奥氏体耐热钢焊接产生层间未溶合的原因分析

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1、奥氏体耐热钢焊接产生层间未溶合的原因分析陡河电力检修公司王大军摘要：焊接是保证发电设备安全运行和电力建设质量的重耍基础专业，随着我国在优先发展煤电的方针指导下，火电锅炉用耐热钢发生了一场质的变革，必将促进电站焊接技术的发展，我国正在建设的300MW及以上的亚临界、超超临界火电机组以及现役发电机组的锅炉过热器、再热器都采用TP304H.Super304H.TP347H和TP347HFG细晶或粗晶奥氏体耐热钢，焊接缺陷的产生将直接威胁机组的安全运行，避免焊接缺陷的产生是广大焊接工作者共同努力的结果。关键词：奥氏体耐热钢焊接层间未溶合原因

2、分析1、刖吕口前，随着电力的迅猛发展，大容量、高参数的机组不断增加，同时现有机组负荷居高不下；电厂的效率在大幅的提高，提高火力发电厂效率的最有效方法之一就是提高火电机组锅炉蒸汽温度和压力。而提高蒸汽参数遇到的问题是金属材料耐高温、高压及焊接问题。而锅炉受热面主要材料的选择是关键，现300MW及以上的亚临界、超超临界火电机组的末级过热器和末级再热器、现役发电机组的锅炉过热器、再热器主耍材料为奥氏体耐热钢。在小径管全氮弧焊接这类管材时，由于奥氏体耐热钢合金含量高，铁水流动性差，焊接工艺要求又非常严格，焊接吋很容易出现层间未溶合，见图；焊

3、口断口图2、原因分析①、奥氏体耐热钢是一种低碳、高Cr、Ni含量的奥氏体钢。焊接这类钢主要有三个问题；分别是焊接裂纹、接头腐蚀和失效脆化。因此，焊接人员为了防止这3个问题的出现，采取降低焊接线能量、降低层间温度的工艺措施，述应尽量采用熔池体积小的TIG焊工艺。我们知道焊接线能量J=IXU/V（I电流、U电压、V焊接速度），由于焊接这类钢的焊接人员一般手法比较稳定，焊接时电弧长度变化非常小，因此焊接电压变化也就非常的小，假设为一个常数，那么为了降低焊接线能量唯一的办法就是：小的焊接电流或大的焊接速度，如果焊接速度一定，焊接电流f或！，

4、线能量f或「反之如果焊接电流一定，焊接速度f或J,线能量丨或f。焊接过程中，层间温度还要加以控制，因此，小径管奥氏体耐热钢氮弧打完底后，再进行填充或盖面吋，由于焊接电流小，层间温度乂不高，加Z焊丝贴在焊缝上，电弧将焊丝加热熔化，而下层焊缝未被加热熔化就形成了焊缝，从而在焊层与焊层之间产生层间未熔合。①、随意改变焊接工艺。增大焊接电流，增大焊接速度。虽然说增大焊接电流,加大焊接速度，在一定程度上也能降低焊接线能量；但加大焊接速度，意味着焊枪摆动耍加快，向前移动的速度加人，因此在前后两熔池间就有可能出现底层未被加热熔化，就被熔化的焊丝所

5、覆盖，形成间断的层间未熔合。②、焊接操作方法不正确。送丝还按照焊接碳钢、低合金钢的方法焊接，也容易造成层间未熔合；在进行碳钢、低合金钢全氮弧焊时，焊丝有时离开氮气保护区内；当焊接奥氏体耐热钢这类高合金管子时，由于焊丝在焊接电弧的作用下，焊丝端部始终处于半熔化状态，当焊丝离开氟气保护区后，半熔化状态的焊丝立刻被空气氧化形成一层难容的氧化薄膜，当将焊丝再送进熔池时，由于奥氏休耐热钢合金含量高，熔池铁水流动性差，焊丝端部的氧化薄层很难浮出,夹在焊缝内部形成未熔合。③、抢工期，保进度，给焊工制订焊接数量。在电厂检修、制作、安装工程中,为了保

6、证工期，工程项目经理给焊工制定每天焊接多少多少焊口，给焊工加压,而焊工为了完成每天的工作量，违反工艺规程，增大焊接电流，减少或不进行层间氧化层的清理，从而在焊层与焊层之间被氧化层隔开，形成未熔合。④、采用50年来形成的厚焊层、宽摆幅的操作方法。为了达到厚焊层、宽摆幅,焊接时就耍向坡口内多添加焊丝，焊枪在坡口内做横向摆动，这时在坡口边缘处很容易形成未熔合。3、结论通过以上分析，为减小焊接线能量，不能依靠焊接屯流越小越好，焊接电流要控制在保证铁水拉的开，熔池清晰，坡口两侧融合良好的情况下，來选择焊接电流；焊接时及时将焊层间的氧化层清理干

7、净；焊丝从始至终处在氨气保护区内；严格执行焊接技术工艺规程，不能给焊接人员定数量来保证工期，可以采用增加焊接人员来保证工期；焊接时，焊层要尽可能的往薄焊，采用多层多道焊，焊枪不摆动的工艺方法。这是在焊接条件非常好的焊接培训中心进行的焊口焊接，出现的焊接缺陷，如果在现场焊接出现此类焊接缺陷可能性更大,这是我们焊接人员在焊接这类钢材时需要多加注意。参考文献：1、《新型耐热钢焊接》杨富、章应霖、任永宁、李为民编著2、《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2004