1. P91鋼的化學成分

 P91鋼為馬氏體耐(nai)熱鋼，其化學成分(fen)見表(biao)4-18.

2. 焊前準備

  對口裝配應(ying)支(zhi)撐(cheng)牢固，防止在焊接(jie)過程中(zhong)發生管(guan)道位(wei)移和變形。嚴禁在管(guan)道母材上焊接(jie)其他支(zhi)撐(cheng)物(wu)。支(zhi)撐(cheng)物(wu)應(ying)遠(yuan)離加熱器300~500mm.對口間隙(xi)4~5mm,鈍邊≤2mm.點固時采用同種材料(liao)點固塊，長度為(wei)10~20mm,用電焊點固到P91管(guan)坡口內，待打(da)底層完成(cheng)后再用角磨機(ji)磨掉。

  試件(jian)組對前用半圓銼將毛刺打(da)磨(mo)掉，然后銼出所需鈍邊(bian)。清(qing)除試件(jian)坡(po)口周圍20mm范圍內鐵銹、油污等(deng)。

  采用有(you)效的(de)充氬氣(qi)保(bao)護措(cuo)施，在P91大管600mm長度范圍內，焊縫間(jian)隙用錫(xi)箔紙(zhi)封(feng)死，管端用草(cao)紙(zhi)板密閉封(feng)堵成一個氣(qi)池，在300℃時草(cao)紙(zhi)板焦(jiao)煳，760℃高溫(wen)回火后，草(cao)紙(zhi)板變(bian)為灰燼，不(bu)會造成危害。

3. 焊接(jie)

  焊(han)接(jie)方(fang)法采用手工(gong)TIG焊(han)打底和焊(han)條(tiao)電弧焊(han)填充蓋面。對(dui)(dui)于(yu)水(shui)平固(gu)定(ding)(ding)管(guan)始焊(han)位(wei)置在時(shi)鐘6點位(wei)置，焊(han)接(jie)方(fang)向由底向上分(fen)兩(liang)半(ban)圈進行焊(han)接(jie)，可先從(cong)逆時(shi)針方(fang)向開始。對(dui)(dui)于(yu)垂(chui)直固(gu)定(ding)(ding)管(guan)起焊(han)位(wei)置不作(zuo)要求。焊(han)接(jie)工(gong)藝參數見表4-19.

①. 氬弧焊(han)(han)打底焊(han)(han)

  a. 水平固定(ding)焊(han)

   水平固定氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)在(zai)(zai)底(di)(di)部引弧(hu)(hu)后，在(zai)(zai)坡口根(gen)部間隙兩側(ce)用(yong)焊(han)(han)(han)槍(qiang)劃圈預(yu)熱，待坡口兩側(ce)鈍邊(bian)熔化形(xing)成熔孔后，由管(guan)內(nei)側(ce)緊貼熔孔送進焊(han)(han)(han)絲(si)，填絲(si)方(fang)法如(ru)圖4-46和圖4-47所示。在(zai)(zai)鈍邊(bian)熔化邊(bian)緣(yuan)兩側(ce)各送進一滴液態金屬，通過焊(han)(han)(han)槍(qiang)橫(heng)向(xiang)(xiang)擺(bai)動，使(shi)(shi)之形(xing)成搭橋連(lian)接(jie)。在(zai)(zai)打底(di)(di)焊(han)(han)(han)過程中(zhong)，應(ying)根(gen)據(ju)焊(han)(han)(han)接(jie)位(wei)(wei)置(zhi)的不同變換填絲(si)方(fang)式。在(zai)(zai)仰焊(han)(han)(han)及(ji)仰爬坡焊(han)(han)(han)位(wei)(wei)置(zhi)采用(yong)內(nei)填絲(si)法，在(zai)(zai)立(li)焊(han)(han)(han)、立(li)爬坡焊(han)(han)(han)及(ji)平焊(han)(han)(han)位(wei)(wei)置(zhi)時采用(yong)外(wai)填絲(si)法；焊(han)(han)(han)絲(si)與(yu)(yu)管(guan)外(wai)壁焊(han)(han)(han)接(jie)方(fang)向(xiang)(xiang)成10°~15°夾角。打底(di)(di)焊(han)(han)(han)時注(zhu)意焊(han)(han)(han)槍(qiang)及(ji)焊(han)(han)(han)絲(si)擺(bai)動方(fang)法，一般以鋸齒或月牙擺(bai)動為宜（圖4-48).電(dian)弧(hu)(hu)熔化坡口每側(ce)0.5~1mm,焊(han)(han)(han)絲(si)送進要緊貼熔池，焊(han)(han)(han)絲(si)端部跟電(dian)弧(hu)(hu)行走方(fang)向(xiang)(xiang)做小(xiao)幅度橫(heng)向(xiang)(xiang)擺(bai)動，擺(bai)動中(zhong)注(zhu)意不得使(shi)(shi)焊(han)(han)(han)絲(si)與(yu)(yu)鎢極端部接(jie)觸。

  封(feng)口(kou)焊(han)時，當電弧運至距管子頂部(bu)3~4mm處(chu)，停(ting)(ting)止送絲，先在(zai)封(feng)口(kou)處(chu)周(zhou)圍劃(hua)圈預熱(re)(re)，使之呈紅熱(re)(re)狀態，然后(hou)將(jiang)電弧拉(la)回原熔池填絲焊(han)接。封(feng)口(kou)后(hou)停(ting)(ting)止送絲繼續向(xiang)前施(shi)焊(han)5~10mm停(ting)(ting)弧。停(ting)(ting)弧后(hou)不要立即移(yi)開焊(han)槍，要待熔池凝固(gu)后(hou)再移(yi)開。

  后半部焊接(jie)按(an)順時(shi)針方向焊接(jie)，焊接(jie)方法與前半圈相同。打底焊縫厚度一般以2~2.5mm為宜。

  b. 垂直(zhi)固定焊

   垂直固(gu)定(ding)氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)在坡(po)口(kou)(kou)內側(ce)(ce)空間(jian)引弧(hu)(hu)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)槍與焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接方(fang)向(xiang)(xiang)夾角為(wei)(wei)70°~80°,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)與管(guan)壁內側(ce)(ce)周向(xiang)(xiang)夾角為(wei)(wei)10°~15°,將焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)槍在坡(po)口(kou)(kou)根(gen)部做(zuo)上(shang)、下(xia)(xia)劃圈預熱。當鈍邊熔化(hua)形(xing)成(cheng)熔孔后，即在坡(po)口(kou)(kou)根(gen)部上(shang)、下(xia)(xia)側(ce)(ce)各(ge)送一(yi)(yi)滴液態(tai)金屬，擺(bai)動焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)槍形(xing)成(cheng)搭橋連接，然后開始(shi)正常焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接。填充時應注意焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)端(duan)部從上(shang)側(ce)(ce)坡(po)口(kou)(kou)斜(xie)(xie)拉下(xia)(xia)側(ce)(ce)坡(po)口(kou)(kou)根(gen)部，保證(zheng)電(dian)弧(hu)(hu)一(yi)(yi)半(ban)用(yong)來(lai)熔化(hua)金屬，使之形(xing)成(cheng)均勻焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫；一(yi)(yi)半(ban)用(yong)來(lai)打開熔孔，保證(zheng)背面焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫成(cheng)形(xing)。垂直固(gu)定(ding)管(guan)打底焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)時，受重力作用(yong)，液態(tai)金屬極(ji)易下(xia)(xia)墜，因此在操作時送絲(si)要節奏均勻，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)槍采(cai)用(yong)上(shang)、下(xia)(xia)斜(xie)(xie)拉鋸齒形(xing)擺(bai)動方(fang)法(fa)，盡量采(cai)用(yong)短弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接。

②. 焊條電弧焊填充(chong)及(ji)蓋面焊

  a. 水平固定焊(han)

   水平固定管(guan)填充及蓋面焊(han)(han)均采用(yong)焊(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)，通常是將打(da)底焊(han)(han)前半部分作為(wei)填充焊(han)(han)的(de)后(hou)半部分，目的(de)是將上下接(jie)頭錯開，填充層運(yun)條(tiao)采用(yong)鋸齒(chi)形擺動(dong)，在焊(han)(han)接(jie)過程中(zhong)，從下向上焊(han)(han)接(jie)位置不得變(bian)化(hua)，焊(han)(han)條(tiao)角度也(ye)應隨之發生變(bian)化(hua)，如(ru)圖4-49所(suo)示。

  蓋(gai)面層采用月(yue)牙形運條焊(han)接(jie)，在坡口兩側邊(bian)緣要注意停(ting)頓。焊(han)條擺動(dong)要平(ping)(ping)穩，以使焊(han)后波紋均勻美觀。引弧(hu)(hu)點要在焊(han)接(jie)前(qian)(qian)方10~15mm處，電(dian)弧(hu)(hu)引燃后，要拉(la)回熔(rong)池中心處，待弧(hu)(hu)坑填滿后，方能繼續向前(qian)(qian)擺動(dong)焊(han)接(jie)。水(shui)平(ping)(ping)固定管焊(han)道布置(zhi)如圖4-50所示。

  b. 垂直(zhi)固定焊

   垂直固定管(guan)焊(han)(han)(han)(han)(han)接時(shi)，必(bi)須保證焊(han)(han)(han)(han)(han)縫上(shang)(shang)(shang)(shang)下(xia)(xia)兩(liang)端(duan)熔(rong)(rong)合良好，不得(de)出現未熔(rong)(rong)合和夾(jia)(jia)渣等缺陷。填充焊(han)(han)(han)(han)(han)道(dao)(dao)(dao)采(cai)用多道(dao)(dao)(dao)焊(han)(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)(han)道(dao)(dao)(dao)分布如圖4-51所示。焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)角(jiao)度如圖4-52和圖4-53所示。第一(yi)道(dao)(dao)(dao)焊(han)(han)(han)(han)(han)時(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)與(yu)焊(han)(han)(han)(han)(han)接方向(xiang)的夾(jia)(jia)角(jiao)為75°~85°,與(yu)坡口下(xia)(xia)端(duan)夾(jia)(jia)角(jiao)為50°~60°,運條(tiao)(tiao)方法為斜(xie)圓圈形。焊(han)(han)(han)(han)(han)接過程中(zhong)注意電弧(hu)中(zhong)心對準上(shang)(shang)(shang)(shang)一(yi)層焊(han)(han)(han)(han)(han)縫的下(xia)(xia)邊緣(yuan)，向(xiang)前(qian)運條(tiao)(tiao)時(shi)不要(yao)將(jiang)坡口棱(leng)邊破壞(huai)，以防蓋(gai)面焊(han)(han)(han)(han)(han)時(shi)影響視線。下(xia)(xia)一(yi)道(dao)(dao)(dao)焊(han)(han)(han)(han)(han)對準上(shang)(shang)(shang)(shang)一(yi)道(dao)(dao)(dao)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫的上(shang)(shang)(shang)(shang)邊緣(yuan)，但焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)角(jiao)度向(xiang)下(xia)(xia)適當調(diao)整。運條(tiao)(tiao)時(shi)注意電弧(hu)覆(fu)蓋(gai)焊(han)(han)(han)(han)(han)道(dao)(dao)(dao)情況，下(xia)(xia)側要(yao)稍(shao)大于上(shang)(shang)(shang)(shang)一(yi)道(dao)(dao)(dao)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)心，上(shang)(shang)(shang)(shang)側要(yao)緊貼(tie)坡口邊緣(yuan)棱(leng)角(jiao)處。

  蓋面焊(han)(han)(han)時第一(yi)道采(cai)用直(zhi)線形(xing)運(yun)條(tiao)(tiao)，短(duan)弧焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)中(zhong)注意坡(po)口下邊緣(yuan)熔(rong)化情(qing)況，一(yi)般熔(rong)池要(yao)熔(rong)化坡(po)口邊緣(yuan)0.5~1mm.下一(yi)道焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)采(cai)用斜圓圈(quan)形(xing)運(yun)條(tiao)(tiao)方法，要(yao)壓住上一(yi)道焊(han)(han)(han)縫(feng)近2/3.焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)擺(bai)動幅度要(yao)視所(suo)剩焊(han)(han)(han)縫(feng)寬(kuan)度選擇。寬(kuan)度大(da)采(cai)用斜鋸齒擺(bai)動，寬(kuan)度小(xiao)則采(cai)用直(zhi)線運(yun)條(tiao)(tiao)方法。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)中(zhong)要(yao)適當(dang)減小(xiao)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)電流(liu)，并縮(suo)短(duan)弧長，使熔(rong)化的(de)液態金屬和(he)熔(rong)渣均勻(yun)覆蓋在(zai)焊(han)(han)(han)縫(feng)表(biao)面上，得到(dao)整齊美觀的(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)成(cheng)形(xing)。

4. 焊(han)后熱處理

  焊(han)后(hou)(hou)在(zai)焊(han)縫冷至(zhi)100~120℃后(hou)(hou)進行焊(han)后(hou)(hou)熱(re)處理(li)。焊(han)后(hou)(hou)熱(re)處理(li)的升溫(wen)(wen)(wen)(wen)速度控制在(zai)150℃以下(xia)，恒(heng)溫(wen)(wen)(wen)(wen)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度為750℃±10℃,恒(heng)溫(wen)(wen)(wen)(wen)時間(jian)按壁(bi)厚(hou)每25mm保溫(wen)(wen)(wen)(wen)1h計(ji)算，但不(bu)得(de)少于(yu)3h,降至(zhi)300℃以下(xia)，可以不(bu)作控制。