T91P91钢的焊接工艺

焊接　2005(12) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・29・

分进行; 同时, 熔渣也不能均匀地覆盖在熔池和焊接区内, 而失去应有的保护作用; 另外, 在冷却时熔渣凝固较早, 使溶解在液态金属中的气体不易排出, 而使焊缝表面形成麻点“、压铁水”等缺陷, 严重时还会产生表面气孔。

(3) 3号和4号焊剂的熔化温度和熔化温度区间处于合适的范围内, 能够保证焊接具有良好的工艺性能。

焊接性能试验的结果表明, 具有合理熔化特性范围的3号配方焊接工艺性能和力学性能最佳。说明利用烧结焊剂的熔化特性确定配方是可行的。4　结　　论

(1) 根据烧结焊剂中各组分的性能特点, 利用均匀

响规律, 可以缩小配方的选择范围, 进一步优化配方。

(3) 试验成功研制了适用于X70管线钢埋弧自动焊的烧结焊剂。

参考文献

1　方开泰. 均匀设计与均匀设计表. 北京:科学出版社,1994:1～34

2　张子荣, 时　炜. 简明焊接材料选用手册. 北京:机械工业出

版社,2004:377～380

3　Davis M L E , Bailey N. Properties of submerged arc fluxes -a

foundamental study. Metal C onstruction ,1982(3) :202～2094　蒋友寰. 埋弧焊焊剂的物理性能分析研究. 焊接技术,1995

(5) :28～29

(收稿日期　2005　09　14)

设计的方法设计烧结焊剂的配方数量少, 能够极大缩

短试验时间, 降低研究成本。

(2) 利用烧结焊剂的熔化特性对焊接工艺性能的影

作者简介:　许昌玲,1967年出生, 。

的焊接工艺

广东火电工程总公司焊接工程公司(广州市　510730) 　　王则灵

摘要　主要介绍了T 91/P91材料的特点以及其在焊接过程中容易出现的焊缝性能和H AZ 性能的劣化问题, 分析了T 91/P91材料的焊接性, 介绍了T 91/P91的焊接工艺、热处理工艺以及在实际焊接施工过程中经常遇到的问题以及预防方法。通过采取合适的预热温度、焊接工艺方法和焊后热处理工艺, 可以解决T 91/P91焊接过程中易出现的焊缝性能和H AZ 性能的劣化问题, 保证焊口的质量并使焊缝、熔合区及其热影响区能够获得较好的性能, 满足其在火电厂中的高温运行要求。

关键词:　T91　P91　焊接工艺　热处理工艺　焊缝性能

WE LDING PR OCE DURE OF T91/P91STEE L G PEC Welding Engineering C o. 　　W ang Z eling

Abstract 　The property of T 91&P91and the property deterioration of the weld seam and H AZ were introduced in this pa 2per. The welding characteristics , technology and heat treatment procedure of T 91&P91were analyzed as well as the problems en 2countering during welding and relevant prevention measure. By adopting appropriate preheating temperature , welding procedure , and post -welding heat treatment procedure , the property deterioration of the weld seam and H AZof T 91&P91can be s olved and fav orable property of weld seam , melting zone and H AZ that can satis fy the need of operation at high temperature in power

station can be achieved.

K ey w ords :　T 91, 　P91, 　w elding procedure , 　heat treatment procedure , 　w eld seam property

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　焊接　2005(12) ・30・

1　材料介绍

提高锅炉蒸气温度和压力参数是提高火力发电厂效率最有效的方法之一, 特别是温度对效率的影响更为显著。增大蒸气压力要求使用高温强度更高的钢材, 否则必然使构件的壁厚成倍地增大。增加蒸气温度则必然要求钢材能在更高的温度下保持高的强度。T91/P91是美国ORN L 在花了8年时间对9Cr1M o 钢进行了改进后, 于1983年推出的。由于其在具有优良的常温和610℃以下高温力学性能的同时, 还具有良好的加工工艺性能, 所以被广泛地用

于大容量高参数机组中。实践证明, 用T91制成的过热器和高温再热器运行的可靠度明显提高, 用P91制成的蒸气管其管壁厚度可成倍地减小, 表1比较了在同样蒸气压力参数下分别使用2. 25CrM o 钢和P91钢时钢管的壁厚。壁厚的减小降低了构件的重量, 减小了结构应力和热应力, 也减小了制造成本和施工难度。T91/P91属调质状态下使用的回火马氏体钢, 组织结构为马氏体加部分铁素体, 在高温环境下具有较好的组织稳定性、高温持久强度、高温蠕变强度。T91/P91的化学成分分别见表2和表3。

表1　2. 25CrMo 与P91钢经济性比较

钢种

2. 25CrM o P91

许用应力(550℃,AS ME ) /MPa

4894

钢管尺寸/(mm ×mm )

270×83. 7270×37. 1

重量/(kg ・m -1) 重量比率(%) 价格比率(%)

730281

100100成本比率(%)

10072

表2　T91)

元素含量

C 0. 1

S i 43

Cr 8. 64

0. 05

0. 2

Nb 0. 08

Ni 0. 07

P 0. 019

S 0. 003

表3　P91的化学成分(%)

元素

C 0. 08～0. 12

Mn 0. 30～0. 60

S i 0. 20～0. 50

N 0. 03～0. 07

M o 0. 85～1. 05

V 0. 18～0. 25

Cr 8. 00～9. 50

Nb 0. 06～0. 10

含量0. 020. 010. 4

2　焊接性分析2. 1　焊接接头性能

T91/P91和T9相对比在成分上的差别仅在于:①C 、S 、P 含量的减少; ②Nb 、V 、N 等作为微合金化元素而

由这类钢的基本特点可以设想:

(1) 焊缝由于熔敷金属没有控轧和形变热处理的机会, 晶粒不可能由此获得细化, 又由于熔敷金属中的Nb 、V 在凝固冷却过程中难以呈微细的C 、N 化合物析

微量添加, 但它们的强化机理和老钢种有原则的不同。

因为T91/P91等新钢种除了固溶和沉淀强化外, 还通过微合金化、控轧、形变热处理及控冷获得高密度位错和高度细化的晶粒, 为钢的进一步强化和显著的韧化作出了贡献。新钢种由于降低了碳和杂质元素的含量, 对焊接裂纹的敏感性都明显降低, 更由于采用这类钢后, 可成倍减小构件壁厚, 焊接获得完整无裂纹的接头的难度也大为降低。尽管如此, 接头性能的明显劣化却是焊接这类钢的主要困难。

出, 焊缝的韧性会远不如母材;

(2)

供货状态优良的母材性能受到焊接的高温循环, 母材H AZ 性能必会明显劣化;

(3) 这种劣化的程度随焊接热输入的增大而加剧。

对T91/P91钢焊接的实践已经证明了这些设想。2. 2　冷裂纹敏感性

根据国际焊接学会(IIW ) 推荐的公式:

C eq =C +Mn/6+(Ni +Cu ) /15+(Cr +M o +V ) /5

=0. 10+0. 38/6+(0. 07+0) /15+(8. 64+0. 95+0. 20)

焊接　2005(12) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・31・

=2. 13%

因为C eq 值(2. 13%) 比0. 6%大得多, 根据经验知道,T91/P91钢具有较大的淬硬倾向, 可焊性差, 焊接时需要采取较高的预热温度和严格的工艺措施, 才能防止冷裂纹的产生。

只有焊接规范适当时, 才能保证良好的熔合比和焊缝形状系数。这不仅对防止产生裂纹等缺陷是必要的, 而且对保证接头性能也是十分重要的。除了控制热输入外, 还要控制焊接电流、电弧电压及焊接速度、使之保持在一定的范围内。此外, 预热温度和层间温度的控制也是焊接T91/P91钢时的重要因素。3　焊前准备

(1) 由于现场施工环境比较恶劣, 而且焊接位置难

物, 将坡口面及其周围10mm 内修磨出金属光泽。

(3) 检查气、电路是否畅通, 焊机设备及附件应状态良好。

(4) 为了防止管子根部氧化或过烧, 焊接时管子的内壁应充氩气进行保护, 氩气纯度应不低于99. 99%。充氩的方式要根据实际情况来采取合适的方式。氩气的流速为2. 23～22. 5L/min 。具体的流速要根据管径大小以及打底层颜色来选择。小管焊接最好控制在12～16L/min , 太大容易造成内凹缺陷, 太小则不能将焊口区域内空气排尽, 达不到保护的目的, 容易造成根部过烧缺陷。

(5) 氩弧焊枪使用前, 应将气阀打开, 将焊枪皮管内积气排尽。4　焊接工艺4. 1　度也较大, 因此在开始焊接施工前, 必须要做好防风、防雨的准备工作。因为焊接质量受施工环境的影响很

大, 我们要尽可能地为焊工提供一个良好的施工环境。

(2) 彻底清理坡口及其附近油、锈, 对焊接时防止气孔、裂纹是十分重要的、所示。为保证焊接

, 焊丝应严格除油、表4　焊接材料化学成分(%)

焊材

C 0. 07～0. 130. 08～0. 13

S i

Cr 8. 0～10. 08～10. 5

M o 0. 8～1. 10. 85～1. 2

V 0. 15～0. 250. 15～0.

N 0. 03～0. 070. 02～0. 07

Nb 0. 02～0. 10

ER90S -B91. 250. 30. 010. 0110. 010. 04

E9018-B91. 750. 30. 010. 0110. 250. 04

4. 2　预热温度和层间温度4. 3　TIG 焊工艺

因为焊缝的韧性对热输入和层间温度极其敏感, P91预热温度要控制在232℃以上,T91预热温度要控

采用

表5。

制在200℃以上, 层间温度则都要控制在316℃以下。

表5　TIG 焊工艺参数

焊丝

焊丝直径d /mm

焊接电流I /A

60～120

电弧电压U /V

10～14

气体流量Q /(L ・min -1)

正面2. 23～22. 5反面12～16

Ar 纯度(%) 极性直流正接

ER90S -B92. 599. 99

4. 3. 1　操作方法

(1) 现场施工中, 管子位置经常是全位置焊接并且

空间相对比较狭小, 因此焊接难度较大, 为防止仰焊部位内部焊缝内凹, 打底层采用仰焊部位内填丝, 立、平焊

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　焊接　2005(12) ・32・

部位外填丝法进行施焊。

(2) 引弧前应先在管内充氩气将管内空气置换干净后再进行焊接, 焊接过程中焊丝不能与钨极接触或直接深入电弧的弧柱区, 否则会造成焊缝夹钨和破坏电弧稳定, 焊丝端部不得抽离保护区, 以免氧化, 影响质量。

(3) 由过仰焊外起焊, 无论什么位置的焊接, 钨极都要垂直于管子的轴心, 这样能更好地控制熔池的大小, 而且均匀地保护熔池不被氧化。

(4) 焊接时钨极端部离焊件距离2mm 左右, 焊丝要顺着坡口向管子内壁送到熔池的高温处, 将焊丝熔化。电弧稳定后, 在坡口一端预热, 待金属熔化后立即送第一滴焊丝熔化金属, 然后电弧摆到坡口另一端, 给送第二滴焊丝熔化金属, 使第二滴熔化金属连接形成焊缝的根基, 然后电弧作横向摆动, 两边稍作停留, 焊丝均匀地、断续地送进熔池向前施焊。

(5) 填丝过程切勿扰乱氩气气流, 停弧时要注意让氩气保护熔池, 防止焊缝氧化。焊后半圈时, 电弧熔化前半圈仰焊部位, 待出现熔孔时给送焊丝, 多给点焊丝, 避免接头内凹, (6) 气体流量, 。

(7) 注意引弧和收弧质量。引弧时, 用电弧对坡口和焊丝进行适当预热, 可以解决起弧点热量不足造成的缺陷问题; 收弧时, 将电弧引向坡口边缘后才能熄弧。采用内填丝法操作, 送丝要均匀, 间断时, 用手电检查打底层质量, 发现缺陷应立刻清除, 确保根部焊透。4. 3. 2　常见缺陷的产生及预防

(1) 未焊透。焊接电流小, 根部间隙小, 焊接速度

过快、焊枪角度不正常等均易产生未焊透的缺陷。根部间隙一定不能小于3mm , 合适的焊接电流和正确调整焊枪角度就可避免产生未焊透。

(2) 氧化严重。打底焊时, 管内充氩装置未能起到良好的的保护作用, 焊缝背面将被氧化, 焊接过程中对熔池及焊丝端头保护不良, 或焊丝表面有氧化杂质也将会氧化严重。充氩装置尽可能与管子对严, 不能留有间隙, 避免焊缝被氧化。

(3) 夹渣、夹钨。焊接过程中, 若焊丝端头在高温过程中脱离了氩气保护区, 在空气中被氧化, 当再次焊接时被氧化的焊丝端头未清理, 又送入熔池中, 在射线检验中判为夹渣; 若钨极长度伸出量过大, 焊枪动作不稳定, 钨极与焊丝或钨极与熔池相碰后, 又未终止焊接, 从而造成夹钨。因管子是圆的, 所以手法一定要稳、准, 就能避免夹渣、夹钨的缺陷(4) 。, 大, 产生了背面焊缝低, 仰。

(5) 气孔。由于氩气保护不好或坡口边缘的污物未清除干净。在施焊前必须调整好氩气流量并做好防风、防雨措施, 清除坡口及其附近的油、锈等污物。4. 4　焊条电弧焊焊接工艺

由于合金元素含量高, 熔池的粘稠度高, 应采用短弧焊, 将坡口两侧熔化好, 注意引弧和收弧质量, 防止气孔、夹渣、层间未熔合、裂纹等缺陷的产生。在焊接T91时, 摆动宽度应少于焊条直径的4倍, 每层焊缝厚度应不大于施焊焊条的直径, 使得后道的焊接对前一道焊缝金属起回火作用, 改善焊缝金属的组织。焊条电弧焊工艺参数如表6所示。

表6　焊条电弧焊焊接工艺参数

焊条

E9018-B9E9018-B9

焊条直径d /mm

2. 53. 2

电流I /A

60～10080～130

电压U /V

18～2420～26

极性直流反接直流反接

5　热处理工艺

(1) 热处理是P91/T91钢焊接的重要环节, 焊缝的

(2) 加热之前应采取合理的措施, 保证焊接接头不

韧性与焊后热处理制度密切相关

。通过远红外温控仪

对预热温度、层间温度和热处理工艺参数的严格控制, 降低焊接接头的残余应力, 改善焊缝金属的组织与性能, 对焊缝金属的最终质量起决定性作用。

受外力作用, 并且要注意防雨措施, 以避免热处理控温过程中焊接接头被雨水冷却, 影响焊接接头的质量。热处理时管子两头要封闭, 避免穿堂风, 影响热处理质量。

(3) 热处理的加热宽度, 从焊缝中心算起, 每侧不小于管子壁厚的3倍, 且不小于60mm 。加热器的布置宽度至少应比要求的加热宽度每侧多出60mm 。

焊接　2005(12) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・33・

(4) 热处理的保温宽度, 从焊缝中心算起, 每侧不

得小于管子壁厚的5倍, 以减少温度梯度。保温厚度以40～60mm 为宜。

(5) 热处理的的加热方法, 应力求内外壁和焊缝两侧温度均匀, 恒温时在加热范围内任意两测点间的温差应低于50℃。厚度大于10mm 时应采用感应加热或电阻加热。

(6) 热处理的测温必须准确可靠, 应采用铠装热电偶测温, 并用自动温度记录仪记录温度。

(7) 进行热处理时, 测温点应对称布置在焊缝中心两侧(测点位置还应尽可能靠近焊缝, 这一点对于厚壁的P91焊口特别重要, 一般情况下测点位置距离焊缝应≤20mm ) , 且每个加热区域至少应布置一个测温点, 并且不得

少于两点。水平管道的测温点应上下对称布置。

(8) 当天的焊口在焊接结束后要马上进行后热处理, 再进行射线探伤, 只有在探伤合格后, 才能进行高温回火的热处理。美国柏克德公司的P91和T 91的热处理参数如表7所示。

表7　P91/T91热处理参数

钢号预热温度/℃层间温度/℃后热温度/℃后热时间/h

高温回火温度/℃

恒温时间/h

加热和冷却速度/(℃・h -1)

2×335/δmax ～335(T >

P91

≥232≤3162504746～7602315℃, δmax 为材料最大壁

:in)

T 91

200

≤3162502～5335

6　检验要求6. 1　外观检查

, 、热影

, 并且一旦焊缝出现返修, 将耗费大量的财力、物力, 因此焊接T91/P91焊口时, 务必严格按照规范要求小心施焊, 要求把每一个T91/P91焊口的焊接参数详细地用文字记录下来, 力争把各种焊接缺陷消除在焊接过程中。

T91/P91在具有优良力学性能的同时, 还具有比原

, 都要求焊工进行100%的自检, 对发现的缺陷要及时清除, 绝不允许不合格的焊缝进入下道工序中。6. 2　射线探伤

射线探伤在后热处理结束后进行, 对探伤不合格的焊口, 严禁用火焰清除, 只能用砂轮机或等离子切割将缺陷清除干净, 对于厚壁管的返修, 为了安全, 最好采用气动砂轮机将缺陷清除干净, 再按正规焊口的焊接工艺措施进行补焊。6. 3　硬度检验

高温回火热处理结束, 对焊口进行100%的硬度检验, 对硬度值不合格的焊口, 要重新进行高温回火热处理。7　总　　结

有相近成分的钢更优良的加工性能和焊接性。其突出的焊接困难是焊缝性能和H AZ 性能的劣化, 克服这种

劣化现象、掌握这一类钢种的焊接技术、掌握这一类焊接接头在高温下运行的行为规律是我国火电厂建设焊接工作者和电站焊接工作者当前面临的任务。

参考文献

1　周振丰. 焊接冶金学. 北京:机械工业出版社,2001.

2　中国机械工程学会焊接学会编. 焊接手册. 北京:机械工业出

版社,1992.

3　周振丰, 张文钺. 焊接冶金与金属焊接性. 北京:机械工业出

现场的焊接施工受很多因素的影响, 由于设备以

及施工环境的限制, 要想提高焊接质量, 必须尽可能的给焊工提供一个较好的施焊环境, 并且要充分调动起各方面的积极性。

T91/P91的焊接工艺相对比较复杂, 涉及到充氩、预热、氩弧焊、电弧焊、后热以及焊后热处理等几个重要环节。每个环节都必须严格按照工艺规范来进行,

版社,1987.

4　陈伯鑫, 金属焊接性基础. 北京:机械工业出版社,1982. 5　吴非文. 火力发电厂高温金属运行. 北京:水力电力出版社,

1979.

(收稿日期　2005　08　01)

作者简介:　王则灵, 工程师

, 学士, 从事焊接技术管理工作。

焊接　2005(12) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・29・

(3) 3号和4号焊剂的熔化温度和熔化温度区间处于合适的范围内, 能够保证焊接具有良好的工艺性能。

(1) 根据烧结焊剂中各组分的性能特点, 利用均匀

响规律, 可以缩小配方的选择范围, 进一步优化配方。

(3) 试验成功研制了适用于X70管线钢埋弧自动焊的烧结焊剂。

参考文献

1　方开泰. 均匀设计与均匀设计表. 北京:科学出版社,1994:1～34

2　张子荣, 时　炜. 简明焊接材料选用手册. 北京:机械工业出

版社,2004:377～380

3　Davis M L E , Bailey N. Properties of submerged arc fluxes -a

foundamental study. Metal C onstruction ,1982(3) :202～2094　蒋友寰. 埋弧焊焊剂的物理性能分析研究. 焊接技术,1995

(5) :28～29

(收稿日期　2005　09　14)

设计的方法设计烧结焊剂的配方数量少, 能够极大缩

短试验时间, 降低研究成本。

(2) 利用烧结焊剂的熔化特性对焊接工艺性能的影

作者简介:　许昌玲,1967年出生, 。

的焊接工艺

广东火电工程总公司焊接工程公司(广州市　510730) 　　王则灵

关键词:　T91　P91　焊接工艺　热处理工艺　焊缝性能

WE LDING PR OCE DURE OF T91/P91STEE L G PEC Welding Engineering C o. 　　W ang Z eling

station can be achieved.

K ey w ords :　T 91, 　P91, 　w elding procedure , 　heat treatment procedure , 　w eld seam property

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1　材料介绍

表1　2. 25CrMo 与P91钢经济性比较

钢种

2. 25CrM o P91

许用应力(550℃,AS ME ) /MPa

4894

钢管尺寸/(mm ×mm )

270×83. 7270×37. 1

重量/(kg ・m -1) 重量比率(%) 价格比率(%)

730281

100100成本比率(%)

10072

表2　T91)

元素含量

C 0. 1

S i 43

Cr 8. 64

0. 05

0. 2

Nb 0. 08

Ni 0. 07

P 0. 019

S 0. 003

表3　P91的化学成分(%)

元素

C 0. 08～0. 12

Mn 0. 30～0. 60

S i 0. 20～0. 50

N 0. 03～0. 07

M o 0. 85～1. 05

V 0. 18～0. 25

Cr 8. 00～9. 50

Nb 0. 06～0. 10

含量0. 020. 010. 4

2　焊接性分析2. 1　焊接接头性能

T91/P91和T9相对比在成分上的差别仅在于:①C 、S 、P 含量的减少; ②Nb 、V 、N 等作为微合金化元素而

由这类钢的基本特点可以设想:

(1) 焊缝由于熔敷金属没有控轧和形变热处理的机会, 晶粒不可能由此获得细化, 又由于熔敷金属中的Nb 、V 在凝固冷却过程中难以呈微细的C 、N 化合物析

微量添加, 但它们的强化机理和老钢种有原则的不同。

出, 焊缝的韧性会远不如母材;

(2)

供货状态优良的母材性能受到焊接的高温循环, 母材H AZ 性能必会明显劣化;

(3) 这种劣化的程度随焊接热输入的增大而加剧。

对T91/P91钢焊接的实践已经证明了这些设想。2. 2　冷裂纹敏感性

根据国际焊接学会(IIW ) 推荐的公式:

C eq =C +Mn/6+(Ni +Cu ) /15+(Cr +M o +V ) /5

=0. 10+0. 38/6+(0. 07+0) /15+(8. 64+0. 95+0. 20)

焊接　2005(12) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・31・

=2. 13%

(1) 由于现场施工环境比较恶劣, 而且焊接位置难

物, 将坡口面及其周围10mm 内修磨出金属光泽。

(3) 检查气、电路是否畅通, 焊机设备及附件应状态良好。

大, 我们要尽可能地为焊工提供一个良好的施工环境。

(2) 彻底清理坡口及其附近油、锈, 对焊接时防止气孔、裂纹是十分重要的、所示。为保证焊接

, 焊丝应严格除油、表4　焊接材料化学成分(%)

焊材

C 0. 07～0. 130. 08～0. 13

S i

Cr 8. 0～10. 08～10. 5

M o 0. 8～1. 10. 85～1. 2

V 0. 15～0. 250. 15～0.

N 0. 03～0. 070. 02～0. 07

Nb 0. 02～0. 10

ER90S -B91. 250. 30. 010. 0110. 010. 04

E9018-B91. 750. 30. 010. 0110. 250. 04

4. 2　预热温度和层间温度4. 3　TIG 焊工艺

因为焊缝的韧性对热输入和层间温度极其敏感, P91预热温度要控制在232℃以上,T91预热温度要控

采用

表5。

制在200℃以上, 层间温度则都要控制在316℃以下。

表5　TIG 焊工艺参数

焊丝

焊丝直径d /mm

焊接电流I /A

60～120

电弧电压U /V

10～14

气体流量Q /(L ・min -1)

正面2. 23～22. 5反面12～16

Ar 纯度(%) 极性直流正接

ER90S -B92. 599. 99

4. 3. 1　操作方法

(1) 现场施工中, 管子位置经常是全位置焊接并且

空间相对比较狭小, 因此焊接难度较大, 为防止仰焊部位内部焊缝内凹, 打底层采用仰焊部位内填丝, 立、平焊

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部位外填丝法进行施焊。

(3) 由过仰焊外起焊, 无论什么位置的焊接, 钨极都要垂直于管子的轴心, 这样能更好地控制熔池的大小, 而且均匀地保护熔池不被氧化。

(1) 未焊透。焊接电流小, 根部间隙小, 焊接速度

过快、焊枪角度不正常等均易产生未焊透的缺陷。根部间隙一定不能小于3mm , 合适的焊接电流和正确调整焊枪角度就可避免产生未焊透。

表6　焊条电弧焊焊接工艺参数

焊条

E9018-B9E9018-B9

焊条直径d /mm

2. 53. 2

电流I /A

60～10080～130

电压U /V

18～2420～26

极性直流反接直流反接

5　热处理工艺

(1) 热处理是P91/T91钢焊接的重要环节, 焊缝的

(2) 加热之前应采取合理的措施, 保证焊接接头不

韧性与焊后热处理制度密切相关

。通过远红外温控仪

对预热温度、层间温度和热处理工艺参数的严格控制, 降低焊接接头的残余应力, 改善焊缝金属的组织与性能, 对焊缝金属的最终质量起决定性作用。

(3) 热处理的加热宽度, 从焊缝中心算起, 每侧不小于管子壁厚的3倍, 且不小于60mm 。加热器的布置宽度至少应比要求的加热宽度每侧多出60mm 。

焊接　2005(12) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・33・

(4) 热处理的保温宽度, 从焊缝中心算起, 每侧不

得小于管子壁厚的5倍, 以减少温度梯度。保温厚度以40～60mm 为宜。

(6) 热处理的测温必须准确可靠, 应采用铠装热电偶测温, 并用自动温度记录仪记录温度。

少于两点。水平管道的测温点应上下对称布置。

表7　P91/T91热处理参数

钢号预热温度/℃层间温度/℃后热温度/℃后热时间/h

高温回火温度/℃

恒温时间/h

加热和冷却速度/(℃・h -1)

2×335/δmax ～335(T >

P91

≥232≤3162504746～7602315℃, δmax 为材料最大壁

:in)

T 91

200

≤3162502～5335

6　检验要求6. 1　外观检查

, 、热影

T91/P91在具有优良力学性能的同时, 还具有比原

, 都要求焊工进行100%的自检, 对发现的缺陷要及时清除, 绝不允许不合格的焊缝进入下道工序中。6. 2　射线探伤

高温回火热处理结束, 对焊口进行100%的硬度检验, 对硬度值不合格的焊口, 要重新进行高温回火热处理。7　总　　结

有相近成分的钢更优良的加工性能和焊接性。其突出的焊接困难是焊缝性能和H AZ 性能的劣化, 克服这种

参考文献

1　周振丰. 焊接冶金学. 北京:机械工业出版社,2001.

2　中国机械工程学会焊接学会编. 焊接手册. 北京:机械工业出

版社,1992.

3　周振丰, 张文钺. 焊接冶金与金属焊接性. 北京:机械工业出

现场的焊接施工受很多因素的影响, 由于设备以

及施工环境的限制, 要想提高焊接质量, 必须尽可能的给焊工提供一个较好的施焊环境, 并且要充分调动起各方面的积极性。

T91/P91的焊接工艺相对比较复杂, 涉及到充氩、预热、氩弧焊、电弧焊、后热以及焊后热处理等几个重要环节。每个环节都必须严格按照工艺规范来进行,

版社,1987.

4　陈伯鑫, 金属焊接性基础. 北京:机械工业出版社,1982. 5　吴非文. 火力发电厂高温金属运行. 北京:水力电力出版社,

1979.

(收稿日期　2005　08　01)

作者简介:　王则灵, 工程师

, 学士, 从事焊接技术管理工作。

T91P91钢的焊接工艺

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