焊以50mm/min-60mm/min的焊接速度进行焊接，焊接电流70-90A，焊接电压18-20V，热输入量1.5-1.8KJ/mm；

c、盖面层焊接：采用手工电弧焊以70-80mm/min的焊接速度进行焊接，焊接电流115-125A，焊接电压18-20V，热输入量1.3-2.0KJ/mm；

E、焊后热处理：将焊接件先降温，后升温，再恒温，再降温的方式进行热处理。

优选的，步骤E中热处理方法包括以下步骤：

A、将焊接件以100℃/h-150℃/h的速度进行缓慢冷却，直至温度降至100℃-120℃后恒温1h；

B、再将焊接件通过电加热的方式进行加热，以100℃/h-150℃/h的速度进行升温，升至750℃-770℃后恒温4h；

C、再将焊接件以100℃/h-150℃/h的速度进行缓慢冷却至300℃，之后自然冷却至常温。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的主蒸汽管道-P91焊接工艺焊缝均匀美观，成型良好，能够改善和提高焊接接头冲击韧性、焊接脆性、焊后热处理和焊接热影响区的性能，提高锅炉及管道使用寿命。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

一种350MW机组主蒸汽管道-P91焊接工艺，包括以下步骤：

A、焊前准备：

a、封底层：采用钨极惰性气体保护焊进行封底焊接，焊接材料为MTS3焊丝，焊丝规格为φ2.4mm；

b、填充层：采用手工电弧焊进行填充层焊接，焊接材料为Chromo T91焊条，焊条规格为φ2.5mm；

c、盖面层：采用手工电弧焊进行盖面层焊接，焊接材料为Chromo T91焊条，焊条规格为φ3.2mm；