超超临界火力发电机组T／P92钢焊接质量控制

超超临界火力发电机组 T／P92 ◆ 朱 萍 (安徽电力建设第一工程公司) 【摘要】本文通过对 T／P92钢的性能简介和详细的焊接性分析 ，提 出了T／P92钢的焊接工艺(包括热处理)及焊接专项技术 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，并 提 出了 T／P92钢现场焊 接 的质 量控 制要 点 ，对今 后 T／P92钢 的现 场焊接具有工艺指导价值。 【关键词】T／P92钢焊接 焊接工艺 质量控制 0引言 近年来 660MW超超临界火力发电厂燃煤锅炉机组，机组的末 级过热器出口集箱、主蒸汽管道 、高温再热蒸汽管道及高低旁的部 分管道及相关的疏水管等材质多为美国产的 T／P92钢材。本文针 对 T／P92钢焊接性能特点，制定科学合理 的焊接工艺和严格的质 量控制措施。 1 T／P92钢的性能简介 T／P92钢是以T／P91钢为基础进行改进，降低 Mo、添加 w，并 在合理的 W、Mo含量配比后添加一定的 Ni，开发出了具有更高蠕 变断裂强度的9Cr一0．5Mo一2W 系列的 NF616钢，欧洲实践经验 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明，T／P92材料则适用于锅炉外部的零部件，如管道和集箱，蒸 汽温度可高达 625~C。使用这种钢材，可以明显减轻锅炉和管道部 件的重量。 T／P92钢为铁素体系列中的马氏体耐热钢 ，高温蠕变强度是 T／P92钢最重要的性能，2005年欧洲蠕变委员会公布的 T／P92钢 600~C、10万小时蠕变断裂强度为 1 13MPa，610~C、10万小时蠕变断 裂强度为 IOOMPa。 T／P92钢化学成份范围见表 1，母材热处理 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 和常温机械性 能要求见表 2。 表 1 SA一335T／P92钢化学成份范围 表2 SA一335T／P92钢规定正火及 回火温度及常温机械性 能要求 2 T／P92钢焊接性分析 T／P92钢对接头焊接工艺性能明显有影响的主要是焊接冷裂 纹。此钢作为马氏体耐热钢，存在一定的焊接残余应力，焊接热循 环条件下冷却速度控制不当易导致淬硬的马氏体组织的形成 ，焊 接接头刚度过大或氢含量没得到严格控制 ，有可能产生冷裂纹。 T／P92钢焊缝韧性低 ，焊接过程中，焊缝金属由高温熔融状态 冷却形成固态铸造组织 ，熔池从高温快速冷却凝固过程中，Nb、V 等微合金化元素仍大量固溶在金属中，未来得及析出，降低了焊缝 韧性，而 w 的存在加剧了焊缝金属韧性的降低倾向。 T／P92钢焊接接头热影响区存在一个蠕变断裂强度(CRS)降 低的区域 ，导致焊接接头的寿命低于母材的寿命。此钢在高温长 期运行中，往往会在焊接热影响区的“细晶区和部分重结 晶区” (AC3附近或 Ac3一Ac1区间)出现一种无明显塑性变形的低应力 蠕变断裂，造成焊接接头蠕变断裂寿命低于母材和焊缝的现象。 断裂前产生的裂纹按位置分类称为Ⅳ型裂纹 ，一般是蠕变损伤造 钢焊接质量控制 成 ，多数从靠近壁厚中心部位开始产生裂纹，最后扩展到表面。 焊接接头是一个蠕变速率(或蠕变断裂强度)的不均匀体，细 晶区附近的 CR$降低区域处于 CRS相对较高的母材和热影响区 的粗晶区及焊缝之间，接头在蠕变过程 中蠕变强度较低的区域必 将受两侧蠕变抗力较高的母材、粗晶粒区及焊缝的拘束，拘束作用 加剧了该区域的蠕变损伤速度。 3 T／P92焊接工艺 3．1焊接方法。T／P92钢焊 接采用 手工 钨极氩 弧焊 (TIG (Ws))打底、手工焊条电弧焊 (SMAW(Ds))填充及盖面的施焊 方法。 3．2焊接材料。T／P92钢焊接选用的焊丝及焊条应与母材相 匹配，应注意化学成分的合理性，以获得优 良的焊缝金属成分、组 织和力学性能，同时要求工艺性能良好。 3．3坡 口制备及清理。坡口按 DIMT869—2004规程中表 1、图 2和技术图纸要求的形状和尺寸采用机械方法进行加工。管道坡 口端面应与管道 中心线垂直，其偏斜度△f不得超过 DIMT869— 2004规程中表 2的规定。 坡口及其内外壁两侧 15mm--20mm的油、漆、垢、锈等用角向 磨光机打磨干净见金属光泽。 为保证钢管对口做到内壁齐平，在管内壁错 口超过 1mm或壁 厚不等时，应按照 DIMT869—2004规定处理。 3．4氩弧焊打底焊接。氩弧 焊的推荐预热温度为 150~C± 10％，推荐的层间温度为 150％—200℃，加热至规定的预热温度后 至少恒温 30min。 保温一定时间后对管内进行充氩，充氩可从探伤孔或坡口间 隙插入气针进行，可行时从气室一端进气，另一端排气。 确认空气排尽后采用双人交替对称打底焊接，两层氩弧焊累 计厚度在 4．0mm一5．Omm为宜。TIG焊工艺参数见表 3所示。 表 3 氩弧焊焊接工艺参数 钨极 弓 悍蜒 IF晰雠护 搿 慊 直径 蜱 母控电流 电蛭电 样接J 恿 赶 投嫂 {{} 序 fA) f V) (⋯ I n) 氯 t流靛 毓 潍粒 Ⅱ ) (1．rain) [I 1n) W(、e 2 O 02 ， l 2 90 l20 8一】0 20 _{0 q)2 5m 氩弧焊打底过程中应及时检查焊道表面和背面质量，发现焊 接缺陷，应及时彻底去除，确保打底焊缝无 内凹、未熔合、夹钨、焊 瘤、背面氧化等超标缺陷。 3．5手工焊条电弧焊。电弧焊推荐预热温度为 200℃ ±10℃， 推荐的层间温度为 200~C一300％，管壁厚较小时，预热与层间温度 可适当降低 ，降幅不超过5O℃。 施焊前 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 焊层和焊到布置及顺序 ，水平固定焊时宜保留中 间退火焊道。 SMAW采用小线能量、多层多道焊，SMAW 焊接推荐工艺参数 见表 4，单道焊缝宽度一般不超过焊条直径的3倍。 表4 SMAW焊接推荐工艺参数 ．0mm的焊条仅可用在横焊位置 103 潮 每焊完一层(道)用角向磨光机或钢錾彻底清理焊缝上的药皮 熔渣及飞溅，特别是中间接头、收弧位置 、坡 口边缘、焊缝金属与母 材交界位置。严禁用熔化的方法清除前一道的焊接缺陷。每层施 焊完和清理完毕后焊工 目视 自检无裂纹等缺陷后再施焊下一层。 焊接过程 中随时监控焊接参数 (包括层 间温度 )、焊接质量 (起弧、收弧、接头和焊缝于母材交界位置的焊缝质量，焊层厚度， 不同位置厚度的均匀性)，注意两人不得同时在一处收弧，应将每 层焊道接头错开 10ram一15mm，并用电流衰减法平滑收弧。 焊接过程中应注意防止保温棉等异物落人焊缝。 3．6焊后热处理。P92钢在焊后应冷却到 80℃一100℃保温 2—3h，管径和壁厚较小时，冷却温度和保温时间可适当降低。T92 钢焊缝焊后应及时进行热处理。 焊后若不能按规定及时进行高温回火热处理，应进行后热处 理，处理参数为 300～350℃ ，保温 2h。 焊后高温回火热处理热电偶的布置数量及位置与预热时相 同，电偶端部位于焊缝位置 ，焊后热处理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。在加热器的外 面包扎保温材料以保证加热效果，保温宽度应满足 DL／TS19— 1999要求，保温厚度一般在40mm～80mm。对水平管道，可以通过 改变不同位置的保温层厚度来减小管道温差。 焊后热处理推荐温度为760℃ ±10~C，按壁厚不同改变保温时 间，一般在4～6h。壁厚较小时保温时间可在4h基础上适当降低， 但不小于2h。外壁最低温度升温至规定温度后至少保温 30min。 热处理升温速率控制在 80~C～l20℃ ；降温速率控制 100~C 一 140℃，300~C以下冷却不控温、随炉冷却。I92钢小 口焊缝恒温不 小于 1h。 4焊接质量控制要点 严格控制预热温度和层间温度，由于P92钢焊接过程中采用 小规范焊接，而且采用GTAW方法打底，焊缝金属相对冷却较快， 焊前预热和施焊过程中保持一定的层间温度可以减缓焊接过程中 焊缝的冷却速度，防止淬硬组织的形成 ，同时降低拘束应力 ，从而 改善焊接接头整体性能。 控制焊缝中的含氢量，焊接过程中的氢主要来源于母材和焊 接材料，选用超低氢焊条 ，焊条严格按照规定进行烘干、保管和使 用 ，坡El区域严格清理，另外应同时检测并控制施焊环境湿度，从 而严格控制焊缝的含氢量 ，防止氢致延迟裂纹的产生。 降低焊接接头应力状态，焊接缺陷会导致应力集中，使应力成 倍增长，进而使冷裂纹倾向加大；拉伸拘束应力是接头产生冷裂纹 的充分条件，拘束应力增大，冷裂倾向加大，因此焊接过程中应尽 量减少直至避免焊接缺陷，同时注意避免强行对 口，降低焊接接头 的应力。 焊接操作技术可以直接影响焊缝金属组织的晶粒细化程度和 韧性水平，这是因为熔池凝固的一次晶粒会部分被随后施焊的焊 道细化 ，而起决定性的影响因素是焊道的几何形状 ，其中最重要的 是焊道的厚宽比，焊道薄，显微组织的再热细化作用就明显 ，焊缝 金属韧性就可以得到提高。因此，提高焊工的操作水平 、培养良好 的操作习惯非常重要。 5焊接接头质量检验 施焊完成后焊工应按 DL／T869—2004相关规定的要求对焊接 接头的外观质量进行 100％ 自检。 热处理完毕待焊件冷却至常温后，应对母材区、热影响区和焊 缝区每个位置进行硬度测试，其平均值作为该区域的硬度值。要 求焊缝硬度均值不低于母材硬度均值，各区域最高硬度不超过 270HB，最低硬度不小于 180HB。 硬度检验偏低时原则上应割口重新焊接，硬度偏高且能断定 为回火不足造成的，应重新进行一次焊后高温回火处理。 无损探伤管道若开有探伤孔，按照DL／T821—2002做 100％射 线探伤，否则按 DL／T820—2002做100％超声波探伤。 6结论 工程中，管道的实际壁厚与评定壁厚的差别很大，如果不能很 好的控制，焊层间累积的温度将会很高，同时内外壁温差也会很 大，造成焊缝冲击韧性的下降。因此在工程焊接和热处理中应采 取比工艺评定更严格的措施来保证 P管道焊接质量。为保证焊接 质量，焊接过程中的层间温度控制除使用电脑温控仪外，在施工现 场还要同时使用远红外测温仪或钳形表进行实时监控 ； 管道安装对 口焊接所使用的链条葫芦等工具，需待整个对 口 焊接和热处理完毕后方可拆除，焊接热处理完成前严禁向管道施 加载荷 ，施工前应对可能产生的碰撞等意外情况提前做好预防 措施 ； 焊接过程中，为避免焊条受潮，严格控制焊工手持焊条数量 ≤ 3根； 保证加热器的宽度、均温区的宽度、保温层的宽度及厚度符合 要求。5G位置的焊口在热处理时，下部要适当增加保温层的厚 度 ，减少环境对焊口上下部分处理偏差的影响。 管道焊前适当的预热、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、焊后热处理温 度控制在760℃ ±10℃的更小范围，恒温时间需确保焊件内外壁温 差不超过 2O℃，对 SA一335P92焊缝性能有着非常重要的影响。 参考文献： [1]中国机械工程学会焊接学会．焊接手册．北京．机械工业出 版社，2006． [2]英国曼彻特焊接材料公司．电力工业 sA一335P92钢焊接 材料及工艺技术指南． [3]安徽电力建设第一工程公司焊接工艺评定． [4]赵建仓，迟鸣声等．P92钢及其焊接材料冷裂纹敏感性研 究．工业技术． (上接第 111页)3．德奥钢琴学派具有相同的演奏观并始终坚持强 调演奏要忠实于作品本身。德奥钢琴学派处理作品缜密深刻，演 奏古典作品诚恳、率直、从容不迫，追求织体的各个线条以及力度 支配都达到完美的统一。他们在音乐内容上更富于创造魅力，具 有较多的色彩变化，在气质上的理解表现也极为深入。经常在教 学中强调线性思维，他们致力于自由的人道主义理想，他们克服了 囊》 104 传统方式的音乐训练所留下的影响，演奏作品稳健清晰，很有动 感 ，分句和速度 自然合理。 德奥钢琴学派，只是 20世纪世界钢琴音乐艺术的主要学派中 的一个分支，通过对钢琴学派发展的一番历史性的回顾，纵观演 变，窥其概貌，重新审视，了解德奥钢琴学派的代表人物及其艺术 特征，无疑将有助于我们了解 20世纪的钢琴音乐艺术的发展。