SA-213TP347H不銹鋼與06Cr18Ni11Ti不銹鋼管屏焊接工藝研究

費鼎

(無錫華光鍋爐股份有限公司，江蘇無錫214028)

0 前言

隨著高參數大容量發電機組的需要，新型鋼種相繼出現，并被廣泛使用。在某些特殊情況下，電站鍋爐爐膛核心部位受熱的高溫過熱器管屏現已采用奧氏體不銹鋼管屏。奧氏體不銹鋼管屏是為了提高火力發電機組的效率而研制，因其導熱系數小，線膨脹系數大。如何采用脈沖GMAW雙面焊拼焊好奧氏體不銹鋼管屏在鍋爐制造行業是個難點，到目前為止還沒有成熟的經驗可以借鑒。某鍋爐過熱器管屏中鋼管和扁鋼的材料分別為SA-213TP347H奧氏體不銹鋼管和06Cr18Ni11Ti不銹鋼，為了保證管屏的焊接質量，對SA-213TP347H奧氏體不銹鋼管和06Cr18Ni11Ti不銹鋼進行了焊接性分析和焊接工藝研究，對影響管屏焊接質量的關鍵因素進行分析和討論［1］。

1 SA-213TP347H不銹鋼與06Cr18Ni11Ti不銹鋼的特性

某鍋爐過熱器管屏中鋼管和扁鋼的材料分別為SA-213TP347H奧氏體不銹鋼和06Cr18Ni11Ti奧氏體不銹鋼，節距為55 mm，該管屏截面示意圖如圖1所示。試驗采用扁鋼尺寸規格寬度為13 mm，厚度為6 mm;管材尺寸規格 42 mm×7 mm。管屏制造時一般先將鋼管和扁鋼焊接成小單元，然后再將小單元拼焊成較寬管屏。兩種鋼具有較高的高溫強度和良好的抗氧化性能、耐腐蝕性能，其力學性能見表1。由于該類鋼材的導熱系數小和線膨脹系數大，在焊接過程中，焊縫區域在電弧的熱作用下發生局部塑性變形。在隨后的冷卻過程中，由于受到周圍金屬的限制，無法自由膨脹和收縮，導致焊后接頭中產生較大的焊接應力;奧氏體不銹鋼焊縫易于產生方向性強的柱狀晶，利于有害雜質偏析而形成晶間液膜;一些合金元素也會形成易溶共晶，因此奧氏體不銹鋼焊接具有較大的熱裂紋傾向?！?br>