火電廠超臨界、超超臨界機(jī)組主蒸汽管道和再熱段管道普遍采用SA335P91鋼，該鋼種具有良好的高溫強(qiáng)度和高溫抗氧化性，其焊接性優(yōu)于F12(X20CrMoV121)。在焊接性方面主要表現(xiàn)為對(duì)焊接冷裂紋的敏感，焊接接頭沖擊韌性較低。該鋼熱裂紋和再熱裂紋敏感性低。

  從焊接工藝方面考慮，P91鋼焊接接頭的沖擊韌性與焊接材料、焊接工藝、焊后熱處理工藝和實(shí)際焊接操作有關(guān)；從焊縫質(zhì)量方面考慮，P91鋼焊接接頭的沖擊韌性與焊接接頭的缺陷、金相組織，接頭中的氫、氮、氧含量，接頭的殘余應(yīng)力有關(guān)。

  在確定了焊接材料后合理的焊接工藝及操作和焊后熱處理工藝是防止和減少焊接接頭缺陷，保證獲得最佳的金相組織，最大限度地減少接頭中的氫、氧、氮含量，降低焊接接頭殘余應(yīng)力的關(guān)鍵。

1. 焊接材料

  氬弧焊焊絲TGS-9Cb,規(guī)格Φ2.4mm;焊條SAF-CDV95,規(guī)格?3.2mm和ф4.mm。母材、焊絲及焊條的化學(xué)成分見(jiàn)表5-44。

2. 焊接方法

 先用TIG打底，焊條電弧焊填充和蓋面工藝。在工藝執(zhí)行過(guò)程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

  ①. 控制熱量輸入，通過(guò)控制熔池的體積和降低熔池溫度來(lái)減小一次結(jié)晶的晶粒尺寸，小的線能量可有效地減少碳化物的析出和鐵素體的含量，防止馬氏體晶粒長(zhǎng)大，提高焊縫的沖擊韌性。一般設(shè)定焊接線能量為17~21kJ/cm.

  ②. 充氬保護(hù)和烘干焊條

  ③. 施焊中控制焊層厚度和寬度，為保證后一焊道對(duì)前一焊道的回火作用，焊接時(shí)每層焊道的厚度控制約為焊條直徑。焊條擺動(dòng)的幅度最寬不得超過(guò)焊條直徑的4倍。

  ④. 適當(dāng)延長(zhǎng)焊后回火處理時(shí)間，目的在于使焊縫中的鈮、釩有更充分的析出時(shí)間，以改善焊縫的沖擊韌性。

3. 預(yù)熱及焊后熱處理

  采用遠(yuǎn)紅外加熱，氬弧焊預(yù)熱溫度150~200℃,焊條電弧焊預(yù)熱溫度250~300℃,層間溫度200~300℃.

  焊后待接頭冷卻到100~120℃恒溫60min再進(jìn)行回火處理?；鼗饻囟龋?60±10)℃,恒溫時(shí)間6h.