本發(fā)明屬于焊接
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種防止SA335-T/P92鋼焊縫熱影響區(qū)塊狀鐵素體產(chǎn)生的焊接方法。
背景技術(shù)：
：20世紀(jì)90年代初，日本在大量推廣SA335-P91鋼的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用溫度超過600℃時，P91已不能滿足長期安全運(yùn)行的要求。日本在P91的基礎(chǔ)上經(jīng)過以下改良發(fā)展T/P92鋼的：通過在P91鋼的基礎(chǔ)上加1.5％～2.0％的W，降低了Mo含量以調(diào)整鐵素體—奧氏體元素之間的平衡。T/P92主要用于替代電廠鍋爐中的過熱器和再熱器的不銹鋼以及極苛刻蒸汽條件下的集箱和蒸汽管道。T/P92比其它鐵素體合金鋼具有更強(qiáng)的高溫強(qiáng)度和蠕變性能。它的抗腐蝕性和抗氧化性能等同于其它含9％Cr的鐵素體鋼。與奧氏體不銹鋼相比，T/P92具有更好的蠕變性能和抗熱疲勞性，同時它的熱傳導(dǎo)和膨脹系數(shù)遠(yuǎn)低于奧氏體不銹鋼。由于T/P92鋼中含有較多的Cr、V、W、Mo、Nb等鐵素體形成元素，使得其相圖較為復(fù)雜且組織容易產(chǎn)生δ-鐵素體。塊狀的δ-鐵素體是由奧氏體部分分解形成，對接頭的力學(xué)性能，特別是高溫力學(xué)性能，將產(chǎn)生不利影響。T/P92材料的成分決定了其在1200℃～1500℃溫度區(qū)間內(nèi)存在高溫鐵素體，因此，在焊接過程中T92材料熱影響區(qū)容易形成高溫鐵素體組織并沿熔合線分布。目前電站出現(xiàn)T/P92鋼的蒸汽管道、聯(lián)箱等高溫設(shè)備的焊縫熱影響區(qū)中存在δ-鐵素體問題后，由于其對設(shè)備的高溫性能影響較大，一般將其作為風(fēng)險點(diǎn)對其進(jìn)行跟蹤監(jiān)控，確保其性能滿足電站安全要求，一旦出現(xiàn)性能老化，對該管段設(shè)備進(jìn)行更換。但是這種方式周期長，費(fèi)用高，低高溫性能的T/P92鋼高溫高壓設(shè)備的長期使用將給電站安全運(yùn)行帶來重大隱患。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種防止SA335-T/P92鋼焊縫熱影響區(qū)塊狀鐵素體產(chǎn)生的焊接方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種防止SA335-T/P92鋼焊縫熱影響區(qū)塊狀鐵素體產(chǎn)生的焊接方法，它包括以下步驟：(a)在待焊接SA335-T/P92鋼端面之間或者其與異種鋼材之間制作坡口，(b)進(jìn)行根部打底層無預(yù)熱氬弧焊接，隨后逐層焊接至焊縫成型；所述焊接的電流為130～160A、電弧電壓為15～17V，層間溫度為150～200℃；待其冷卻后，進(jìn)行熱處理。優(yōu)化地，步驟(b)中，所述熱處理具體為：以≤150℃/h的速度升溫至760±10℃，保溫至少兩小時，再以≤200℃/h的速度降溫至室溫即可。優(yōu)化地，步驟(a)中，所述坡口為V型，所述坡口為V型，其坡口角度單邊為40～50°。優(yōu)化地，步驟(b)中，所述焊接速度為60～80mm/min。優(yōu)化地，步驟(b)中，所述氬氣的流量為10～20L/min。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明防止SA335-T/P92鋼焊縫熱影響區(qū)塊狀鐵素體產(chǎn)生的焊接方法，通過采用特定參數(shù)對SA335-T/P92鋼端面之間或者其與異種鋼材之間進(jìn)行焊接，隨后進(jìn)行熱處理，這樣能夠降低焊接時的熱輸入，避免T/P92鋼焊接熱影響區(qū)組織中不產(chǎn)生塊狀鐵素體，有利于提高電站設(shè)備安全運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、延長設(shè)備的使用壽命；而且可以改善組織，提髙焊縫的塑性，使氧逸出，消除焊接殘余應(yīng)力，降低應(yīng)力腐蝕敏感性，軟化熱影響區(qū)。附圖說明圖1為本發(fā)明防止SA335-T/P92鋼焊縫熱影響區(qū)塊狀鐵素體產(chǎn)生的焊接方法的焊接和熱處理曲線；圖2為實施例1中焊接產(chǎn)品中T/P92側(cè)熱影響區(qū)的金相組織圖；圖3為實施例2中焊接產(chǎn)品中T/P92側(cè)熱影響區(qū)的金相組織圖；圖4為對比例1中焊接產(chǎn)品中T/P92側(cè)熱影響區(qū)的金相組織圖；圖5為對比例2中焊接產(chǎn)品中T/P92側(cè)熱影響區(qū)的金相組織圖；圖6為對比例3中焊接和熱處理曲線；圖7為對比例3中焊接產(chǎn)品中T/P92側(cè)熱影響區(qū)的金相組織圖；圖8為對比例4中焊接和熱處理曲線；圖9為對比例4中焊接產(chǎn)品中T/P92側(cè)熱影響區(qū)的金相組織圖。具體實施方式本發(fā)明防止SA335-T/P92鋼焊縫熱影響區(qū)塊狀鐵素體產(chǎn)生的焊接方法，它包括以下步驟：(a)在待焊接SA335-T/P92鋼端面之間或者其與異種鋼材之間制作坡口，(b)進(jìn)行根部打底層無預(yù)熱氬弧焊接，隨后逐層焊接至焊縫成型；所述焊接的電流為130～160A、電弧電壓為15～17V，層間溫度為150～200℃；待其冷卻后，進(jìn)行熱處理。通過采用特定參數(shù)對SA335-T/P92鋼端面之間或者其與異種鋼材之間進(jìn)行焊接，隨后進(jìn)行熱處理，這樣在T/P92鋼焊接熱影響區(qū)組織中不產(chǎn)生塊狀鐵素體，有利于提高電站設(shè)備安全運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、延長設(shè)備的使用壽命；而且可以改善組織，提髙焊縫的塑性，使氧逸出，消除焊接殘余應(yīng)力，降低應(yīng)力腐蝕敏感性，軟化熱影響區(qū)。上述熱處理具體條件為：以≤150℃/h的速度升溫至760±10℃，保溫至少兩小時，再以≤200℃/h的速度降溫至室溫即可，這樣能夠進(jìn)一步改善金相組織，提髙焊縫的塑性，提高焊接后金屬的整體強(qiáng)度。步驟(a)中，所述坡口為V型，所述坡口為V型，其坡口角度為40～50°。步驟(b)中，所述焊接速度優(yōu)選為60～80mm/min。步驟(b)中，所述氬氣的流量優(yōu)選為10～20L/min。下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。實施例1本實施例提供一種防止SA335-T/P92鋼焊縫熱影響區(qū)塊狀鐵素體產(chǎn)生的焊接方法，它包括以下步驟：(a)將材料為T/P92鋼(規(guī)格)與Super304H(規(guī)格將其加工成壁厚6.8mm后再進(jìn)行焊接)異種鋼的端面之間制作坡口；(b)進(jìn)行根部打底層無預(yù)熱氬弧焊接，隨后逐層焊接至焊縫成型；焊接參數(shù)如表1所示；表1實施例1中的焊接參數(shù)工藝內(nèi)容參數(shù)要求坡口V型坡口，坡口角度單邊為50°預(yù)熱溫度無預(yù)熱焊接電流160A電弧電壓16V層間溫度150～200℃焊接速度60～80mm/min保護(hù)氣體純氬氣保護(hù)氣體流量10-20L/min待焊接后的鋼管鋼冷卻至室溫后，對其進(jìn)行熱處理(具體熱處理曲線如圖1所示)，具體為：以低于150℃/小時的速度升溫至760℃，保溫2小時，以低于200℃/小時的速度降溫至300℃，300℃以下不控溫；最終焊接產(chǎn)品中T/P92側(cè)熱影響區(qū)的金相組織如圖2所示。實施例2本實施例提供一種防止SA335-T/P92鋼焊縫熱影響區(qū)塊狀鐵素體產(chǎn)生的焊接方法，其具體操作步驟和操作參數(shù)與實施例1中的一致，不同的是：將材料為T/P92鋼(規(guī)格)與HR3C(規(guī)格將其加工成壁厚6.8mm后再進(jìn)行焊接)進(jìn)行焊接；最終焊接產(chǎn)品中T/P92側(cè)熱影響區(qū)的金相組織如圖3所示。對比例1本實施例提供一種防止SA335-T/P92鋼焊縫熱影響區(qū)塊狀鐵素體產(chǎn)生的焊接方法，其具體操作步驟和操作參數(shù)與實施例1中的一致，不同的是：焊接參數(shù)如表2所示；最終焊接產(chǎn)品中T/P92側(cè)熱影響區(qū)的金相組織如圖4所示。表2對比例1中的焊接參數(shù)工藝內(nèi)容參數(shù)要求坡口V型坡口，坡口角度單邊為50°預(yù)熱溫度無預(yù)熱第一焊層焊接電流230A第二焊層焊接電流220A第三焊層焊接電流210A第四焊層焊接電流210A電弧電壓8.5～11V層間溫度100～150℃焊接速度1.2m/min保護(hù)氣體純氬氣保護(hù)氣體流量10-20L/min對比例2本實施例提供一種防止SA335-T/P92鋼焊縫熱影響區(qū)塊狀鐵素體產(chǎn)生的焊接方法，其具體操作步驟和操作參數(shù)與對比例1中的一致，不同的是：將材料為T/P92鋼(規(guī)格)與HR3C(規(guī)格將其加工成壁厚6.8mm后再進(jìn)行焊接)進(jìn)行焊接；最終焊接產(chǎn)品中T/P92側(cè)熱影響區(qū)的金相組織如圖5所示。金相結(jié)果表明：圖4和圖5中焊接接頭T/P92鋼側(cè)熱影響區(qū)組織中存在塊狀鐵素體組織；這是因為對比例1～2中焊接電流較大，進(jìn)而導(dǎo)致焊接熱輸入量大，T/P92材料熱影響區(qū)容易形成高溫塊狀鐵素體組織并沿熔合線分布；而圖2和圖3中焊接接頭T/P92鋼側(cè)熱影響區(qū)組織中不存在塊狀鐵素體組織，這是由于焊接電流較小，降低了焊接熱輸入量，使得塊狀鐵素體不易形成。對比例3本實施例提供一種防止SA335-T/P92鋼焊縫熱影響區(qū)塊狀鐵素體產(chǎn)生的焊接方法，其具體操作步驟和操作參數(shù)與對比例1中的一致，不同的是：對其進(jìn)行焊后熱處理溫度不同(具體熱處理曲線如圖6所示)，具體為：以低于150℃/小時的速度升溫至710℃，保溫1小時，以低于200℃/小時的速度降溫至300℃，300℃以下不控溫；最終焊接產(chǎn)品中T/P92側(cè)熱影響區(qū)的金相組織如圖7所示。對比例4本實施例提供一種防止SA335-T/P92鋼焊縫熱影響區(qū)塊狀鐵素體產(chǎn)生的焊接方法，其具體操作步驟和操作參數(shù)與對比例1中的一致，不同的是：對其進(jìn)行焊后熱處理溫度不同(具體熱處理曲線如圖8所示)，具體為：以低于150℃/小時的速度升溫至800℃，保溫3小時，以低于200℃/小時的速度降溫至300℃，300℃以下不控溫；最終焊接產(chǎn)品中T/P92側(cè)熱影響區(qū)的金相組織如圖9所示。金相結(jié)果表明：圖8和圖9中焊接接頭T/P92鋼側(cè)熱影響區(qū)組織中存在塊狀鐵素體組織；說明T/P92鋼側(cè)熱影響區(qū)組織中存不存在塊狀鐵素體組織與熱處理溫度無關(guān)。焊接接頭T/P92鋼側(cè)熱影響區(qū)組織中存在塊狀鐵素體組織是因為對比例3、4中焊接電流較大，進(jìn)而導(dǎo)致焊接熱輸入量大，T/P92材料熱影響區(qū)容易形成高溫塊狀鐵素體組織并沿熔合線分布。上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3