超临界锅炉元部件的焊接及制造工艺

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1、蒋晓平2011.07.24超临界锅炉的焊接及制造工艺超临界锅炉新材料超临界锅炉常用焊接方法焊接材料焊接人员焊接工艺评定焊接缺陷焊接质量检验锅炉监检（制造、安装、维修）对焊接工作监督检查要求第一节超临界锅炉新材料与我厂其它类型锅炉相比，600MW超临界锅炉使用新材料主要有下面三种。T/P91SA302-CSuper304HT/P911、化学成份元素CMnSiSPCrMoVNiNbNAlASME0.08-0.120.30-0.600.20-0.50≤0.010≤0.0208.0-9.500.85-1.050.18-0.25≤0.400.06-0.100.03-0.07≤0.04T/P91钢是为

2、了填补珠光体耐热钢和奥氏体耐热钢之间600～650℃温度区域使用的新汽水管道用钢，属于马氏体耐热钢,其最高使用温度为650℃，实际上是在原9Cr-1Mo钢基础上加进V，Nb，N等强化元素，形成一种变质新钢种。添加N元素可以起到固溶强化及弥散强化的作用.将Cr元素质量百分数提高至9%以上可显著提升T/P91钢的高温抗氧化性及抗腐蚀能力。V和Nb皆是强碳化物形成元素，有很强的弥散强化作用。加入Mo可起到固溶强化作用。2、常温力学性能标准Rp0.2(MPa)Rm(MPa)A(%)硬度(HB)ASME≥415≥585≥20≤250Super304H元素CMnSiSPCrNiCuNbNAlBASME

3、0.07～0.13≤1.00≤0.30≤0.010≤0.03017.0～19.07.5～10.52.5～3.50.30～0.600.05～0.120.003～0.0300.001～0.01020世纪80年代末，日本住友公司在ASMESA213-TP304H基础上，通过降低Mn的含量上限，加入约3%的Cu、约0.45%的Nb和一定量的N，使该钢在服役时产生微细弥散、沉淀于奥氏体晶内的富Cu相，该富Cu相与NbC、NbN、NbCrN和M23C6一起产生极佳的强化作用，而开发得到的很高许用应力的一种新的经济型18-8奥氏体不锈钢。1、化学成分2、常温力学性能标准Rp0.2（MPa）Rm（MPa）

4、A(%)硬度（HB）ASME≥235≥590≥30≤219第二节超临界锅炉常用焊接方法一、手工电弧焊定义：利用焊条和工件之间产生的电弧热，将母材熔化，电焊条作为填充材料的一种焊接方法。特点：设备简单、操作灵活，适合于任意空间位置，但生产效率低，劳动强度大，焊接质量的好坏很大程度上取决于焊工技术水平。焊接保护：焊接过程，焊条药皮熔化分解生成气体和熔渣，对熔池金属进行保护。应用范围：在锅炉制造、安装、维修、改造中使用广泛。二、埋弧自动焊定义：埋弧自动焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。在焊剂层下，电弧在焊丝末端与焊件之间燃烧，熔化焊丝与母材。特点：生产效率高，焊缝美观，焊接质量好，工人劳动

5、强度低，但设备比较复杂，机动灵活性差，对焊口的坡口精度要求高，应用范围小，适合于长焊缝的焊接。焊接保护：焊剂在电弧热的作用下熔化、蒸发，形成气体，与熔渣对焊缝金属起保护作用。应用范围：主要在锅炉制造厂中锅炉汽包、集箱的纵环缝的焊接，水冷壁管鳍片焊接及锅炉钢架的焊接。三、气体保护焊定义：可分为熔化极和非熔化极气体保护焊。熔化极气体保护焊有二氧化碳气体保护焊和熔化极氩弧焊（MIG），非熔化极气体保护焊有钨极惰性气体保护焊（TIG）。TIG是用钨棒作电极，氩气作保护气体和电弧介质，通过钨极与工件间的电弧热，熔化母材和焊丝的焊接方法。TIG特点：工件变形小；可见度好，可全位置焊接；焊缝表面光滑，表

6、面无熔渣，成形美观；适合于非铁金属及其合金焊接。但氩气成本高，焊前对焊件的清理要求严格。焊接保护：氩气应用范围：常用于锅炉受热面管的焊接，管道封底层的焊接。火力发电厂焊接技术规程（DL/T869-2004）对承压管道的焊接方法有明确规定部件名称根部焊道其它焊道P≥10MPa、σ≤6mm的锅炉受热面管子TIGTIG/SMAWP≥10MPa、σ＞6mm管子和管件TIGTIG/SMAWP≥4MPa、t≥450℃的管道TIGTIG/SMAW再热蒸汽冷、热段管道及旁路TIGSMAW汽轮机、发电机冷却、润滑系统管道及燃油管道TIGTIG/SMAWP<10MPa、σ≤6mm的中低压锅炉受热面管子TIG

7、TIG/SMAW其它管道（非强制性要求）TIGSMAW《锅炉受压元件焊接技术条件》（JB/T1613-1993）相关规定额定蒸汽压力P≥9.81MPa的蒸汽锅炉、集箱、管道、管子或其它管件的对接接头，手弧焊时应采用氩弧焊打底或其他能保证焊透的焊接方法，锅筒或集箱上的管接头的连接焊缝应尽量采用氩弧焊打底．第二节焊接材料焊接材料泛指焊接过程中的消耗性材料，包括电焊条、焊丝、焊剂（用于埋弧自动焊）、各种气体（氩气≥99.99%