电站用奥氏体不锈钢焊接

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1、电站用奥氏体不锈钢焊接

2、第1内容加载中....lunm的压力管道及管件，且焊口分散，在制订焊接工艺时，应同时考虑质量、实用性和经济因素。4.1焊接方法手工钨极氩弧的氩气保护效果好，合金元素过渡系数高，焊缝成分易于控制，同时由于氩弧焊热量集中、热影响区窄，晶粒长大倾向小，加上良好的氩气冷却效果，焊缝成型好，可进行全位置焊接，氩弧焊对对口质量、环境要求较高，易于保证焊接质量，所以电站不锈钢压力管道对接焊口通常采用手工钨极氩弧焊；而对于厚度不等的插接式角接接头，为了保证熔合效果，通常采用热量不是特别集中、热影区稍大的手工电弧焊。4.2焊接材料选用焊接材料通常根据奥氏体不锈钢材质、工

3、作条件（温度和介质）、焊接方法来选择，原则上选用使焊缝金属成分与母材相同或相近的焊接材料，同时考虑以下因素：4.2.1由于焊缝含碳量对其耐腐蚀性能影响较大，因此，尽量选用含碳量较低的焊接材料，以确保熔敷金属的含碳量不高于母材。4.2.2对锅炉过热器、再热器管等工作在高温条件下的奥氏体不锈钢，在保证焊缝金属具有与母材化学成分相近的同时，选择含有钼、钨、锰等提高热强性和抗裂性合金的焊接材料。4.2.3对于化水系统输送盐酸、硫酸、盐类水溶液等酸性介质的奥氏体不锈钢管，选用焊接材料除了保证与母材相近的铬镍含量外，还应考虑含有适量的钼、铜元素，以提高焊缝的耐腐蚀性。4.2.4对于要求具

4、有双相奥氏体组织的不锈钢焊缝，因含有一定量的铁素体，宜选用焊接工艺性能好的钛型或钛钙型药皮的焊条；对于要求具有单相奥氏体组织的不锈钢焊缝抗裂性能较差，宜选用碱性药皮的奥氏体钢焊条。4.2.5在电站热力设备中，珠光体耐热钢与奥氏体不锈钢形成的异种钢接头比较常见，如锅炉受热面管、热工仪表取样测试管等，由于化学成分和金相组织差异，根据舍夫勒-德龙组织图，选择与任何一侧成分相近或介于两者之间的焊接材料焊接，均会在非奥氏体钢熔合线附近形成较宽的脆化过渡层（以马氏体组织为多），严重影响接头的抗裂性能，如果选用镍基合金为填充材料，由于大大提高了奥氏体形成元素镍的含量，将显著减小脆化过渡层的

5、宽度，改善接头的抗裂性能。照片二是1Cr18Ni9Ti与2Cr1MoV钢采用ENiCrFe-1焊材焊接的异种钢接头2Cr1MoV钢侧熔合线附近的组织状态，未见马氏体组织。照片一照片二照片三4.3焊接工艺要点4.3.1正确选择焊材直径焊接材料的直径关系到焊接热输入量的大小，电站不锈钢管由于壁厚较小，通常电焊选用2.5mm直径的焊条，氩弧焊选用2.4mm直径的焊丝。4.3.2焊接参数的选择正如前文所述，奥氏体不锈钢焊接线能量直接影响到接头的抗裂性能、耐腐蚀性能、焊接变形等，因此，电站不锈钢管焊接时，在保证完全焊透、完全熔合的情况下，尽量采用小电流、低电压（短弧焊）焊接，以减少热输

6、量，改善接头性能，减少焊接变形。下表为电站奥氏体不锈钢焊接常用的手工电焊和TIG焊的焊接推荐参数。焊材推荐电流(A)推荐弧长（mm）焊接速度(cm/min)氩气流量(L/min)Ф2.5mm的焊条60～８０２～３１５～２０/Ф2.4mm的焊丝１００～１３０１～３１０～１５７～１０4.3.3工作场所的要求电站现场施工环境较差，而奥氏体不锈钢焊缝受到油、锈、水、风、灰等外来因素的影响将使其耐蚀性和强度变差，所以，焊前必须对焊接区及附近表面进性彻底清理，室外焊接采取必要的防风挡雨措施，炉内焊接必须吹扫周围灰尘，氩弧焊焊丝表面清理无污物，层间彻底清渣。4.3.4施焊要求选用电弧焊时，

7、焊条必须烘干并存放在保温桶内备用。焊接过程中，采用直线运条，不作横向摆动，大直径管道采用双人对称施焊；多层焊接时，层间温度不宜过高，可待冷至60℃以下清渣后再进行焊接，层间接头错开，收弧一定要填满。4.3.5充氩保护电站压力管道对接焊缝均要求进行氩弧焊打底，如果内壁不进行充氩保护，将使焊缝内表面的铬等合金元素氧化，影响接头质量，照片三是未充氩保护接头根部的氧化层组织形态。管道内部充氩保护通常有两种方法，一是置换充氩，它是将管子两端封堵或在距焊接部位一定距离用水溶纸封堵（介质为汽/水的管道），用氩气将管内空气完成置换出来，这种方法主要用于小直径管和短管；另一种是背充保护，它是利

8、用一根压扁的小管从对口间隙中伸到焊接部位的背面、以略小于正常氩弧焊的氩气流量，游动跟踪保护，这种方法主要用于直径较大的管子对接焊口。5、结束语由于奥氏体不锈钢焊接时易出现裂纹或诱发裂纹的组织缺陷，加上奥氏体不锈钢导热性能差、膨胀系数大、熔池的流动性差等不利于焊接的因素，因此，要求焊接奥氏体不锈钢的焊工进行专门培训考试，取得相应合格证方可上岗。有了技术熟练的焊工，采用适应性较强的手工电弧焊和手工钨极氩弧焊，选择合适的焊接材料和工艺参数，就可以保证电站奥氏体不锈钢管及管件的焊接质量，保证了焊接质量，奥氏体不