sa213-t23钢小径管的焊接技术总结

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1、SA213-T23钢小径管的焊接技术总结孟现东山东电力建设第二工程公司[摘要]介绍了工程中焊接SA213-T23钢小径管遇到的质量问题及其采取的焊接工艺措施和方法，对其焊接性能进行了探讨，为今后施工过程中焊接该钢种提供一些借鉴。[关键词]T23钢小径管焊接质量技术1．前言SA213-T23钢是近年日本新研制的钢种，具有较好的抗高温氧化性，越来越的被应用到超临界机组锅炉中，锅炉过热器及再热器都涉及到了该钢种的焊接。由于该钢种的出现时间不长，其焊接工艺和焊接性能都不够成熟，现场实际焊接质量不够理想，低于质量目标。为此，我公司组织了相关技术人员和焊工，成立了攻关小组。经过一段时

2、间的实践，成功解决了焊接SA213-T23钢所碰到的质量问题，使焊接检验一次合格率提高，确保了工程质量。2．现场情况防城港电厂600MW超临界机组工程，锅炉末级再热器进口集箱焊口，材质为SA213-T23钢，共33片管排，每片18只焊口，管子规格为Φ76.2×4.66mm和Φ63.5×4.66mm，管排间距离为150mm，管壁间距20-30mm，示意图见图1图1末级再热器进口集箱3．焊接问题及原因分析3．1T23钢及焊接材料化学成分锅炉末级再热器使用的SA213-T23钢属于2.25Cr-1.6W-Mo系列钢，化学成分见表1表1T23钢化学成分元素CMnSiCrMoVWN

3、iNbSP含量（%）0.04~0.100.1~0.6≤0.501.9~2.60.05~0.300.20~0.301.45~1.75≤0.030.02~0.08≤0.01≤0.03焊接方法采用手工钨极氩弧焊（GTAW），焊接材料为德国伯乐蒂森的焊丝Union-ICr2WV，规格Φ2.4mm，化学成分见表2表2Union-ICr2WV焊丝化学成分元素CMnSiCrMoVWNiNbNB含量（%）0.180.540.272.140.080.211.580.040.0310.0110.0023．1T23钢TIG焊接工艺参数（见表3）表3T23钢TIG焊接工艺参数焊接极性焊接厚度（m

4、m）焊前预热（℃）焊接电流（A）焊接电压（V）保护气体气体流量正面背面直流正接1.6~17＞15070~1208~12Ar8~10/3．2焊接质量问题及产生原因焊前预热＞150℃，背面无氩气保护，焊后不进行热处理，按照这种工艺，经外观检验合格后，射线检验一次合格率不理想，其焊接缺陷主要是根部未焊透和根部过烧。3．3．1化学成分的影响由表2及表4比较可知，SA213-T23钢化学成分与国产的12Cr2MoWVTiB钢102相近，其化学成分见表四表412Cr2MoWVTiB钢化学成分元素CMnSiCrMoVWTiBSP含量（%）0.08~0.150.4~0.65≤0.751.

5、6~2.10.5~0.650.28~0.420.30~0.550.08~0.18≤0.008≤0.035≤0.035按DL/T869-2004《火电发电厂焊接技术规程》分类，该两种钢均属于贝氏体钢，SA213-T23钢与钢102比较，主要合金元素：Cr、Mo、V的含量差别不大，但该钢含W量为1.45%~1.75%，是钢102含W量的3~4倍。在耐热钢中Cr、Mo、V、W等合金元素，通过复合强化方式，使刚才具有较好的高温强度和高温抗氧化性，W是高熔点金属，能够提高钢的在结晶温度，提高钢的热强性。但是随着其合金含量的增加，其焊接性能明显变差，液态金属的粘度变大，流动性不好，给

6、焊接操作带来困难。另外，由于管排的管与管之间仅有20mm的间隙，焊接位置困难（图2），焊接时稍不注意就会产生未焊透缺陷。图2末级再热器管排示意图3．3．2焊缝过烧产生原因焊缝合金含量较高时，在焊接过程中，在与大气接触时易被氧化。钢102合金总含量约5.3%，达到中合金含量，以往焊接也出现过焊缝根部背面烧焦现象，经过不断总结经验和改进操作方法，已经克服了这方面的问题。由于新钢种SA213-T23钢的含W量比钢102大幅度增加，使钢材合金的含量也增加了1/5。《电力建设施工及验收技术规范》要求：中、高合金钢（含Cr量≥3%或合金总含量＞5%）焊口为防止根部氧化，焊接时内壁应充

7、氩气进行保护。SA213-T23钢含Cr量为2.6%，未超过该标准，但合金总含量为6.18%，已经超过了合金总含量5%的标准，采用不充氩保护工艺焊接SA213-T23钢，工艺参数控制不好，就很容易产生氧化烧焦现象。综上所述可知，SA213-T23钢合金含量较高，熔池铁水流动性较差、焊接位置困难等。因此，焊接这种材料时，对焊接规范、焊工操作技能以及焊口组对的要求就更高、更严格。1．工艺措施4．1严格对口质量要求4．1．1坡口组对坡口角度300~350，钝边0.5~1mm，间隙2~3mm，间隙太小容易造成未焊透，间隙过大，填充金属