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工程技术E& C Technology
A335Gr.P91钢的焊接工艺方法
刘思贤
中国化学工程集团公司中国化学工程第十一建设有限公司河南开封475002
摘要针对A35Gr.P91钢的特点,结合笔者的现场施工经验,论述了A335Gr.P91钢的焊接工艺的操作方法,并对施
工现场的焊接管理经验进行了总结说明。
关键词A35Gr.P91钢焊接工艺焊前预热焊后热处理
中图分类号TG4文献标识码B文章编号1672-9323(201101-0051-03
由我公司负责承建的阿尔及利亚 TERGA3X400MW燃
表2A35.Pl的化学成分(质量分数)(%)
气电站的主蒸汽管道材质选用了A335Gr.P91钢。主蒸汽管道
C
要求满足耐高温的条件,制造安装执行ASME标准,工作量大,
P9110.08~0.1210.2~0.510.3~0.6s0.021s0.01≤0.04
焊接质量要求高,具体参数见表1。
表1超高压蒸气管道具体参数
PI
8.0~9.50.85~1,0510.18~-0.2510.04~0.09
号
材质
视格型号 mm ot
焊口数
表3A35f.1的力学性能
914.30x11.13
78
φ114.30X13.49
母材
抗拉强度
服强度断后伸长率硬度HB
φ168.30×18.26
2
585
415
20
≤250
4
p323.90X33.32
10
(1)碳是影响钠材强度的重要元素,较高的碳含量能提高
5
φ355.60X38.10
4
9355.60X50.80
钢的强度和耐磨性,导致钢的耐腐蚀和焊接性能下降,而且与碳
678
9406.40x12.70
化物形成元素(如Mo)结合,在品界上形成粗大的碳化物。
p610.00X24.6
(2)钼是提高钢的热强度最有效的合金元素,能够强烈地
提高钢中铁素体对端变的抗力。由于形成特殊的碳化物,可以提
A335Gr.P91钢属于改进型的9Cr-1Mo钢,具有较好的高在高温高压下抗氢侵蚀的能力。
耐热性和抗氧化性,但焊接难度较大,在焊接过程中容易引起硬
(3)铬可以提高钢的脆性转変温度,随着铬含量的增加,钢
化和脆化,易产生冷裂纹。为了保证此类材质管道的焊接质量,的脆性转变温度也进一步提高,冲击值随铬含量的增加而下降。
在P?管道开始施工前首先按照 ASMIE規范第区卷用由于不平衡的加热和冷却,品界可能产生偏析产物,从而增加热
935,6038.10的P?管道完成了PQR,并得到了阿尔及利裂纹倾向。
亚国家质量部门的签字认可。在焊前根据PQR制定了切实可行2焊接工艺
的焊接工艺,并在焊工施焊时严格执行。笔者根据自己的现场工
1焊接方法及焊材的选择
作经验,通过本文从A335Gr,P91钢的焊接性、焊接工艺制定
(D)根据PQR制定焊接工艺是焊接的关键,除考虑焊接性
实施和焊接管理等几个方面阐述A335Gr.P的焊接工艺。
外,还得结合具体的生产条件和结构特点进行选择,一般采用钨
1焊接性分析
极氟弧焊打底(两遍),焊条电弧焊填充及盖面。钨极氩弧焊热
1化学成分和力学性能
输入和过热区小,高温停留时间短,冷却速度快,适合A335Gr
A335Gr.P91的化学成分见表2,力学性能见表3
P91材料的特点。
1.2合金元素对焊缝的影响
2)焊材选择:焊条/焊丝牌号E9015-B9ER90S-B9。焊
合金元素是影响焊缝质量的主要因素
材的化学成分见表4,力学性能见表5。
石油化工建设201,0157
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E& C Technology I工程技术
表4焊材的化学成分(质量分数)(%6)
焊层厚度≥3mm。筑气流量正面为8-12L/min:背面第一遍打
C
Si
in
P
底时为10~25L/min,第二遍氟弧焊时流量为3~8L/min。
P015-B0.08~0.13≤0.30≤1.25≤0.01≤0.011≤1.0
弧焊打底应焊两遍,目的是防止电焊击穿打底层,造成根部氧
H0S-BB10.07~0.1310.15~0.5s1.2≤0.011s0.011≤0.8
化。打底完成后,要对打底焊缝进行100%的着色检查,防止细小
o
裂纹的存在。检查合格后,把焊缝清理干浄,将预热温度升至
5-B8.0~9.510.85~1.200.15~0
0.02-0.1
200~-250℃,开始焊条电弧焊,采用直流反接法、两人对称焊
H0S-B8~10.510.85~1.200.15~-0.310.02~0.1
接。第三、四层电弧焊,采用φ3.2m焊条,电流为90-110A
在保证熔化良好的前提下,尽量减小焊接电流,严防烧穿底层。
表5焊材的力学性能
中间层采用φ4.0mm焊条,电流为120~150A,各层接头应互
焊材
抗拉强度屈服頭度断后伸长率
相错开,焊工要加强层间清理,严防焊鏠夹渣。采用多层多道焊
/ Ma
A Mpa
硬度HB
B015B
2620
2530
217
≤250
各焊道的单层厚度约3.5mm,单焊道的摆动宽度≤3倍焊条直
H90S-B
2621
2410
16
≤250
径,具体参数见表6。由于E9015-B9焊条的脱渣性能较差,每层
焊道需清理干净,尤其注意清理接头及焊道两。
2,2焊前准备
焊接时应严格按焊接工艺及参数进行,严禁在坡口之外的
坡口制备采用机械加工的方法,加工双V形坡口并保证坡
母材表面引弧和试验电流,并应防止电弧擦伤母材。焊缝宽度以
口的边厚度为L.6t0.8mm,对披口表面进行渗透检测,不得每边盖过坡口2m为宜,焊缝余高为0-3mm。
有裂鈫和夹层等缺陷。
2.5焊后热处理
对口间隙为3土1mm,焊前应彻底清除坡口及其内外表面
焊后热处理设备为智能型温度程序控制箱
20mm范围的油污、铁锈、油漆、水迹、污折、氧化皮及其他对焊wCx-360-1212,后热处理方法为电加热法,焊后热处理溢
接有害的物质,并用砂轮机打磨直至露出金属光泽。要求焊丝的
度为745~775℃,测温方法为热电偶,焊后热处理加热范围为
表面保证无锈蚀和油污,焊前需用内溶剂消洗焊丝表面并及以焊缝中心为基准,每侧在焊缝宽度的3倍以上,且225mm,加
时使用,剩余焊丝下次使用前应重新清洗。
热应均匀。保温宽度为加热宽度及其以外100mm范围。
氬弧焊焊接时背面需要充保护,以避免焊缝根部氧化。根
热处理曲线:热处理时应用热处理自动记录仪记录热处理
据要求,保护气体氯气純度要299.99%。因现场管道口径都在
曲线。热处理在焊后立即进行,热处理工艺见图1,焊后热处理
4时以上,現场无法采取专用充氩装置,经现场试验得出,可采用之前,必须将焊道冷却到120C,恒温2h使残余奥氏体全部转
耐300~400℃高温的