CN1168569C - 一种t91钢焊接工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供这种T91钢焊接工艺方法，其特征在包括：以药芯焊丝打底，实芯焊丝填充，分层施焊，焊接后热处理；其中药芯焊丝的药芯组成比例为(W/W%)金红石18-24、长石3-6、石英2-5、冰晶石4-8、大理石2-10、Ti2O33-8、合金剂42-50、铁粉余量；实芯焊丝的合金成分为C0.08、Ni0.74、Si0.13、Mn1.01、P0.007、S0.007、Mo0.88、Cr9.06、V0.18。本发明的技术进步效果表现在利用药芯焊丝中造渣剂、脱氧剂、合金剂等成分的化学特性打底，优点是管子内壁不用充氩就能起到保护作用，而采用实芯焊丝填充和盖面又弥补了药芯焊丝清渣较难和焊接速度慢的不足，减轻劳动强度和提高焊接速度并举，是一种既快又省的焊接方法。
Description
技术领域
本发明涉及到一种T91钢焊接工艺方法，属于特种钢管焊接技术领域。
背景技术
T91钢现已被广泛用于电站大型锅炉的过热器和换热器，钢材大部分从外国进口，T91钢的焊接方法多采用进口的实芯焊丝和焊条，并且专门指出需要在“管口内壁充氩保护”，参考文献见《关于颁发T91/P91、15×1M1钢焊接工艺暂行规定的通知》和《锅炉制造》1991年第二期(总第140期)T91/P91钢管介绍。此种工艺方法，在发电厂的安装、检修焊接过程中，存在封堵困难，充氩量大，质量难以保证等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用药芯焊丝打底(管内壁不充氩)，氩弧焊丝填充盖面的焊接方法。以简化焊接操作工艺难度，减轻劳动强度和提高焊接速度。
本发明的技术方案是这样实现的：这种T91钢焊接工艺方法，其特征在包括：以药芯焊丝打底，实芯焊丝填充，分层施焊，焊接后热处理；其中药芯焊丝的药芯组成比例为(W/W％)金红石18-24、长石3-6、石英2-5、冰晶石4-8、大理石2-10、脱氧剂Ti2O3 3-8、成分比例为C 0.08、Ni 0.81、Si 0.52、Mn 0.575、P 0.017、S 0.012、Mo 1.05、Cr 9.50、V 0.258，铁粉余量的合金剂42-50；实芯焊丝的合金成分为C 0.08、Ni 0.74、Si 0.13、Mn 1.01、P 0.007、S 0.007、Mo 0.88、Cr 9.06、V 0.18。
所述的T91钢焊接工艺方法中焊接坡口角度为27°，错口值小于1mm。
所述的T91钢焊接工艺方法中还包括焊接时选用焊嘴直径为φ10mm，钨棒为φ2.5mm，焊枪氩气流量为9-10L/min。
所述的T91钢焊接工艺方法中药芯焊丝打底焊焊层厚度应大于3mm。
所述的T91钢焊接工艺方法中还包括焊接预热温度150℃，层间温度150℃～200℃。
所述的T91钢焊接工艺方法中还包括焊缝焊接完毕后，冷却到120℃以下，再进行焊后热处理。
所述的T91钢焊接工艺方法中焊后热处理工艺包括：
(1)焊后热处理的升、降温速度≤250℃/h；
(2)加热温度为760℃±10℃，恒温时间为2小时；
(3)降温至200℃时，冷却至室温。
本发明的技术进步效果表现在利用药芯焊丝中造渣剂、脱氧剂、合金剂等成分的化学特性打底，优点是管子内壁不用充氩就能起到保护作用，而采用实芯焊丝填充和盖面又弥补了药芯焊丝清渣较难和焊接速度慢的不足，减轻劳动强度和提高焊接速度并举，是一种既快又省的焊接方法。
附图说明
图1为焊接坡口的形状及尺寸示意图
图2为焊接热处理过程规范曲线图
具体实施方式
下面结合本发明的SA213-T91具体焊接实例和附图，详细说明本发明的具体实施方式：
本发明的T91钢焊接操作方法如下：
1、机具与焊接材料
(1)焊接设备应选用特性良好的逆变式焊机。
(2)氩弧焊丝使用前应除去表面的油、垢等脏物。
2、焊前准备
(1)坡口制备
①坡口形状及尺寸见图(1)。
②坡口制备时以机械方式加工。
③坡口及内外壁两侧10-15mm范围内锈、油、垢等污物清理干净，露出金属光泽。
(2)对口装配
①焊口错口值小于1mm，对口间隙及钝边尺寸如上图(一)所示。
②对口点固焊的焊材和焊接工艺与正式焊接时相同。
3、焊接工艺
(1)药丝焊丝打底氩弧焊丝填充、盖面焊接参数见表1
表1 焊接工艺参数
| 焊层道号 | 焊接方法 | 焊条(丝) | 电流范围 | 电压范围(V) | 焊接速度范围(mm/min) | 其他 | ||
| 型(牌)号 | 直径(mm) | 极性 | 电流(A) | |||||
| 1 | WS | YR91W | 2.5 | 直流正接 | 80A | 12V | 16～18 | |
| 2 | WS | TGS-9cb | 2.4 | 直流正接 | 95A | 12V | 18～20 | |
| 3 | WS | TGS-9cb | 2.4 | 直流正接 | 90A | 12V | 18～20 | |
(2)焊接时选用焊嘴直径为φ10mm，钨棒为φ2.5mm，焊枪氩气流量为9-10L/min；
(3)药芯焊丝打底焊焊层厚度应不小于3mm；
(4)预热温度150℃，层间温度150℃～200℃；温度测量用远红外测温仪。
(5)焊缝焊接完毕后，冷却到120℃以下，再进行焊后热处理。
4、焊后热处理
(1)焊后热处理的升、降温速度≤250℃/h。
(2)加热温度为760℃±10℃，恒温时间为2小时。
(3)降温至200℃时，可以不控制，冷却至室温。
(4)焊接热处理过程规范曲线见图(2)
5、力学性能指标
本发明焊接工艺的力学性能见表2。
表2
| 抗拉强度(Mpa) | 屈服强度(Mpa) | 延伸率(％) | 弯曲角(°) | 冲击韧性(J/cm2) | 硬度HB |
| ≥585 | ≥415 | ≥20 | ≥50 | ≥68 | ≤250 |
本发明焊接工艺的优点是药芯焊丝打底，解决了充氩困难的问题；氩弧焊丝填充、盖面层清渣量较小，比药芯焊丝填充快，操作简单，质量稳定。
本发明采用的药芯焊丝由河北电力试验研究所和北京工业大学提供。
Claims (7)
1、一种T91钢焊接工艺方法，其特征在包括：以药芯焊丝打底，实芯焊丝填充，分层施焊，焊接后热处理；其中药芯焊丝的药芯组成比例为(W/W％)金红石18-24、长石3-6、石英2-5、冰晶石4-8、大理石2-10、Ti2O3 3-8、成分比例为C 0.08、Ni 0.81、Si 0.52、Mn 0.575、P 0.017、S 0.012、Mo 1.05、Cr 9.50、V 0.258，铁粉余量的合金剂42-50；实芯焊丝的合金成分比例为C 0.08、Ni 0.74、Si 0.13、Mn 1.01、P 0.007、S 0.007、Mo 0.88、Cr 9.06、V 0.18。
2、根据权利要求1所述的T91钢焊接工艺方法，其特征在于焊接坡□角度为27°，错□值小于1mm。
3、根据权利要求1所述的T91钢焊接工艺方法，其特征在于焊接时选用焊嘴直径为φ10mm，钨棒为φ2.5mm，焊枪氩气流量为9-10L/min。
4、根据权利要求1所述的T91钢焊接工艺方法，其特征在于药芯焊丝打底焊焊层厚度应大于3mm。
5、根据权利要求1所述的T91钢焊接工艺方法，其特征在于焊接预热温度150℃，层间温度150℃～200℃。
6、根据权利要求1所述的T91钢焊接工艺方法，其特征在于焊缝焊接完毕后，冷却到120℃以下，再进行焊后热处理。
7、根据权利要求1所述的T91钢焊接工艺方法，其特征在于焊后热处理工艺包括：
(1)焊后热处理的升、降温速度≤250℃/h；
(2)加热温度为760℃±10℃，恒温时间为2小时；
(3)降温至200℃时，冷却至室温。
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