[发明专利]一种超超临界锅炉用钢的钨极氩弧焊接工艺

说明书

本发明涉及一种超超临界锅炉用钢的钨极氩弧焊接工艺，包括以下步骤：焊前采用火焰枪对母材进行预热，预热温度约100℃，焊接接头采用双边近40°V型坡口，对接方式，焊前焊缝两端采用钨极氩弧焊点焊定位，采用钨极氩弧小电流(I＝50A)进行打底焊接，然后焊接电流增大至70A采用钨极氩弧焊进行单面焊双面成型，焊接结束后采用电流I＝40A小电流增焊一道焊缝进行焊接变形矫正，整个焊接过程采用钨极氩弧焊接过程采用氩气双面保护，背面保护用氩气流量设置为20L/min，正面保护用氩气流量设置为15L/min。本发明的超超临界锅炉用钢的钨极氩弧焊接工艺，焊接变形小，焊缝无裂纹，可以得到强韧性较好的焊接接头。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别是涉及一种使用实心焊丝焊接超超临界锅炉用钢的钨极氩弧焊接工艺。

背景技术

近年来，随着电力工业的快速发展，火电锅炉正向着高参数、大容量的方向发展。根据国家电力部门的政策，本世纪初将逐步淘汰中小型燃煤机组，改用200MW和300MW的大机组。然而随着向高参数、大容量的方向发展，机组的高温再热器和过热器的最高壁温均己高达600℃，原先使用的12CrlMoV的抗氧化性及高温强度已经超出使用温度，这就对锅炉材料提出更高的要求。

HR6W钢具有优良的综合性能如比较高的高温持久强度、高的蠕变性能及许用应力，因此具有良好的经济性能，在火电厂得到广泛的应用。主要用于电厂锅炉中的过热器和再热器的管道，高温蒸汽条件下的集箱和蒸汽管道(主蒸汽和再热器蒸汽管道)以及石化行业加热炉管道,作为超临界压力机组的蒸汽管和受热管，在工作条件下可以承受蒸汽压力24MPa以上，温度600℃以上，甚至高达650℃。由于其热膨胀系数小和热传导效率高，因此由它制作的钢管在壁厚减小的条件下也能满足使用要求，从而可以减轻整个管道系统的重量，对于支撑结构及支吊架结构的费用也可以减轻，同时也能够节约资源。

采用HR6W钢这种新材料以后，对于火电厂发电机组的工作效率的提高起了很大作用，对于年耗总煤量一半以上的电力行业的经济效率的提高也有很大帮助。国际上在研究HR6W钢性能的同时，也对其焊接性进行了研究，包括预热温度、焊接材料、焊接热裂纹敏感性、裂纹类型、和焊件的拉伸蠕变特性等，目前己经形成一套成熟的工艺，但不完全符合我国大部分待改造的锅炉现状，而且从经济方面考虑，大量进口焊接材料花费巨大。因此，对其焊接工艺进行研究是非常必要的，具有重要的现实意义。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种超超临界锅炉用钢的钨极氩弧焊接工艺，该焊接工艺得到的焊缝成型美观，波纹细腻，飞溅小，接头焊接强度高，无裂纹，可延长焊接结构的使用寿命。

一种超超临界锅炉用钢的钨极氩弧焊接工艺，包括以下步骤：

(1)焊前对母材进行预热，焊丝采用实心焊丝，焊缝两端采用钨极氩弧焊点焊定位；

(2)焊接首先采用钨极氩弧电流I＝50A进行打底焊接；然后焊接电流增大至70A采用钨极氩弧多层多道焊进行单面焊双面成型，层间温度控制在100℃以内；

(3)焊接后采用钨极氩弧电流I＝40A对背面焊缝增焊一道焊缝进行焊接变形矫正；

焊接全过程采用氩气双面保护，焊接速度10～12mm/min。

本发明采用I＝50A小电流钨极氩弧进行打底焊接；采用电流I＝70A钨极氩弧焊进行单面焊双面成型；焊接结束后对背面焊缝采用I＝40A小电流增焊一道焊缝进行焊接变形矫正。小电流慢速焊决定了焊接线能量小，可以保持焊道成型美观，波纹细腻，变形小，背面只需小电流增焊进行矫正，即可有效减小焊件的变形。

优选的，步骤1预热温度为100℃，焊接接头采用双边40°V型坡口，对接方式，焊前焊缝两端采用钨极氩弧焊点焊定位。