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1、山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company 尊敬的各位专家尊敬的各位专家 各位老师各位老师 大家下午好！大家下午好！山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company山东电建一公司焊接公司山东电建一公司焊接公司山东电建一公司焊接公司山东电建一公司焊接公司超超临界超超临界1000MW1000MW机组施工现场机组施工现场P92P92钢钢焊接质量控制要点焊接质量控制要点陈雅斌 刘树生 王德锋山东电力建设
2、第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company0.前言 SA335-P92钢是在P91钢的基础上添加W元素，并适当减少Mo元素的含量，开发的一种新型高合金耐热钢，适用于工作温度在580-620的超超临界机组。随着P92钢技术的逐步成熟，国内超超临界机组设计的P92焊口数量越来越多，并且现场P92焊口壁厚管径大，位置复杂，不能单纯依靠目前相关的P92钢焊接热处理工艺导则执行。在施工中经过技术及操作人员的反复验证和大量实践，我们对施工现场P92大口径厚壁管的焊接、热处理工艺及现场操作进行了改进和总结。山东电力建
3、设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company项目项目规格规格（mmmm）材质材质焊口数量焊口数量( (个个) )屏过至高过连接管屏过至高过连接管609.6609.6106106SA-335P92SA-335P921212屏过出口屏过出口分配集箱分配集箱3253257575SA-335P92SA-335P921919屏过出口集箱屏过出口集箱660.4660.4114114SA-335P92SA-335P921 1高过出口集箱高过出口集箱711.2711.2143143SA-335P92SA-335P922
4、 2高过出口分配集箱高过出口分配集箱355.6355.69393SA-335P92SA-335P921818高再出口集箱高再出口集箱965.2965.27070SA-335P92SA-335P922 2高再出口分配集箱高再出口分配集箱298.5298.53333SA-335P92SA-335P923737热段管道热段管道812.8812.84747SA-335P92SA-335P925050主蒸汽管道主蒸汽管道560560107107SA-335P92SA-335P923737合合 计计204204表表1.平顶山第二发电厂平顶山第二发电厂1000MW机组工程机组工程#1机组机组P92焊口统计焊
5、口统计山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company 我公司依据邹县发电厂四期 1000MW机组工程和平顶山第二发电厂1000MW机组工程等多个超超临界机组，在P92钢现场焊接质量控制方面做了大量的工作。对于P92钢现场焊接，我们采取全过程、全员参与控制焊接质量，分别从焊接工艺制定、焊前技术操作知识培训、焊前练习、焊接设备及焊材管理、焊前预热及热处理、焊接过程控制、焊后检验等将焊接整个过程系统化管理，以达到更好的保证P92焊接质量的目的。在平顶山项目我们专门成立了针对P92大口径管道焊接的质量攻
6、关小组，通过实践完善P92大口径焊口焊接施工经验。下面就根据现场焊接中几个关键环节对P92焊接质量的控制要点进行阐述。山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company1.施工前准备u编写焊接作业指导书u人员资质、焊前专项模拟u焊接设备和工器具u人员培训u焊接材料选用山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company 正式施焊前先进行焊接练习以改善焊工操作手法，主要练习薄层多道焊的焊接习惯，练习控制焊层厚
7、度和宽度，以熟练控制焊接线能量在要求范围内。练习时技术人员给焊工讲解P92钢的理论知识和焊接操作对焊缝金属组织状态及晶粒度大小的影响。不断的给焊工灌输并理解执行焊接工艺的必要性和重要性，加强其责任感，使之从思想上改变过去大电流、单道厚层的旧观念，树立“小线能量、快速连弧、薄焊层、多层多道”的新观念。山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company 为了既能适应现场条件，又使模拟练习间达到标准化配置，我公司根据集装箱改造成移动式培训间。图1.移动培训间及活动式焊位架山东电力建设第一工程公司山东电力建
8、设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company 在平顶山项目我们使用集中供氩系统集中供氩系统装置，集中供氩设备安装在集装箱内，通过供氩母管将氩气输送到各个工作点。为了更好的保证氩气纯度，我们对氩气在使用前利用氩气分析检测仪进行检测，保证其纯度不低于99.99%。此措施有效防止了因氩气不纯造成的焊口不合格现象。图2.集中供氩室及氩气分析仪山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company图3.集中供氩装置山东电力建设第一工程公司山东电力
9、建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company2.对口及焊前充氩l对口前对管道坡口及附近母材进行表面探伤目的是监测坡口及附近母材表面有无细小裂纹及夹层缺陷，如发现细小裂纹及夹层等缺陷应先进行处理。l“伞形保温气室” 。在平顶山电厂#1机组安装焊接中，我们经过不断研究实践，自行设计制作了“伞形保温气室”，对口前先放置在管子内部，热处理完毕后再从出口处通过预先放好的细钢丝绳将之拉出，气室采用铁板、保温棉、防火毯、钢丝绳组成，焊接过程即可起到密闭气室的作用还可以有效的进行内壁的保温，热处理过程能够减少内外壁温差，保证热处理效果。并且
10、制作这种保温气室材料易找，制作简单，快速。山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company图4：高过出口混合集箱活动充氩气室山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company3.预热及层间温度控制 过高的预热温度和层间温度，对防止冷裂纹没有明显作用，相反还会因为在焊接热循环的共同作用下，使焊缝金属在高温下停留时间过长，晶粒长大变脆，致使焊缝金属韧性降低。这种现象在中径薄壁管P92焊口中体现的更加明显。因
11、为中径薄壁管焊口如采用两名电焊工对称施焊，由于管径小而造成热量集中，焊缝因热循环升温快，而薄壁管冷源效果比大厚壁管差，降温较慢，导致长时间停留在层间温度上限，甚至很容易超过要求的层间温度。经统计，中径管P92焊口热处理后硬度要比大口径厚壁管P92焊口热处理后硬度普遍较高，就是这个原因造成。所以，P92钢的焊接，要求在保证不产生焊接冷裂纹的基础上，避免采用过高的预热温度，严格控制层间温度及焊接热输入量，以免焊缝冷却速度过慢，形成铁素体转变和碳化物析出强化，降低焊缝韧性。山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.
12、1 Company表2.大口径厚壁管与中径薄壁管P92焊口热处理后硬度比较项目名称焊口规格焊口材质本次统计焊口数量一次热处理后硬度平均值（HB）主蒸汽管道550.0091SA-335P9220236.8高再出口分配集箱298.533SA-335P9218255.5经过实践研究，我们将氩弧焊打底预热温度定在100-150左右，最低不低于100，因为考虑到个别大厚壁管内外壁温差，将预热温度升至150保温，待内壁温度超过100时开始打底，氩弧焊打底层间温度控制在150左右，并不超过200。对于焊条电弧焊，预热温度200-250，最低不低于180。山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Sha
13、ndong Electric Power Construction No.1 Company4.打 底l氩弧焊打底是P92钢厚壁管焊口焊接的重点，如果焊缝根层存在超标缺陷，挖口和重新充氩返修非常困难。l收弧接头的控制，为避免收弧裂纹产生，经过现场反复实践，我们在收弧时将熔池引向焊缝边缘，收弧必须对熔池进行回填，将熔池填满，每一道焊接结束后用磨光机完全清理掉收弧填充点。表3.氩弧焊打底焊接工艺参数（5G）钨极规格（mm）焊丝规格（mm）焊层焊接电流（A）电弧电压（V）焊接速度（mm/min）正面保护氩气流量（L/ min）背面保护氩气流量（L/ min）2.52.4190-11010-1240-
14、508-1210-15290-11010-1250-608-1210-15山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company5.焊条填充质量控制及缺陷分析 控制好层间温度是保证焊缝优良组织性能的重要环节。控制焊接的热输入量，调整电流大小、焊接速度、焊道宽窄和焊层厚薄是控制层间温度的主要途径。在现场焊接中，经过反复的实践证明，不能够单纯的减小焊接电流，焊接电流过小，熔池铁水粘度大，流动性差，易造成未焊透、夹渣等工艺缺陷。焊接电流的控制应保证铁水流动性适当、熔池清晰、融合良好。在此前提下，提高焊接速度、
15、减少焊层厚度，达到降低焊接热输入的目的，因此控制焊层厚度和宽度是控制焊接热输入的重要环节。在操作中简单来说就是多层、多道、薄层焊接。山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company表4.焊条填充及盖面焊接工艺参数（5G）焊条规格（mm）焊层焊接电流（A）电弧电压（V）焊接速度（mm/min）背面保护氩气流量（L/ min）2.5390-11021-25120-17010-153.24110-13024-27150-200 -3.2其它110-13024-27150-200 -在电焊条填充过程中易出
16、现的缺陷主要是弧坑裂纹、夹杂、未融等三种（1）弧坑裂纹。收弧点的控制同氩弧焊打底一样，弧坑熔池填满并略高于附近焊缝后将收弧点引向该道焊缝边缘位置，然后用磨光机将收弧填充点打磨平。山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company图5.收弧操作不正确引起的收弧细小裂纹 图6.正确的焊缝收弧点示意图山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company（2）夹渣。由于P92焊缝熔池粘度大，流动性差，如果在焊接过程
17、中使用电流过小或者运条角度不对、坡口角度小，等使熔渣不能及时浮出就很容易造成夹渣缺陷。多层多道焊时，道间层间清理不干净也是造成夹渣的主要原因。对于夹渣的防治，我们严格清理母材坡口及附近表面的脏物及氧化渣， 多层多道焊的道间层间必须彻底清理干净。每焊完一道就用钢丝刷清理焊缝，直至露出金属光泽，经检查合格后，方能焊接次道。焊接过程中应将每道焊缝接头错开10-15 mm，同时尽量焊平以便于清除药皮。施焊中注意焊道布置，避免出现死角，熟练掌握焊条角度及运条技巧。选择合适的焊接电流，掌握好熔池温度，避免使用过小的电流。山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric P
18、ower Construction No.1 Company图7.焊口夹渣山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company（3）未融合。 因为P92钢焊接工艺要求采用较小的线能量，焊材融化后产生的铁水较粘稠，流动性差，所以手工焊容易产生未融合缺陷。未融合容易扩散为裂纹类缺陷，且层间未融合与裂纹类似，所以我们应严格控制。P92大口径焊口采用的是多层多道焊，所以合理进行焊道分部，防止坡口边缘出现死角，对避免未融合及夹渣缺陷的产生非常重要。另外各道焊缝接头要错开，不能在同一位置收弧，避免横向未融。山东电
19、力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company图8.主蒸汽焊口层间未融合 图9.合理的焊道分部山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company6.焊接过程控制 施焊中除要求强化工艺纪律、规范操作外，并全过程实行监控，以保证焊接质量。我们对过程的控制方法包括测温枪对预热及层间温度的测量控制、钳形表对焊接电流的监督控制、焊缝检测尺对层间厚度的监测控制等。图10.用钳形表对焊接电流监测控制图11.钢板尺对焊层厚
20、度进行监控山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company图12.测温枪对预热及层间温度监控山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company 在整个施焊过程，每焊完一道就用钢丝刷清理焊缝，直至露出金属光泽，经自检和旁站检查人员确认后，方能焊接次道。焊接过程中应将每道焊缝接头错开10-15 mm，同时尽量焊平以便于清除药皮。施焊中注意焊道间的交错和结合，避免出现死角。2G位置的横焊口应特别注意控制好焊道
21、宽度和厚度，避免在最后一道焊缝出现死角产生夹渣或未融现象。5G位置的吊焊口应注意焊条摆到边缘母材位置时多停留一段时间，让焊缝与母材尽量融合防止夹渣及未融合。 因为在施焊中，热电偶测量的是坡口外壁的温度，对于焊口开始阶段的焊接层间温度，热电偶并不能准确测量，所以在焊接表面位置几层焊缝之前，我们采用测温仪测量层间温度，并进行实时监控。山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company为更好的控制质量，我们制定了“中大径焊口交接单”，电焊工在交接班时用钢板尺测量焊缝厚度，填写表格记录。这样如有缺陷既方便查
22、询责任人，并且能够起到控制层间厚度的作用。图13.预热温度通知牌图14.中大径焊口焊接交接单山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company质量攻关小组对发现的问题及时分析山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company7.焊后热处理 P92钢焊口焊后状态焊缝中的奥氏体不能完全转变为马氏体，所以不能焊后立即升温进行回火热处理。要求焊后冷却至Mf点以下即80100区间保温23小时，待马氏体转变完全后再升
23、温进行最后的回火热处理。 为保证大口径管道内外壁均温和恒温时间满足工艺要求，在P92钢大口径管道热处理时适当延长恒温时间。在现场操作中，一方面现场实际管件壁厚比评定时大得多，管道长度比评定时大，冷阱效应明显，内外壁温差和管径径向温度梯度都比较大，另一方面因为我们选择的是远红外履带式加热方法，受各种条件的限制所以保温时间选择上限，即3h/25mm。同时，在整个热处理过程，保温气室始终在管道内部，使焊缝内部形成一个密闭环境，对保证内壁热处理性能起到了很好的作用。山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Com
24、pany图15.焊接热处理热循环山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company图16. 热处理现场图17.标准化的热处理机房我们通过不断的改进，打造了标准化的热处理机房。一是通过集中布线的方式将热处理导线引导机房外部，热处理材料在机房外集中放置，保持机房内部清洁整齐，尽量避免环境因素对测温仪误差的影响；二是不断改进和细化热处理操作记录和交接班制度。一系列措施加强了对热处理过程的控制，确保了了热处理的质量。山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Powe
25、r Construction No.1 Company8.检 查 通过我们的努力，平顶山项目#1机组P92大口径焊口外观质量优良率100%；所有P92大口径焊口热处理后进行了100%UT+PT探伤，无损探伤一次合格率达到了99.5%；热处理后经100%硬度检测，热处理硬度一次合格率达到95.7%；对大口径厚壁管P92焊口进行20%的金相组织抽检，金相组织优良率100%。山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company图18.成型优良的P92焊口图19. 硬度检查山东电力建设第一工程公司山东电力建设
26、第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company图20.UT探伤图21.焊缝金相组织照片 （组织：马氏体）山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Company9.小 结n工程实际施工中与工艺评定时的环境条件差别比较大，一方面现场实际管件壁厚比评定时大得多，管道长度比评定时大，冷阱效应明显，层间温度累积和内外壁温差都比较大，造成焊缝韧性下降。因此在施工现场，我们除了采取比工艺评定更灵活的措施来保证P92管道焊接质量，用红外线测温枪和电脑温控仪
27、共同测量控制层间温度和焊前预热温度。n优秀的焊工、合格的焊接材料及氩气纯度的有效控制是保证P92焊接质量的前提。n焊前适当预热、施焊过程保持一定的层间温度、较低的焊接热输入量、良好的焊接操作、充分的回火效应是保证焊缝组织性能的重要条件。山东电力建设第一工程公司山东电力建设第一工程公司Shandong Electric Power Construction No.1 Companyn在现场焊接中，不能够单纯的减小焊接电流，焊接电流过小，熔池铁水粘度大，流动性差，易造成未焊透、夹渣等工艺缺陷。焊接电流的控制应保证铁水流动性适当、熔池清晰、融合良好。焊接电流的控制应保证铁水流动性适当、熔池清晰、融合
28、良好。另外焊工要熟练掌握正确的收弧、焊道控制等操作手法。另外焊工要熟练掌握正确的收弧、焊道控制等操作手法。n现场P92焊口壁厚大，位置复杂，不能照搬照抄目前相关的P92钢焊接热处理工艺导则执行，对于焊后热处理保温时间，应根据具体情况适当延长，制定合适的焊接热处理工艺。5、世上最美好的事是：我已经长大，父母还未老;我有能力报答，父母仍然健康。6、没什么可怕的，大家都一样，在试探中不断前行。7、时间就像一张网，你撒在哪里，你的收获就在哪里。纽扣第一颗就扣错了，可你扣到最后一颗才发现。有些事一开始就是错的，可只有到最后才不得不承认。8、世上的事，只要肯用心去学，没有一件是太晚的。要始终保持敬畏之心，
29、对阳光，对美，对痛楚。9、别再去抱怨身边人善变，多懂一些道理，明白一些事理，毕竟每个人都是越活越现实。10、山有封顶，还有彼岸，慢慢长途，终有回转，余味苦涩，终有回甘。11、人生就像是一个马尔可夫链，你的未来取决于你当下正在做的事，而无关于过去做完的事。12、女人，要么有美貌，要么有智慧，如果两者你都不占绝对优势，那你就选择善良。13、时间，抓住了就是黄金，虚度了就是流水。理想，努力了才叫梦想，放弃了那只是妄想。努力，虽然未必会收获，但放弃，就一定一无所获。14、一个人的知识，通过学习可以得到;一个人的成长，就必须通过磨练。若是自己没有尽力，就没有资格批评别人不用心。开口抱怨很容易，但是闭嘴努
30、力的人更加值得尊敬。15、如果没有人为你遮风挡雨，那就学会自己披荆斩棘，面对一切，用倔强的骄傲，活出无人能及的精彩。5、人生每天都要笑，生活的下一秒发生什么，我们谁也不知道。所以，放下心里的纠结，放下脑中的烦恼，放下生活的不愉快，活在当下。人生喜怒哀乐，百般形态，不如在心里全部淡然处之，轻轻一笑，让心更自在，生命更恒久。积极者相信只有推动自己才能推动世界，只要推动自己就能推动世界。6、人性本善，纯如清溪流水凝露莹烁。欲望与情绪如风沙袭扰，把原本如天空旷蔚蓝的心蒙蔽。但我知道，每个人的心灵深处，不管乌云密布还是阴淤苍茫，但依然有一道彩虹，亮丽于心中某处。7、每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，
31、只要你不颓废，不消极，一直悄悄酝酿着乐观，培养着豁达，坚持着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！8、不要活在别人眼中，更不要活在别人嘴中。世界不会因为你的抱怨不满而为你改变，你能做到的只有改变你自己！9、欲戴王冠，必承其重。哪有什么好命天赐，不都是一路披荆斩棘才换来的。10、放手如拔牙。牙被拔掉的那一刻，你会觉得解脱。但舌头总会不由自主地往那个空空的牙洞里舔，一天数次。不痛了不代表你能完全无视，留下的那个空缺永远都在，偶尔甚至会异常挂念。适应是需要时间的，但牙总是要拔，因为太痛，所以终归还是要放手，随它去。11、这个世界其实很公平，你想要比别人强，你就必须去做别人不想做的事，你想要过更好的
32、生活，你就必须去承受更多的困难，承受别人不能承受的压力。12、逆境给人宝贵的磨炼机会。只有经得起环境考验的人，才能算是真正的强者。自古以来的伟人，大多是抱着不屈不挠的精神，从逆境中挣扎奋斗过来的。13、不同的人生，有不同的幸福。去发现你所拥有幸运，少抱怨上苍的不公，把握属于自己的幸福。你，我，我们大家都可以经历幸福的人生。14、给自己一份坚强，擦干眼泪；给自己一份自信，不卑不亢；给自己一份洒脱，悠然前行。轻轻品，静静藏。为了看阳光，我来到这世上；为了与阳光同行，我笑对忧伤。15、总不能流血就喊痛，怕黑就开灯，想念就联系，疲惫就放空，被孤立就讨好，脆弱就想家，不要被现在而蒙蔽双眼，终究是要长大，
33、最漆黑的那段路终要自己走完。5、从来不跌倒不算光彩，每次跌倒后能再站起来，才是最大的荣耀。6、这个世界到处充满着不公平，我们能做的不仅仅是接受，还要试着做一些反抗。7、一个最困苦、最卑贱、最为命运所屈辱的人，只要还抱有希望，便无所怨惧。8、有些人，因为陪你走的时间长了，你便淡然了，其实是他们给你撑起了生命的天空；有些人，分开了，就忘了吧，残缺是一种大美。9、照自己的意思去理解自己，不要小看自己，被别人的意见引入歧途。10、没人能让我输，除非我不想赢！11、花开不是为了花落，而是为了开的更加灿烂。12、随随便便浪费的时间，再也不能赢回来。13、不管从什么时候开始，重要的是开始以后不要停止；不管在什么时候结束，重要的是结束以后不要后悔。14、当你决定坚持一件事情，全世界都会为你让路。15、只有在开水里，茶叶才能展开生命浓郁的香气。
