T91管子焊口焊接工艺

1、T91管子焊口焊接工艺T91管子焊口焊接工艺要求很严格，管壁厚度 小于6mmi寸采用全氩弧焊接， 焊丝用日本神刚公司 的TGS-9cb，如果用电焊盖面的话，焊条就用 CM-9cb。焊接前用可溶纸塞住管口两侧，离管口 300mm左右，用可燃纸胶带将焊口封住，然后用气 针向管内充氩。预热至 200250C，焊接完后需热 处理，温度为750775°C，用加热片处理。由于T91合金元素含量很高，导致该材料可焊 性很差：(1 ) T91含有Cr、Mo V、Cb等强碳化物元素， 焊接时焊缝从高温冷却时易产生淬硬性的马氏体 组织，焊缝有很大冷、热裂倾向；(2) T91含有很多的合金元素，其熔融金属

2、的流动性差，焊接时还产生较多的熔渣；(3)由于马氏体钢导热性差，焊接应力不能得到充分释放，焊后焊缝的残余应力很大.因此， T91钢焊接时，如焊接工艺选择不当，焊工操作不 当，很容易产生焊接冷、热裂纹、夹渣等缺陷.为 了得到优质的焊接接头，有必要从焊接工艺及参 数、焊工操作技术等方面进行严格控制.焊接坡口采用V型坡口，尺寸见图1.焊前坡口及周围20 mm范围内清除水、油、锈等污物，并露出金属光泽，以严格控制扩散氢的含 量.3.4充氩保护 为防止T91焊接时焊缝根部的氧化，TIG打底及盖 面焊时管子内部都采用充氩保护氩气纯度为99.99%,充氩保护流量控制在712 L/min 范围内.5预热温度和

3、层间温度的控制T91钢材的淬硬性大大高于常用的铬钼钢，因此，该钢材焊接时，一方面必须严格控制扩散氢的含 量，另一方面，需减缓焊接时焊缝的冷却速度，而 焊前预热是控制扩散氢含量及减缓焊接时焊缝的 冷却速度的最有效的措施，对T91小口径钢管焊接, 焊前预热控制在150 °C以上.为了充分保证下一道焊接前，上一道焊缝已转变为 马氏体组织，以利下一道焊接时，能对上一道焊缝 进行部分回火，达到改善马氏体组织的焊缝的性 能，因此，我们严格限制层间温度在260 C以下.我们采用接触式测温计测量预热温度和层间温度, 以达到严格控制温度的目的.托克托电厂一期工程 1号机组末级过热器管 排，采用了 SA

4、2 13-T91钢制造。该钢可焊性差， 空淬倾向大，快速冷却容易产生冷裂纹，冷却速度过慢会使综合机械性能下降。因此，该钢的焊接 工艺和过程控制非常重要。其焊接工艺为预热温度 小于4 5 0°C ,在冬季,预热温度2 0 02 5 0°C 的效果良好；层间温度为2 5 035 0 C ;热处理 为经10 5 0 C正火与74 076 0 C回火,1h 的 回火恒温时间；升、降温速度小于 15 0 C /h。为 保证焊缝的质量，施工中进行了严格的过程控制。 这包括焊前做准备工作；制订可靠的焊接和充氩方 案；制订并遵守适当的作业程序、方法。T91钢基本化学成分如表1,性能基本要求

5、如表2表1T91钢化学成分()(GB5310-95)C Si Mn P S Cr Mo Ni Nb V AL N0.08 0.12 0.20 0.50 0.30 0.60 < 0.02< 0.01 8.0 9.50 0.85 1.05 < 0.40 0.06 0.100.18 0.25 < 0.04 0.03 0.07表2T91钢性能指标（来自T91/P91钢管焊接工艺暂行规定）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 <

6、250图1T91管道焊接热处理规范曲线亠、SA-213-T91钢的特点SA-213-T91钢是一种改良型的 9Cr-1Mo钢，是 在原9Cr-1Mo马氏体钢基础上，降低含碳量，添加 微量V、No等合金元素，控制 N、Al含量得到的。 其化学成分和常温力学性能分别如表1、表2所示。由表1可以看出T91钢的化学成分限制是十分严格的養I SA2I3 - W钢的化学成分（质分CH 佯）诫分Mu尸< 1 rO.OK -° 120.30 O . 60O0.0100.20-(K50"OO VI魏1、十*O K51 ,05o. -or 25u , QA m io0.03 -o,utO

7、 04O 04泉2 W1J-T9I船购力学性I'M叭加二HR41$>515>20<»0二、SA-213-T91钢焊接性分析SA-213-T91钢合金元素含量较高（总量约为 10%）,并有一定的空淬硬化裂纹倾向及焊缝脆化, 因此需要焊前预热。保持一定层间温度及焊后进行 热处理，焊接工艺参数宜采用小热输入量施焊，方 能保证其焊接接头质量。鉴于上述的焊接性分析，此钢种在焊接时必须 采取行之有效的焊接工艺措施，并严格执行热处理工艺规范 三、SA-213-T91钢焊接工艺试验1试验条件(1) 钢材 T91 钢，$ 635mm/45mm(2) 焊接方法采用手工钨极氩弧焊

8、，氩气流量810L/min(背面充氩 6 15L/min)(3) 环境温度 20 30C，湿度60%。(4) 焊接位置水平固定(5G),垂直固定(2G)。(5) 热处理设备LW 12X( 0 220) B。(6) 焊接设备 ZX7-315STG。(7) 焊接材料 焊丝：TGS-9cb, © 2.4mm化学成 分见表3。豪TGS.ge化単戒分(KU分敢”CCtMuVI SirSIb佣0-810J51,09 012O.QN(Ml2焊接工艺规范(1) 焊前坡口制备(其形状尺寸见图1)ra I 坡口制鬲(2) 焊前清理 彻底清除坡口内外母材表面两侧 10mm范围内及焊丝表面的油污、铁锈、水分

9、等，直 至露出金属光泽。(3) 对口点固焊 将焊丝熔化金属直接点固在对 口的根部，对口错边不超过1.0mm;点固焊前用火 焰加热点固焊区到150C ;点固焊及正常施焊过程 中不得在管子表面试电流，乱引弧。(4) 焊前预热 焊前采用电阻加热坡口两侧 150mm 左右，预热温度为150C。层间温度保持在 200 300C左右。(5) 焊前规范参数见表4* 4 螳接方次<T接村啊电i<«FW电IkAIM/V違曜/ in nt *tii in5!i轉 '螃v in I'll機性电it/A£S屯T T钩“T(* S 9isL2.4frfl - X5i8,3 IO, SL片g5 -.125%r<> -吩 b2.4IF !£TO X5O' * 1 1«2 - 143(6