目录1、 制定依据2、 适用范围3、 总则4、 焊接机具及焊接材料5、 焊前准备6、 焊接工艺7、 焊后热处理8、 质量检验与标准9、 焊缝返修 附:T91/P91钢焊接工艺评定力学性能指标T91/P91钢焊接工艺导则1制定依据本导则是根据电力工业焊接有关规程、规范、技术条件和相关资料,以国家电力公 司火电建设部制订的“T91/P91钢的焊接工艺暂行规定”为版本,结合近年来积累的实践 经验进行了修订2适用范围2.1本导则适用于火力发电设备,以T91/P91钢管及其它钢种相连接的各类焊接接 头的制作、安装、检修工程的焊接工艺2.2适用于手工鸨极氧弧焊和焊条电弧的焊接方法3总则3.1 T91/P91钢的焊接工艺评定,应遵守 SD340-89《火力发电厂焊接工艺评定规 程》的规定,并以工艺评定为基础确定焊接工艺,编制作业指导书3.2焊接T91/P91钢焊工技术能力的验证,应按 DL/T679-1999《焊工技术考核规 程》的规定考核,取得合格证书后,方可参加焊接工作3.3焊接接头质量检验应遵照 DL/T820-2002和DL/T821-2002两本检验规程的规 定进行,其质量标准应符合 DL5007-92规定。
3.4对国外引进设备的T91/P91钢焊接工作,应按合同规定进行,如无规定时,其 焊接工艺评定、焊接技术考核、焊接工程的技术规定和焊接质量检验等均应执行电力工 业焊接相关规程和本导则规定3.5实施T91/P91钢的场所其环境温度和条件以及防护设施应符合 DL5007-92的规定3.6实施T91/P91钢焊接工作应遵守国家和电力工业对安全、 防火、环保和施焊中其它相关条件的有关规定4焊接机具和焊接材料4.1焊接T91/P91钢的焊接设备,应选用焊接特性良好,稳定可靠的逆变式或整流 式焊机其容量应满足焊接规范参数的要求4.2氯弧焊工器具4.2.1氯弧焊枪选用气冷式4.2.2氧气减压流量计应选择气压稳定、调节灵活的表计,其产品质量和特性应符 合国家或部颁发标准4.2.3输送氧气的管线应选用质地柔软、耐磨和无裂痕的胶管,且无漏气现象4.2.4氯弧焊导电线应采用柔软多股铜线,其与夹具应接触良好4.3焊条电弧焊工器具4.3.1焊机引出电缆线可选用截面为50mm2焊接专用铜芯多股橡皮电缆;连接焊钳 的把线,可选用截面为25mm2焊接专用铜芯多股橡皮软电缆电缆线外皮绝缘应良好、 无破损4.3.2选用的焊钳应轻巧、接触良好不易发热,且便于焊条的更换。
4.3.3测量坡口及焊缝尺寸时,应采用专用的焊口检测器4.3.4修整接头和活理焊渣、飞溅,宜采用小型轻便的砂轮机4.4焊接材料4.4.1选用的氧弧焊丝、焊条应与钢材相匹配选用中应注意化学成分的合理性,以获得优良的焊缝金届成分、组织和力学性能,并要求工艺性能良好4.4.2氧弧焊丝、焊条、氧气和鸨极等焊接材料的质量,应符合国家标准或有关标 准的规定如需考察其工艺性能,必要时,可进行焊接材料的工艺性能试验4.4.3氧弧焊丝使用前应除去表面油、垢等脏物焊条按国家标准规定保管外,于 使用前按使用说明书规定,置于专用的烘焙箱内进行烘焙推荐的烘焙参数为:温度 350〜400C,时间1-2小时,使用时,应放在80-120 C的便携式保温筒内随用随取4.4.4氯气使用前应检查瓶体上有无出厂合格证明,以验证其纯度是否符合国家或 部颁发标准规定4.4.5氧弧焊用的鸨极宜选用铺鸨极或铜鸨极,直径为4 2.5mm鸨极于使用前切成短段,并在其端头处磨成适于焊接的尖锥体5焊前准备5.1坡口制备5.1.1坡口形式和尺寸按设计图纸和供货方提供的资料加工5.1.2坡口加工应采用机械法,坡口修整时,可使用角向砂轮机等轻便工具。
5.1.3坡口及其内外壁两侧15-20mm范围应将油、漆、垢和氧化皮等杂物活理十 净,直至露出金届光泽5.1.4为保持管子内壁齐平,遇有管子内壁错口值超过 1mm或两侧壁厚不同时,应按DL5007-92规定处理5.2对口装配5.2.1对口装配前应认真检查被焊接部位及其边缘 2mm范围内有无不允许缺陷(裂纹、重皮等),确认无缺陷后方可组装5.2.2对口装配时,应选定管子的支撑点,并垫置牢固,以防焊接过程中产生位移和变形5.2.3对接管口端面应与管子中心线垂直,其偏斜度^ f不得超表1的规定表1管口端面偏斜度规定图例管子外径(mm)Zf (mm)用00.5>60〜1591.0>159〜2191.5> 2192.05.2.4严禁在管子上焊接临时支撑物5.3对口点固焊5.3.1点固焊用的焊接材料、焊接工艺和选定的焊工技术条件应与正式焊接时相同5.3.2点固焊和施焊过程时,不得在管子表面引燃电弧试验电流5.3.3小径薄壁管点固焊时,可在坡口内直接点固,点固焊不少丁 2点;大径厚壁管点固焊时采用“定位块”法点固在坡口内,见图1,点固焊不少丁 3点,点固焊用的“定位块”应选用含碳量小丁 0.25%钢材为宜。
图1 “定位块”点固焊示意图5.3.4焊接过程中,施焊至“定位块”处时,应将“定位块”除掉,并将焊点用砂轮机磨 掉,不得留有焊疤等痕迹并以肉眼或低倍放大镜检查,确认无裂纹等缺陷后,方可继 续施焊6焊接工艺6.1 T91/P91钢必须严格执行经合格的工艺所编制的作业指导书规定进行施焊 .为使焊接作业指导书严格实施,强化工艺纪律,必要时,应对该类钢材焊接全过程进行完 整的监控,以保证焊接质量6.2 T91钢管及P91小径薄壁钢管推荐采用全氯弧焊方法; P91钢大径厚壁管采用氯弧焊打底、焊条电弧焊填充及盖面的组合焊接方法6.3氯弧焊(Ws)打底焊接6.3.1为防止根层焊缝金届氧化,氧弧焊打底及焊条填充第一层焊道时,应在管子 内壁充氧气保护6.3.2充氯保护可参照下列要求进行:a. 充氯保护范围以坡口为中心为准,每侧各 200-300mm处,以可溶纸或其它可溶 材料,用耐高温胶带粘牢,做成密封气室b. 采用“气针”从坡口间隙或“探伤孔”中插入进行充何始时流量可为10-20L/min , 施焊过程中流量应保持在8-10L/min6.3.3氯弧焊打底时,焊接规范参数推荐如下:焊丝选用(|)2.5mm,车乌极为(|)2.5mm,氧气流量为10-15L/min。
焊前预热温度为100-150 C,焊接电弧电压为10-14V,焊接电流为80-110A,焊 接速度为55-60mm/min ,6.3.4氯弧焊打底的焊层厚度控制在 2.8-3.2mm范围内6.4焊条电弧焊(Ds)填充、盖面焊接6.4.1施焊前的预热温度推荐为 200-300 C宽度以坡口边缘算起每侧不少丁壁厚的3倍,预热应力求均匀对丁壁厚大丁 10mm的管子应采用电加热方法进行6.4.2小径薄壁管最低焊接层数为2层,大径厚壁管应采取多层多道焊接6.4.3施焊过程中,应注意层问温度的保持,推荐的层间温度为 200-300 C o6.4.4为保证后一焊道对前一焊道起到回火作用,焊接时每层焊道厚度的控制约为 焊条直径6.4.5焊条摆动的幅度,最宽不得超过焊条直径的 4倍6.4.6大径厚壁管水平■固定焊盖面层的焊道布置,焊接一层至少三道焊缝,中间以有一 “退火焊道”为宜,以利丁改善焊缝金届组织和性能,焊道布置见图示 2退火焊道 一一二.N j \ V |L f /\ \ /> (\ 匚U.二试焊条电弧焊填充焊道丁二日 J、 \氯弧焊打底焊层 图2大径厚壁管焊道布置示意图6.4.7焊条电弧焊各层焊道的主要工艺参数参考值见表 2。
表2 各层焊道的焊接工艺参数焊层数焊条直径(mm)焊道数焊接电流(A)电弧电压(V)焊接速度(mm/min )每层填充金属厚度2〜32.5175-9020-2470-1602.0-3.04〜63.21-3100-12520-2470-1602.5-3.2其它4.01-3135-16020-24120-1803.0-4.06.4.8为减少焊接应力与变形,直径〉194mm的管道和锅炉密集排管(管子间距v30mm)的焊口,宜采用两面人对称焊接同时,注意不得两人同时在一处收头,以免局 部温度过高影响施焊质量6.4.9焊接中应将每层焊道接头错开10-15mm ,同时注意尽量焊得平■滑,便丁活渣 和避免出现“死角:’6.4.10焊工操作技术要熟练,认真观察熔化状态,注意熔池和收尾接头的质量,以 避免出现弧坑裂纹6.4.11每层每道焊缝焊接完毕后,应用砂轮机或钢丝刷将焊渣、飞溅等杂物活理干 净(尤应注意中间接头和坡口边缘),经自检合格后,方可焊接次层6.4.12当焊缝整体焊接完毕,应将焊缝表面焊渣、飞溅活理干净, 自检合格后,做出代表焊工本人的标记,并应按工艺规定要求进行焊后热处理7焊后热处理7.1当焊缝隙整体焊接完毕,对 T91/P91钢小径薄壁管的焊接接头可冷却至室温, 而对P91钢大径厚壁管的焊接接头冷却到 100-120 C时,应及时进行焊后热处理。
7.2当焊接接头不能及时进行热处理时,应丁焊后立即做加热温度为 350 C、包温时间为1小时的后热处理7.3焊接接头的焊后热处理,应采用高温回火7.4焊后热处理的升、降温速度以V150C /h为宜,降温至300 C以下时,可不控制, 在保温层内冷却至室温7.5 T91/P91钢焊后热处理加热温度为 760 土0C对丁 T91/P91钢与珠光体、贝氏体钢的异种焊接接头,加热温度应按两侧钢材及所用焊丝、焊条等综合确定,不应超过合金成分含量低的材料的下临界点 Ac17.6包温时间:P91钢焊接接头按壁厚每25mm , 1小时计算,但最少不得小丁 4 小时,对T91钢和P91小径薄壁管焊接接头可按壁厚每毫米,5分钟计算,且不小丁 0.5小时7.7为保证焊后热处理质量,热处理的加热宽度、保温层宽度和厚度应符合 DL/T819-2002 的规定7.8焊接热处理过程曲线(P、W、H、T)参见图3温度760土 10C100-150 C200-300 C300C以下可不控制100-120 C> 1小时时间图3 焊接热处理循环曲线图8质量检验和标准8.1焊工自检和专检均应重视焊接接头外观质量,除焊缝均整、尺寸符合规定外, 应尽量消除咬边缺陷,以减缓焊接接头应力水平。
8.2外观符合规定的焊接接头,方可按规定比例进行无损检验8.3壁厚>70管子焊口,焊至20-25mm时,应停止焊接,立即进行后热处理,然后做RT”或UT”探伤检验,确定合格后,再按作业指导书规定程序施焊完毕8.4管道上开有探伤孔时做100%硬度测定,测定部位为焊缝区和热影响区(异种 钢为两侧,同种钢可选一侧),每个部位测定不少于三点硬度测定平均值的标准不超 过母材的布氏硬度加100HB,且应V350HB为合格9焊缝返修9.1焊接接头外观检查不符合标准时,轻者。