1. P91鋼的化學(xue)成分
P91鋼(gang)為(wei)馬氏體耐熱鋼(gang)，其化學成(cheng)分見(jian)表(biao)4-18.
2. 焊前準備(bei)
對(dui)口(kou)(kou)裝配應(ying)支(zhi)撐(cheng)(cheng)牢固(gu)，防止在焊(han)接過程中(zhong)發生管(guan)道位移(yi)和(he)變形。嚴禁在管(guan)道母材(cai)上焊(han)接其他支(zhi)撐(cheng)(cheng)物。支(zhi)撐(cheng)(cheng)物應(ying)遠(yuan)離加熱器300~500mm.對(dui)口(kou)(kou)間隙4~5mm,鈍(dun)邊≤2mm.點(dian)固(gu)時采用(yong)同種材(cai)料點(dian)固(gu)塊(kuai)，長度(du)為10~20mm,用(yong)電(dian)焊(han)點(dian)固(gu)到P91管(guan)坡口(kou)(kou)內，待打底層完成后再用(yong)角磨機(ji)磨掉。
試件組對前用半圓(yuan)銼將毛刺(ci)打磨掉，然后銼出所需鈍邊。清除試件坡口周圍(wei)20mm范圍(wei)內鐵銹、油污(wu)等。
采用有效的充(chong)氬氣(qi)保(bao)護措施，在P91大管600mm長度范(fan)圍(wei)內，焊縫間(jian)隙用錫箔紙(zhi)封死(si)，管端(duan)用草(cao)紙(zhi)板(ban)(ban)(ban)密閉封堵成一(yi)個(ge)氣(qi)池(chi)，在300℃時草(cao)紙(zhi)板(ban)(ban)(ban)焦煳，760℃高溫回(hui)火后，草(cao)紙(zhi)板(ban)(ban)(ban)變為灰(hui)燼(jin)，不會造成危害。
3. 焊(han)接
焊(han)(han)(han)接方法采用手工TIG焊(han)(han)(han)打(da)底和焊(han)(han)(han)條電弧焊(han)(han)(han)填充蓋面(mian)。對于(yu)水平固(gu)定管(guan)始(shi)(shi)焊(han)(han)(han)位(wei)(wei)置(zhi)在時鐘6點位(wei)(wei)置(zhi)，焊(han)(han)(han)接方向由底向上分兩半(ban)圈(quan)進行焊(han)(han)(han)接，可先從逆時針方向開始(shi)(shi)。對于(yu)垂直固(gu)定管(guan)起焊(han)(han)(han)位(wei)(wei)置(zhi)不作要求。焊(han)(han)(han)接工藝參數見表4-19.
①. 氬弧焊(han)打(da)底焊(han)
a. 水平固定焊
水平固定氬弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)在(zai)(zai)底部引弧(hu)(hu)(hu)后，在(zai)(zai)坡(po)口根(gen)部間隙兩(liang)(liang)側(ce)用焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)槍劃(hua)圈預熱，待坡(po)口兩(liang)(liang)側(ce)鈍(dun)(dun)邊(bian)熔化(hua)形成熔孔后，由(you)管內側(ce)緊貼熔孔送(song)進(jin)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)，填(tian)絲(si)方法(fa)如圖(tu)(tu)4-46和圖(tu)(tu)4-47所(suo)示。在(zai)(zai)鈍(dun)(dun)邊(bian)熔化(hua)邊(bian)緣(yuan)兩(liang)(liang)側(ce)各送(song)進(jin)一滴液態金屬，通過(guo)(guo)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)槍橫向擺(bai)(bai)動(dong)(dong)(dong)，使之形成搭(da)橋連接(jie)。在(zai)(zai)打底焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)過(guo)(guo)程中，應根(gen)據焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)位(wei)置的(de)不(bu)同變(bian)換填(tian)絲(si)方式。在(zai)(zai)仰焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)及仰爬(pa)坡(po)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)位(wei)置采(cai)用內填(tian)絲(si)法(fa)，在(zai)(zai)立(li)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)、立(li)爬(pa)坡(po)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)及平焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)位(wei)置時(shi)(shi)采(cai)用外填(tian)絲(si)法(fa)；焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)與(yu)管外壁焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)方向成10°~15°夾角。打底焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)時(shi)(shi)注(zhu)意焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)槍及焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)擺(bai)(bai)動(dong)(dong)(dong)方法(fa)，一般以鋸齒(chi)或月牙(ya)擺(bai)(bai)動(dong)(dong)(dong)為宜（圖(tu)(tu)4-48).電弧(hu)(hu)(hu)熔化(hua)坡(po)口每(mei)側(ce)0.5~1mm,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)送(song)進(jin)要緊貼熔池(chi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)端部跟電弧(hu)(hu)(hu)行(xing)走方向做小幅度(du)橫向擺(bai)(bai)動(dong)(dong)(dong)，擺(bai)(bai)動(dong)(dong)(dong)中注(zhu)意不(bu)得使焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)與(yu)鎢(wu)極(ji)端部接(jie)觸。
封(feng)口焊時(shi)，當電弧運至(zhi)距(ju)管子頂(ding)部3~4mm處(chu)，停(ting)止送(song)(song)絲(si)，先在封(feng)口處(chu)周圍(wei)劃圈(quan)預熱，使之呈(cheng)紅(hong)熱狀(zhuang)態，然后將(jiang)電弧拉(la)回(hui)原熔池(chi)填絲(si)焊接。封(feng)口后停(ting)止送(song)(song)絲(si)繼續(xu)向前施焊5~10mm停(ting)弧。停(ting)弧后不要(yao)立即移(yi)開(kai)焊槍，要(yao)待熔池(chi)凝固后再移(yi)開(kai)。
后半部焊(han)接按順(shun)時針(zhen)方向焊(han)接，焊(han)接方法與前半圈相(xiang)同。打(da)底焊(han)縫(feng)厚度一般以(yi)2~2.5mm為宜。
b. 垂直固定(ding)焊
垂直(zhi)固定氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)在坡(po)口內側空間引弧(hu)(hu)，焊(han)(han)(han)(han)槍(qiang)(qiang)與焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)向夾角(jiao)為(wei)70°~80°,焊(han)(han)(han)(han)絲(si)與管壁內側周向夾角(jiao)為(wei)10°~15°,將焊(han)(han)(han)(han)槍(qiang)(qiang)在坡(po)口根(gen)部做上(shang)、下(xia)(xia)劃圈預熱(re)。當鈍邊熔(rong)化形(xing)成熔(rong)孔后(hou)，即在坡(po)口根(gen)部上(shang)、下(xia)(xia)側各送一滴液(ye)態金屬(shu)，擺(bai)動焊(han)(han)(han)(han)槍(qiang)(qiang)形(xing)成搭橋連接(jie)(jie)，然(ran)后(hou)開始正常焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。填充時應注(zhu)意焊(han)(han)(han)(han)絲(si)端(duan)部從(cong)上(shang)側坡(po)口斜(xie)拉下(xia)(xia)側坡(po)口根(gen)部，保證(zheng)電弧(hu)(hu)一半用來熔(rong)化金屬(shu)，使(shi)之形(xing)成均(jun)勻焊(han)(han)(han)(han)縫；一半用來打(da)開熔(rong)孔，保證(zheng)背面焊(han)(han)(han)(han)縫成形(xing)。垂直(zhi)固定管打(da)底(di)焊(han)(han)(han)(han)時，受重力作用，液(ye)態金屬(shu)極易下(xia)(xia)墜(zhui)，因(yin)此在操作時送絲(si)要節奏均(jun)勻，焊(han)(han)(han)(han)槍(qiang)(qiang)采用上(shang)、下(xia)(xia)斜(xie)拉鋸齒形(xing)擺(bai)動方(fang)法，盡(jin)量采用短弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。
②. 焊條(tiao)電弧(hu)焊填充及(ji)蓋面焊
a. 水平固定焊
水平固(gu)定管填(tian)充及蓋面焊均采用(yong)焊條電弧焊，通常是將打底焊前半部(bu)分(fen)作(zuo)為填(tian)充焊的后(hou)半部(bu)分(fen)，目的是將上下(xia)接(jie)頭錯開(kai)，填(tian)充層運條采用(yong)鋸齒形擺動(dong)，在焊接(jie)過程中(zhong)，從(cong)下(xia)向上焊接(jie)位置不得變化(hua)(hua)，焊條角度也應隨(sui)之發(fa)生變化(hua)(hua)，如圖4-49所(suo)示。
蓋(gai)面(mian)層采用(yong)月(yue)牙形運條焊(han)接(jie)(jie)，在(zai)坡口兩側邊緣要注意停頓。焊(han)條擺(bai)動要平(ping)穩，以使(shi)焊(han)后波紋均(jun)勻美(mei)觀。引弧點要在(zai)焊(han)接(jie)(jie)前方10~15mm處，電弧引燃后，要拉回熔池(chi)中心處，待弧坑填滿后，方能繼續向前擺(bai)動焊(han)接(jie)(jie)。水(shui)平(ping)固定管焊(han)道布置如圖4-50所示(shi)。
b. 垂直(zhi)固定(ding)焊(han)
垂直固(gu)定管焊(han)接(jie)(jie)時，必須保(bao)證(zheng)焊(han)縫(feng)(feng)上下兩端(duan)(duan)熔(rong)合良好，不(bu)(bu)得出現(xian)未熔(rong)合和夾渣等缺陷。填(tian)充焊(han)道(dao)(dao)采用多(duo)道(dao)(dao)焊(han)，焊(han)道(dao)(dao)分布如(ru)圖4-51所示(shi)。焊(han)條(tiao)角(jiao)度如(ru)圖4-52和圖4-53所示(shi)。第(di)一(yi)(yi)道(dao)(dao)焊(han)時焊(han)條(tiao)與焊(han)接(jie)(jie)方(fang)向(xiang)的夾角(jiao)為(wei)75°~85°,與坡(po)口(kou)下端(duan)(duan)夾角(jiao)為(wei)50°~60°,運(yun)條(tiao)方(fang)法為(wei)斜圓(yuan)圈形。焊(han)接(jie)(jie)過(guo)程中(zhong)注意電(dian)弧中(zhong)心對準(zhun)上一(yi)(yi)層焊(han)縫(feng)(feng)的下邊緣，向(xiang)前(qian)運(yun)條(tiao)時不(bu)(bu)要(yao)將(jiang)坡(po)口(kou)棱邊破壞，以防(fang)蓋面焊(han)時影響視線。下一(yi)(yi)道(dao)(dao)焊(han)對準(zhun)上一(yi)(yi)道(dao)(dao)焊(han)縫(feng)(feng)的上邊緣，但焊(han)條(tiao)角(jiao)度向(xiang)下適當調整。運(yun)條(tiao)時注意電(dian)弧覆蓋焊(han)道(dao)(dao)情況，下側(ce)要(yao)稍(shao)大于(yu)上一(yi)(yi)道(dao)(dao)焊(han)縫(feng)(feng)中(zhong)心，上側(ce)要(yao)緊貼(tie)坡(po)口(kou)邊緣棱角(jiao)處。
蓋面焊(han)(han)(han)(han)(han)時(shi)第一道采用(yong)(yong)直線(xian)形(xing)運(yun)(yun)條，短弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)接。焊(han)(han)(han)(han)(han)接中注意坡口(kou)(kou)下(xia)邊緣熔化(hua)情(qing)況，一般熔池要(yao)熔化(hua)坡口(kou)(kou)邊緣0.5~1mm.下(xia)一道焊(han)(han)(han)(han)(han)接采用(yong)(yong)斜(xie)圓(yuan)圈形(xing)運(yun)(yun)條方法，要(yao)壓住(zhu)上一道焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)近2/3.焊(han)(han)(han)(han)(han)條擺動幅度(du)要(yao)視所剩焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)寬(kuan)度(du)選擇。寬(kuan)度(du)大(da)采用(yong)(yong)斜(xie)鋸齒擺動，寬(kuan)度(du)小(xiao)則采用(yong)(yong)直線(xian)運(yun)(yun)條方法。焊(han)(han)(han)(han)(han)接中要(yao)適當(dang)減小(xiao)焊(han)(han)(han)(han)(han)接電流，并(bing)縮短弧(hu)長，使熔化(hua)的(de)液態金屬和熔渣均勻(yun)覆蓋在焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)表面上，得到整(zheng)齊(qi)美觀(guan)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)成(cheng)形(xing)。
4. 焊后熱處理
焊后(hou)在焊縫(feng)冷至100~120℃后(hou)進行焊后(hou)熱(re)處理。焊后(hou)熱(re)處理的(de)升溫(wen)速度控制在150℃以(yi)下(xia)，恒溫(wen)溫(wen)度為750℃±10℃,恒溫(wen)時間(jian)按壁厚每25mm保溫(wen)1h計(ji)算，但不得少(shao)于3h,降至300℃以(yi)下(xia)，可以(yi)不作控制。
