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1、SA213T91钢管的焊接工艺试验第32卷第8期20O2年8月雹珲俄ElectricWeldingMachineVo1.32No.8Aug.2002SA213-T91钢管的焊接工艺试验王志红,赵进忠,杨永海(1.山东鲁能电力焊接培Il中心,山东济南250022;2.山东省农业机械管理办公室,山东济南250013;3.济南电焊机厂,山东济南250022)TheexperimentoftheweldingtechnologyforSA213-T91steelpipeWANGZhihong,ZHAOJinzhons,YANGYonghai(1.ShandonghmengElectricPowerWe
2、ldingTrainingCenter,Jinan250022.China;2.ShandongProvincialAgriculturesMechanicManagementDepartment,Jinan250013,China;3JinanElectricWeldingMhinceFactory,Jinan250022,China1Abstract:Theweldingtechnology,preheating,weldingprocessandpostweldheattreatmentofSA213一T91arediscussedinthepaper,theexperimentsfor
3、weldingjointhavebeendoneandtheresultsaresatisfied.ThetechnologywasadoptedinShandongLunengelectricpowerweldingtrainingcenterforthetrainingofweldingworkersandachievedSUCCESS.Keywords:SA213一T91;weldingtechnology;experiment引言为了满足电力工业发展的高参数,大容量,高效率,低污染要求,国内新建火电厂及设备检修更换构件中已广泛采用SA213一T91钢,但在焊接试验研究及施工生产中还存在
4、一些亟待解决的问题.为了更好的使用SA213一T91钢,我们对SA213一T91钢进行了焊接工艺试验.1SA213一T91钢的特点SA213一1钢是由美国橡树岭国家实验室(ORNL)和美国燃烧工程公司(CE)冶金材料实验室1975-1976年合作研制的.SA213一T91钢是一种改良型的9Cr一1Mo钢,是在原9Cr一1Mo马氏体钢基础上,降低含碳量,添加微量V,Nb等合金元素,控制N,Al含量得到的,其化学成分和常温力学性能分别见表1,表2.由表1可以看出,1钢的化学成分限制是十分严格的.2SA213一T91钢焊接性分析【l】收稿日期:20020528作看简介:王志红(1973.),女,山东
5、济宁人,助工,学士,主要从事焊理论培训及研究工作.表1SA213-T91钢的化学成分%s-0.30o.o2o,0.010-.sA213一,081603l0momT911.05.0.250.100,07lv表2SA213一191钢的常温力学性能ASTMA213341558525OsA2131钢合金元素含量较高,总量约为1O%.裂纹指数为:+(Cu)+2(Mo)+lOoJ(V)+7oJ(Nb)+5fri)一2=9.92-12.8>0.因此,该钢种有一定的空淬硬化裂纹倾向及焊缝脆化,须焊前预热,保持一定层间温度并进行焊后热处理,焊接工艺参数宜采用小线能量施焊,方能保证其焊接接头质量.鉴于上述焊
6、接性分析,此钢的焊接必须采取行之有效的焊接工艺措施,并严格执行热处理工艺规范.3SA213一T91钢焊接工艺试验【2】3.1试验条件?31?生产与应用雹珲梭a.钢材T9l,63.5mm4.5mm.b.焊接方法采用手工钨极氩弧焊,氩气流量810L/min(背面充氩6-15L/min).C.环境温度2030,湿度小于60%.d.焊接位置水平固定(5C),垂直固定(2G).e.热处理设备LWKl2(0-220)-B.f.焊接设备ZX73l5STG.g.焊接材料焊丝为TGS一9cb,2.4mm,化学成分见表3.3.2焊接工艺规范3.2.1焊前准备a.坡口制备(见图1)b图1坡口制备图形状尺寸=32.l
7、.,P=0.51.0nlm,b=2.53.0mm.焊前清理彻底清除坡口内外母材表面两侧10mm范围内及焊丝表面的油污,铁锈,水分等,直至露出金属光泽.b.对口点固焊将焊丝熔化金属直接点固在对口的根部,对口错口不超过1.0mm.点固焊前用火焰加热点固焊区到150oC.点固焊及正常施焊过程中禁止在管子表面试电流,乱引弧.3.2.2焊前预热a.预热温度焊前采用电阻加热坡口两侧150mm左右,预热温度为150oC;b.层间温度保持在200300左右.4.2.3焊接规范参数焊接规范参数的选用见表4.3.2.4焊后热处理焊后采用高温回火热处理方法.其工艺为:a.温度(76010)oC;?32?表4焊接规范
8、参数第32卷盏差wsTGS一9cb2.4.正接60-85.8.510.585125置jTGS-gebi.4歪接,70-.S5n82ZI43b.恒温时间0.5h;C.升温速度280/h;d.降温速度213/l1;温度降至300oC以下时可不控制;e.热处理曲线如图2所示.图2热处理曲线图4焊后检测4.1外观检查外观检查结果见表5.表5外观检查4.2无损探伤无损探伤结果见表6.表6无损探伤沓差38RT2一无IDL/TS069-9639RT2.5一无I童.D069-96L生产与应用王志红等:SA13一T91钢管的焊接工艺试验第8期4.4常温力学性能常温力学性能和弯曲试验结果见表8,表9.表8力学性能
9、表9弯曲试验水平固善錾车一嚣誊妻垂直固定鬻lI_蓍j警4.5微观金相组织焊缝,热影响区金相组织为回火索氏体,组织合格,金相组织如图3所示.5焊接操作工艺要领如图4所示,分为对El定位焊,根层打底施焊1,中间填充层施焊2和盖面层施焊3.图4施焊图5.1对口定位焊采用高频引弧法引燃电弧,将坡口两侧钝边熔化后加丝焊接.注意观察坡口两侧的熔合情况,必须使熔敷金属与母材充分熔合.5.2根层打底施焊采用内填丝法焊接,焊枪呈锯齿形摆动,在两侧适当停留,填丝动作要稳.5.3中间填充层施焊a编号为38一J试样的焊缝金相组织(400)b编号为38一J试样的焊接热影响区金相组织(400)c编号为39一J试样的焊缝金
10、相组织(400)d编号为39_J试样的焊接热影响区金相组织(400)图3焊缝及热影响区金相组织采用连续送丝法,焊枪做锯齿形摆动,焊丝要始终处在氩气保护区内,焊接速度尽量加快,避免焊缝表面氧化.5.4盖面层施焊采用连续送丝法,焊枪做锯齿形摆动,焊丝要始终在熔池中间并处在氩气保护区内,焊接速度尽量加快,避免焊缝表面氧化.6结论a.运用合适的工艺规范焊接,T91钢的焊接接头机械性能指标完全可以满足要求.b.所提供的焊接,加热工艺规范参数,适合焊工的培训,也适合工程现场焊接施工.参考文献:【1】中国机械工程学会焊接学会.焊接手册(第二册材料的焊接)【M】.北京:机械工业出版社,1992.【2】SD340-89,火力发电厂锅炉压力容器焊接工艺评定规程【S】.?33?