爐管在長期服役過程(cheng)中，會產生(sheng)不(bu)同(tong)類型的(de)冶金損傷(shang)、形變和(he)破壞，必須對(dui)嚴重損傷(shang)和(he)失效部位進行(xing)更換(huan)。由此提(ti)出(chu)了新舊爐管的(de)焊接課題。尤(you)其是冶金損傷(shang)的(de)爐管，其焊接性(xing)很差，給(gei)焊接帶來了很大(da)困(kun)難。

一、對損傷爐(lu)管焊(han)接(jie)性分析

  1. 損傷爐管(guan)內壁存(cun)在著滲碳、氧化和受腐(fu)蝕層，其常(chang)溫下的塑性和韌(ren)性顯著下降，失去(qu)了對裂紋(wen)產生和擴展的阻力(li)，在焊(han)接應力(li)作用(yong)下，極易形成裂紋(wen)。

  2. 滲碳層較厚的爐(lu)管與(yu)新爐(lu)管焊(han)接(jie)時，待焊(han)處(chu)存在(zai)著滲碳與(yu)未滲碳的兩種鋼材(cai)，其密度(du)和線脹系數有很(hen)(hen)大(da)差(cha)異，容易造(zao)成很(hen)(hen)大(da)的局部應(ying)力，進而產生裂紋。

  3. 因(yin)服役而組織老化(hua)的(de)爐管，其管壁心部組織的(de)碳化(hua)物(wu)(wu)分(fen)布(bu)形態已發生改變，晶內(nei)彌散(san)碳化(hua)物(wu)(wu)的(de)聚集(ji)及晶界碳化(hua)物(wu)(wu)呈(cheng)網狀片，使舊爐管的(de)強度和韌性下(xia)降，一旦(dan)內(nei)壁形成裂紋，會迅速擴展(zhan)至穿透整(zheng)個管壁。

  4. 焊接(jie)修復(fu)由于變形(xing)、彎曲或膨(peng)脹而失(shi)效的(de)爐管(guan)過程(cheng)中(zhong)，焊接(jie)時接(jie)頭組對會發生錯邊和(he)中(zhong)心(xin)偏移，引起較大的(de)應(ying)力集中(zhong)。

二、損傷爐管的焊接修復工藝(yi)

  1. 焊前準備 

    對接焊(han)時(shi)，坡口處要加工成60°～65°夾角，對口間(jian)隙為(wei)2.5mm；坡口待焊(han)處20mm端(duan)應采(cai)用砂輪打磨，爐管內壁(bi)層厚至少(shao)去除0.5mm。外壁(bi)淺層修磨；坡口及待焊(han)區附(fu)近表面須通過著色滲透檢測，確認無微(wei)裂紋存(cun)在，方(fang)可施焊(han)。

  2. 組對裝配 

    損傷爐管(guan)(guan)由于材(cai)料變脆，本身又(you)處(chu)于復(fu)雜的應力狀(zhuang)(zhuang)態，對接(jie)接(jie)頭組(zu)對裝(zhuang)配時，應盡(jin)量避(bi)免錯(cuo)(cuo)邊(bian)，尤(you)其要嚴格控(kong)制單方向偏移(yi)錯(cuo)(cuo)邊(bian)；當管(guan)(guan)壁厚(hou)度不(bu)等時，適當修磨多(duo)余(yu)壁厚(hou)成(cheng)斜坡，盡(jin)量保持組(zu)對時管(guan)(guan)壁厚(hou)度均勻(yun)一致；焊接(jie)修復(fu)時使用吊索或支承裝(zhuang)置，使下部爐管(guan)(guan)不(bu)承受(shou)重力，保持低的初始應力狀(zhuang)(zhuang)態，直到組(zu)焊全過程結束。

  3. 焊接修復中注意事(shi)項(xiang) 

    底層焊(han)要(yao)(yao)保證熔透均勻，避(bi)免產生裂紋；爐管上的(de)同一(yi)條環焊(han)縫(feng)，宜由兩(liang)名焊(han)工(gong)同時(shi)進行對(dui)稱焊(han)；若由一(yi)名焊(han)工(gong)施焊(han)時(shi)，爐管的(de)后半圈可分(fen)段焊(han)，以減緩焊(han)接應力集中(zhong)。收弧(hu)(hu)處要(yao)(yao)避(bi)免設計在錯(cuo)邊嚴重(zhong)的(de)部位，注意收弧(hu)(hu)技(ji)術，使用(yong)電(dian)流(liu)衰減裝置，且要(yao)(yao)填滿弧(hu)(hu)坑，防止產生弧(hu)(hu)坑裂紋。

  上(shang)述焊(han)接修(xiu)(xiu)復工藝，適(shi)用于(yu)管(guan)內滲(shen)碳(tan)層厚度小于(yu)1.0mm的(de)(de)爐管(guan)或變形、彎曲(qu)不嚴重(zhong)的(de)(de)爐管(guan)。對(dui)于(yu)嚴重(zhong)損(sun)傷或滲(shen)碳(tan)層厚度在(zai)1.0mm以(yi)上(shang)的(de)(de)爐管(guan)，其潛在(zai)微裂紋較(jiao)多，材(cai)料韌(ren)性下降(jiang)顯著，焊(han)接修(xiu)(xiu)復難度很大，往(wang)往(wang)需要采取更換新爐管(guan)的(de)(de)方(fang)法來解(jie)決。有時也可用高溫預熱(re)(re)方(fang)法焊(han)接滲(shen)碳(tan)較(jiao)為(wei)嚴重(zhong)的(de)(de)爐管(guan)，預熱(re)(re)溫度為(wei)750℃，焊(han)后保溫。其目的(de)(de)是改善待焊(han)接頭處塑性，使爐管(guan)在(zai)具(ju)有塑變能力的(de)(de)溫度下完成焊(han)接，防止裂紋的(de)(de)形成。