一種電站鍋爐用p92鋼的埋弧自動焊焊接工藝的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種電站鍋爐用P92鋼的埋弧自動焊焊接工藝，具體方法是：選用含C量為0.06～0.08wt.%；Co含量在0.9～2.0wt.%；其它元素的含量與母材相同的焊絲，直徑選用2.4mm；焊接的具體方法如下：首先進行預熱；待預熱到200～250℃開始進行焊接，焊接速度勻速保持在13～22m/h；層間溫度控制在300-350℃，超過350℃時停止焊接，待溫度降低至350℃以下且不低于200℃時再繼續焊接。因此，本發明具有如下優點：通過選擇低碳和Co合金化的焊材，降低焊縫的裂紋敏感性和抑制δ-鐵素體的形成，改善焊縫韌性。該工藝能提升層間溫度的上限至350℃，從而大幅度地提高焊接效率。
【專利說明】—種電站鍋爐用P92鋼的埋弧自動焊焊接工藝
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種埋弧自動焊焊接工藝，尤其是涉及一種電站鍋爐用P92鋼的埋弧自動焊焊接工藝。
【背景技術】
[0003]P92鋼是廣泛用于超超臨界鍋爐主蒸汽管、集箱等厚壁管道的一種新型馬氏體耐熱鋼。P92集箱主體焊接在制造廠完成，一般采用效率高和質量穩定的埋弧自動焊方法。但埋弧焊的熱輸入較焊條電弧焊大，而P92鋼的導熱性比低合金鋼小，使焊接層間溫度處于較高水平(連續施焊可達450°C以上)，若不加限制將惡化焊縫韌性，但層溫限制的過低又不得不讓焊接過程經常停頓，犧牲焊接效率并影響焊接質量。此外，P92焊縫在埋弧焊過程中容易出現熱裂紋及黑線組織(S-鐵素體)。有研究表明層間溫度超過300°C時出現裂紋的幾率明顯增大(李振山，嚴正，柳志明，等，P91/P92鋼管道工廠化預制焊接接頭的無損檢驗與缺陷防治，2009)，目前層間溫度一般被控制在280°C以內(毛敏，徐在林，張燕飛，等，超(超)臨界機組P92鋼焊接質量控制，2009)，但層間溫度限制在280°C以下使焊接過程頻繁停頓及單次停頓的時間明顯延長，嚴重降低了生產效率。為此需制定合理的焊接工藝，在避免裂紋缺陷和保證接頭性能的同時，充分發揮埋弧自動焊效率高的優勢。
【發明內容】
[0004]本發明主要是解決現有技術所存在的技術問題；提供了一種通過選擇低碳和Co合金化的焊材，降低焊縫的裂紋敏感性和抑制S-鐵素體的形成，改善焊縫韌性。該工藝能提升層間溫度的上限至350°C，從而大幅度地提高焊接效率的一種電站鍋爐用P92鋼的埋弧自動焊焊接工藝。
[0005]本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:
一種電站鍋爐用P92鋼的埋弧自動焊焊接工藝，其特征在于，具體方法是:選用含C量為0.06~0.08 wt.% ；以Co部分替代Ni且Co含量在0.9~2.0wt.% ;其它元素的含量與母材相同的焊絲，且焊絲直徑選用2.4mm、或3.2mm、或4.0mm、或5.0mm ;焊接的具體方法如下:
首先進行預熱，同時，焊接電流保持在370~390A，焊接電壓保持在30~36V ;待預熱到200~250°C開始進行焊接，焊接電流、焊接電壓均保持所述狀態，焊接速度勻速保持在13~22m/h ;層間溫度控制在300-350°C，超過350°C時停止焊接，待溫度降低至350°C以下且不低于200°C時再繼續焊接。
[0006]在上述的一種電站鍋爐用P92鋼的埋弧自動焊焊接工藝，選用含C量為
0.077wt.% ;以Co部分替代Ni且Co含量為0.90wt.% ;其它元素的含量與母材相同的焊絲，且焊絲直徑為2.4mm。[0007]在上述的一種電站鍋爐用P92鋼的埋弧自動焊焊接工藝，焊接步驟中，首先進行預熱，同時，焊接電流保持在380A，焊接電壓保持在32V ;待預熱達到200°C開始進行焊接，焊接電流、焊接電壓均保持所述狀態，焊接速度勻速保持在20m/h ;層間溫度控制在320°C，超過350°C時停止焊接，待溫度降低至320°C時再繼續焊接。
[0008]因此，本發明具有如下優點:通過選擇低碳和Co合金化的焊材，降低焊縫的裂紋敏感性和抑制S-鐵素體的形成，改善焊縫韌性。該工藝能提升層間溫度的上限至350°C，從而大幅度地提聞焊接效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]附圖1是本發明埋弧焊焊接工藝和現有埋弧焊焊接工藝所得P92焊縫室溫沖擊功的比較。
【具體實施方式】
[0010]下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。
[0011]實施例:
一、本發明的工藝原理是基于如下考慮:
(1)P92埋弧焊焊縫的熱裂紋傾向大，韌性偏低，主要是由于焊接材料選擇不當所致。目前一般選擇的是成分與P92鋼成分相當的焊絲，典型牌號如9CrWV和Thermanit MTS616埋弧焊焊絲等。這類焊絲的含C量較高(典型值為0.1lwt.%)，同時添加約0.5-0.8 wt.%的Ni元素抑制δ-鐵素體的形成。其弊端在于焊絲較高的含C量增大了焊縫的熱裂紋敏感性，在高層溫時Ni的加入量顯得不足導致焊縫易于形成δ -鐵素體，但繼續提高焊絲Ni的加入量又使AaS分降低，影響焊后熱處理溫度的選擇。本發明選擇選擇C含量較低，且以Co部分替代Ni進行奧氏體化的焊絲。降低C含量，可以減小熱裂紋傾向，但C含量不能太低，以免降低焊縫的蠕變強度，建議控制在0.06?0.08 wt.% ；以Co部分替代Ni在有效抑制S -鐵素體形成的同時，還可以避免Aa的降低，同時改善焊縫的韌性和高溫蠕變性能，由于Co的奧氏體化能力只有Ni的60%，其含量控制在0.9?2.0wt.%。
[0012](2)選擇C含量較低，且以Co部分替代Ni進行奧氏體化的焊絲，由于提高了抗裂性和增強了奧氏體化能力，可在較高的層間溫度下焊接，從而提高焊接效率。我們通過層間溫度優化試驗，得到合理的層間溫度范圍為300-350°C。層間溫度繼續提高，雖然焊縫也沒有出現裂紋和S -鐵素體，但焊縫晶粒明顯粗化，韌性降低比較明顯。
[0013]二、具體方法是:
I)選用含C量為0.077wt.% ;以Co部分替代Ni且Co含量為0.90wt.% ;其它元素的含量與母材相同的焊絲。
[0014]2)首先進行預熱；待預熱達到200°C開始進行焊接；層間溫度控制在320°C，超過350°C時停止焊接，待溫度降低至320°C時再繼續焊接。
[0015]3)為避免層間溫度上升的過快，適當減小焊接熱輸入，因此選擇直徑為2.4mm的焊絲，焊接參數列于表I。
[0016]表I埋弧自動焊焊接工藝參數
【權利要求】
1.一種電站鍋爐用P92鋼的埋弧自動焊焊接工藝，其特征在于，具體方法是:選用含C量為0.06?0.08 wt.% ；以Co部分替代Ni且Co含量在0.9?2.0wt.% ;其它元素的含量與母材相同的焊絲，且焊絲直徑選用2.4mm、或3.2mm、或4.0mm、或5.0mm ;焊接的具體方法如下: 首先進行預熱，同時，焊接電流保持在370?390A，焊接電壓保持在30?36V ;待預熱到200?250°C開始進行焊接，焊接電流、焊接電壓均保持所述狀態，焊接速度勻速保持在13?22m/h ;層間溫度控制在300-350°C，超過350°C時停止焊接，待溫度降低至350°C以下且不低于200°C時再繼續焊接。
2.根據權利要求1所述的一種電站鍋爐用P92鋼的埋弧自動焊焊接工藝，其特征在于，選用含C量為0.077wt.% ；以Co部分替代Ni且Co含量為0.90wt.% ;其它元素的含量與母材相同的焊絲，且焊絲直徑為2.4mm。
3.根據權利要求2所述的一種電站鍋爐用P92鋼的埋弧自動焊焊接工藝，其特征在于，焊接步驟中，首先進行預熱，同時，焊接電流保持在380A，焊接電壓保持在32V ;待預熱達到200°C開始進行焊接，焊接電流、焊接電壓均保持所述狀態，焊接速度勻速保持在20m/h ;層間溫度控制在320°C，超過350°C時停止焊接，待溫度降低至320°C時再繼續焊接。
【文檔編號】B23K35/24GK103978294SQ201410257174
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月11日 優先權日:2014年6月11日
【發明者】王學, 潘乾剛, 曾會強, 劉洪 , 劉洪偉, 楊建明 申請人:東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司