爐管(guan)(guan)在(zai)長(chang)期服役過程中，會(hui)產生不(bu)同(tong)類型的(de)冶(ye)金(jin)損傷(shang)、形變和破(po)壞，必須(xu)對嚴重損傷(shang)和失(shi)效部位(wei)進行(xing)更(geng)換。由此提出了新舊爐管(guan)(guan)的(de)焊接課題。尤其是冶(ye)金(jin)損傷(shang)的(de)爐管(guan)(guan)，其焊接性很(hen)差(cha)，給焊接帶來了很(hen)大困難(nan)。

一、對損(sun)傷爐管焊(han)接性分析(xi)

  1. 損傷爐管(guan)內壁存在著滲碳、氧化和受腐蝕層，其常溫下的塑性(xing)和韌(ren)性(xing)顯著下降，失(shi)去了對裂(lie)紋產(chan)生和擴展(zhan)的阻力(li)，在焊接應力(li)作(zuo)用(yong)下，極易形成裂(lie)紋。

  2. 滲碳層較厚的爐(lu)管與新爐(lu)管焊(han)接(jie)時，待(dai)焊(han)處(chu)存在(zai)著滲碳與未滲碳的兩種鋼(gang)材，其密(mi)度和線(xian)脹(zhang)系數(shu)有很大差異，容易造成(cheng)很大的局(ju)部(bu)應力，進而產生裂紋。

  3. 因服役而組(zu)織老化(hua)(hua)的(de)爐(lu)管(guan)(guan)，其(qi)管(guan)(guan)壁心部組(zu)織的(de)碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)分(fen)布形(xing)態已發生改(gai)變，晶(jing)內彌散碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)的(de)聚集(ji)及(ji)晶(jing)界碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)呈網狀片，使(shi)舊爐(lu)管(guan)(guan)的(de)強度(du)和韌性(xing)下(xia)降，一旦內壁形(xing)成(cheng)裂(lie)紋，會迅速(su)擴展(zhan)至穿透整個管(guan)(guan)壁。

  4. 焊接修復由于變形、彎曲或膨脹(zhang)而失效的爐(lu)管過程中，焊接時接頭組對會發生(sheng)錯(cuo)邊和中心(xin)偏(pian)移，引起較大的應力集中。

二(er)、損傷爐管的焊(han)接修復(fu)工藝(yi)

  1. 焊前準備 

    對接焊時，坡口(kou)處要加(jia)工成(cheng)60°～65°夾角(jiao)，對口(kou)間隙為2.5mm；坡口(kou)待(dai)焊處20mm端應采用砂輪(lun)打磨，爐管內壁(bi)(bi)層(ceng)厚至少去(qu)除(chu)0.5mm。外壁(bi)(bi)淺層(ceng)修磨；坡口(kou)及待(dai)焊區附近表面須通過著(zhu)色滲透檢測，確(que)認無微裂紋存在，方可施焊。

  2. 組對裝(zhuang)配 

    損(sun)傷爐管(guan)由于材料變(bian)脆，本(ben)身又處于復(fu)雜的應(ying)力狀(zhuang)態(tai)，對(dui)(dui)接接頭組對(dui)(dui)裝配時(shi)(shi)(shi)，應(ying)盡量避免錯邊，尤其(qi)要嚴格控制單方向偏移錯邊；當管(guan)壁厚度不等時(shi)(shi)(shi)，適當修磨多余壁厚成斜坡(po)，盡量保(bao)持(chi)組對(dui)(dui)時(shi)(shi)(shi)管(guan)壁厚度均勻一致；焊接修復(fu)時(shi)(shi)(shi)使(shi)用(yong)吊索或(huo)支承裝置(zhi)，使(shi)下(xia)部爐管(guan)不承受(shou)重(zhong)力，保(bao)持(chi)低的初始應(ying)力狀(zhuang)態(tai)，直到組焊全過(guo)程結束。

  3. 焊接(jie)修復中注(zhu)意事項 

    底層(ceng)焊要(yao)(yao)保證熔透均勻，避免(mian)產(chan)生裂紋；爐管上(shang)的同一條環焊縫，宜由兩名焊工同時進行(xing)對稱(cheng)焊；若由一名焊工施焊時，爐管的后半圈可分段焊，以減緩焊接(jie)應力(li)集中。收(shou)弧處(chu)要(yao)(yao)避免(mian)設計在錯邊嚴(yan)重的部(bu)位，注意收(shou)弧技術，使(shi)用電流衰減裝置，且要(yao)(yao)填滿弧坑，防止產(chan)生弧坑裂紋。

  上述焊(han)(han)接修復工(gong)藝，適(shi)用于(yu)(yu)管內滲(shen)碳層(ceng)厚度(du)小于(yu)(yu)1.0mm的(de)(de)爐(lu)管或變形、彎曲不嚴重的(de)(de)爐(lu)管。對于(yu)(yu)嚴重損傷(shang)或滲(shen)碳層(ceng)厚度(du)在(zai)1.0mm以上的(de)(de)爐(lu)管，其潛在(zai)微(wei)裂紋較多，材(cai)料韌性下降顯著，焊(han)(han)接修復難度(du)很大(da)，往(wang)往(wang)需(xu)要采取更換新爐(lu)管的(de)(de)方法來解決。有時也可用高溫(wen)預熱方法焊(han)(han)接滲(shen)碳較為(wei)嚴重的(de)(de)爐(lu)管，預熱溫(wen)度(du)為(wei)750℃，焊(han)(han)后保溫(wen)。其目的(de)(de)是改善待焊(han)(han)接頭(tou)處塑性，使爐(lu)管在(zai)具有塑變能力的(de)(de)溫(wen)度(du)下完成焊(han)(han)接，防止裂紋的(de)(de)形成。