超超臨界發電鍋爐SA213—T92鋼焊接質量控制技術要點

王敬東

【摘 要】隨著我國經濟的不斷發展，環境問題不斷凸顯，全球變暖日益加劇，這給人們的生活產生了嚴重影響。降低二氧化碳排放、降低煤耗是當今抑制全球變暖的一個重要手段，發電廠的煤耗以及二氧化碳排放在其中占據著很大的比重，因此提高燃煤發電機組的熱效率、提升大型火力發電設備的制造水平和研發制造超超臨界電站鍋爐的技術是滿足當即環保需求的一個重要議題。SA213-T92作為超臨界以及超超臨界機組開發的理想的材料，應用比較廣泛。基于此，本文闡述了T92鋼的特點，并對其焊接過程中的質量控制要點進行了詳細分析。

【關鍵詞】超超臨界 發電 技術

1引言

當前，SA213-T92型鋼已經廣泛應用于電力設備制造等領域，并且國外已經出現了一系列T92鋼的改進品種，這些改進品種在使用溫度以及蠕變斷裂等方面都表現出了一定的優勢。SA213-T92自身的加工性能好，抗腐蝕性強并且高溫蠕變斷裂強度高，因此被廣泛應用到超臨界機組以及超超臨界發電鍋爐等的制備中。

2超超臨界發電鍋爐SA213-T92鋼焊接質量控制技術要點分析

2.1 超超臨界發電鍋爐SA213-T92鋼焊接簡述

SA-T92鋼是高合金馬氏體耐熱鋼，其是將T91鋼通過控軋技術、超純凈冶煉以及微合金化等手段形成的細晶強韌化熱強鋼。T92鋼一般應用在正火和回火的狀態下，并且Ac1介于800至835攝氏度，Ac3介于900至920攝氏度之間。如果從奧氏 體溫度冷卻到室溫，T92 會從奧氏體組織轉化為最高硬度值小于HV450的馬氏體組織，并且Mf點一般在100攝氏度，Ms點一般在400攝氏度。為了提高T92鋼的工藝性能，可通過工藝改進，提升自身的高溫蠕變斷裂強度，而且將自身的碳含量降低到很低的水平。在T92鋼的焊接過程中，焊接鋼管采用的規格為Φ44mm*9mm。采用的焊絲型號為SFA5.28FR90S-G92，焊條型號為SFA5.5E9015-G92，這些都符合ASME標準要求。

2.2 焊接質量控制技術要點分析

通過對SA213-T92鋼的性能分析以及結合實際的焊接經驗，在對該種鋼材進行焊接時，需要采取相應的工藝措施來對焊接質量進行控制。T92鋼的焊接方式采用全氬弧焊接工藝，電弧焊蓋面并用手工鎢及氬弧焊打底。管口用對接接頭的形式，坡口為V形，鈍邊距離為0.5至2毫米，坡口的間隙為2至3毫米，采用角向磨光機將坡口和管道內壁的油污和水漬等進行清理，最終使其露出金屬光澤。

2.2.1焊前預熱技術要點

在對T92鋼焊接前首先需要預熱，預熱要從對口中心進行，加熱采用中性焰。為了防止局部預熱過高，需要均勻移動烘把。預熱過程最好使用紅外線測溫儀對溫度進行測試，溫度需要控制在100至200℃，在規定溫度上恒溫至少三分鐘后再進行焊接。

2.2.2焊接技術要點

焊接技術要點分為四部分，分別為點固焊接、打底焊接、填充焊接以及蓋面焊接。點固焊接需要使用高頻引弧裝置并使用直流正接法，焊接位置要在便于操作且視線不受遮擋的位置，長度一般要小于10毫米，厚度小于3毫米。在進行點固焊時，需要提前供氬并滯后斷氬，電弧熄滅以后需要持續一段時間的氬氣保護，直至熔池冷卻且暗紅色消失為止。點固焊接完成之后需要檢查占焊質量，一旦發現問題需要重新點固焊。點固焊是打底焊的重要組成部分，需要保證良好的焊接質量。在進行打底焊時，需要逐漸揭開鋁箔，邊焊接邊揭鋁箔，這樣才能保證管內氣體的保護效果。打底焊時，還需要著重注意焊槍的角度，熔池需要完全浸沒在氬氣中，特別是添加焊絲時不能將氬氣的保護效果破壞。當焊絲添加完成后，焊絲頭需要在氬氣的保護中持續一段時間，這樣可以防止其高溫氧化。打底焊接完成后需要進行加厚層焊接，同樣采用氬弧焊的方式，這樣可以防止根層氧化。填充層的焊條采用直徑為2.5毫米的焊條，焊層厚度要小于2.5毫米，單層焊道的擺動寬度一般要在10毫米之內。在焊接過程中需要確保接頭處的良好融合，且要在熔池填滿之后再進行收弧，從而避免弧坑裂紋發生。另外，要特別注意焊接的死角部位，采用適當的角度焊接，防止氣孔、咬邊以及未熔等情況發生。在進行蓋面焊接時，首先要檢查填充層是否將坡口整體填滿，填充層需要比坡口平面低1毫米左右。如果填充焊層的焊縫超過了坡口平面，應當對其進行打磨等操作。如果坡口較寬，那么可以采用多道焊的方法，厚度一般要控制在2至3毫米以內，寬度控制在8毫米以內，焊道不能出現明顯的溝槽。蓋面焊接最重要的就是控制熔池的溫度，坡口兩側的停留時間一般要長于焊縫中心的停留時間。蓋面焊接需要遵循先焊難位置再焊易位置的原則，避免對蓋面焊縫產生影響。

2.2.3 焊后熱處理

在對焊口焊接完畢并冷卻1小時后，再采取高溫回火處理。高溫回火處理通常采用加熱的方法，利用遠紅外進行電加熱，升溫速率控制在160℃/H，溫度保持在750℃范圍內，溫控時間約為1小時左右。當溫度下降到300℃之后，可以對溫度不進行控制，在保溫層內進行冷卻。熱處理結束后，應當對工件的表面進行檢查，確保沒有裂縫，熱電偶沒有出現位移和損壞等現象。

3結語

SA213-T92鋼因具備優良的性能而被廣泛地應用于超超臨界發電鍋爐的制備當中。本文針對T92鋼的性能特點進行了詳細的介紹，并對T92鋼的整個焊接過程提出了一系列的焊接質量控制要點。通過實踐證明，本文提出的T92鋼焊接質量控制要點作用明顯，對今后的焊接工作具有一定的參考價值。

參考文獻：

[1]范長信，張紅軍，周榮燦，董雷.超超臨界機組鍋爐用新型耐熱鋼的焊接[J].電力設備，2006，7（4）：11-14.

[2]廣東火電工程總公司 主編.《廣東火電工程公司焊接工藝評定報告》.2007-2009.

[3]劉俊建，陳國宏，余新海 等.T92/HR3C異種鋼焊接接頭的組織結構和力學性能[J].材料熱處理學報，2011，32（2）：51-60.

[4]朱平，趙建倉，柴曉巖 等.Super304H奧氏體耐熱鋼焊接材料匹配與接頭性能研究[J].電力設備，2007，8（4）：43-47.

[5]寧保群，劉永長，殷紅旗 等.超高臨界壓發電廠鍋爐管用鐵素體耐熱鋼的發展現狀與研究前景[J].材料導報，2006，20（12）：84-87.