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A 3 3 5 P 2_ 2 ． 主蒸汽管道焊接工艺研究 A 3 3 5 P 2 2主蒸汽管道焊接工艺研究 付 美平 云南省火电建设公司，云南昆明6 5 0 0 3 2 摘要 对 A 3 3 5 P 2 2的焊接性作了分析研 究，提 出了防止冷裂纹的方法；进行 了工艺评定，确定了焊接工 艺及参数，此工艺及参数已应用于曲靖电厂一期工程2 x 3 0 0 M W 主蒸汽菅道的焊接，焊接质量优起。 关键词主蒸汽管道 ；焊接工艺；焊接性 ；碳 当量；扩散 氢；多层多道焊 中图分类号 T G 4 4 文献标识码B 文章编号 1 0 0 67 3 4 5 2 0 0 1 0 1 0 0 3 1 0 3 1 引言 曲靖电厂一期工程安装两台国产 3 0 0 1 q l W 燃煤机 组 ，主蒸汽管道选用美 国进口钢材 A 3 3 5 P 2 2 技术 标准 A S T NA 3 3 5 、规格 雪5 3 4 ． 5 8 3 ． 1 ，此钢材在云 南电力系统首次采用 ，管径大 、壁厚 为超厚壁。主 蒸汽管道是火力发电厂的重要监察管道 ，其焊接质 量 的优劣 ，关系到电厂的安全经济运行。因此，必 须对 A 3 3 5 P 2 2 、q 5 34． 58 3 ． 1 进 行焊接工艺研究， 在焊接性分析、试验的基础上，进行焊接工艺评定， 解决工程焊接中的有关技术及工艺问题 ，制定出合 理的焊接程序 ，确定较佳的工艺及参数 ，作为指导 工程焊接的技术准则 ，保证工程焊接质量。 2 焊接工艺研究 2． 1 A 3 3 5 P 、中 5 3 4 ． 58 3 ． 1焊接性分析 2 ． 1 ． 1 化学成分 根据供货方所提供的材质证明书，其化学成分 见表 1 。 表 1 A ,3 3 5 P 2 2 、由 5 3 4 ． 5 8 3． 1化学成分 ％ 从 化 学 成 分 看 ，A 3 3 5 P 2 2相 当 于 中 国 的 1 2 C r 2 Mo l J B 7 5 5 、 原西 德的1 0 C r Mo 9 1 0 D I N1 7 1 7 5 ，属 2 ． 2 5 C r 一1 Mo 类钢种。 2 ． 1 ． 2 碳 当量 根据 国际焊接学会推荐的碳当量公式 c 。c N n ／ 6 [ N i c u ／ 1 5 ] [ c r M 0 V ／ 5 ] ％，计算得 A 3 3 5 P 2 2 的 C e q 0 ． 8 2 9 ％，此 收稿 日期 2 0 0 0 1 2 一l 1 钢材焊接时具有较大淬硬倾 向。 2 ． 1 3 焊接应力 主蒸汽管道管径大 、管壁厚 ，结构刚性大，焊 接时易产生较大拘束应力 、三维残余应力 ，应力状 态复杂 。 2 ． 1 ． 4 扩散氢 由于管壁厚，坡 口深．焊接时冷却速度侠，焊 缝中的扩散氢不易逸出，使焊缝中的扩散氢含量高。 综 上 所 述 ，主 蒸 汽 管 A3 3 5 P 2 2 、q 5 34 ． 5 8 3 ． 1 焊接时 ，在淬硬组织、扩散 氢 、焊接应力 的 作用下，易产生冷裂纹。 2． 2 坡 口形式及尺寸 2 ． 2 ． 1 坡 口形式及尺寸设计 的原则 1 便于操作 ，易保证焊缝根部及其余各层焊 道的质量。 2 尽量减少填充金属量，以降低焊接应力． 减小焊接变形。 3 对工程焊接要有较好的适应性。 2 ． 2 2 经过模拟操 作，确定 了坡 13形式及尺 寸。 见 图 1 。 2． 3 焊接工艺 2 ． 3 1 焊接工艺程序 ，见图 2 。 2 ． 3 ． 2 焊道排列形式 焊道排列采用 多层 多道 焊，对减小焊接线 能 量、降低焊缝应力水平、防止出现不良金属组织、 控制焊接变形具有重要作用。且 焊接后续焊道 时， 对前一焊道有回火作用 ，可改善焊缝金属 的组织 和 性能。多层多道焊时 ，还应满足以下要求 31 维普资讯 w w w . b z f x w . c o m 2 0 0 1 年第 1 期 云南电力技术 第 2 9卷 图 1 坡 口形式及尺寸 围 2 焊接工艺程序 1 氩弧焊打底 的焊层厚度不小于 3 m m。 主要是为了保证焊缝 的基本强度 ，防止 开裂。 焊接次层焊道时 ，不致将打底层烧穿。根据大机组 施工的经验，将氩 弧焊 打底层 的最 小厚度规定 为 3 mm。 2 其它焊道的单层厚度不大于所用焊 条直径 加 2 mm。 3 单焊道摆动 宽度不大 于所用焊条直径的 5 倍 。 2 ． 3 3 焊接材 料 焊 条选用 E 6 0 1 5 B 3 R 4 0 7 、 3 ． 2 、 4 ． 0 ；焊丝选用 T G S一2 c m、中2 ． 4 ；钨极用 WC e一2 0、中2． 5 。 2 3 ， 4 焊接工艺参数 ，见表 2 、表 3 。 2 ． 3 5 预热 、跟踪预热 I 可降低冷却速度及焊接 区的温差 ， 而减 少淬硬组织 减小焊接应力。同时也有利于焊缝中 扩散氢的逸出。防止产生冷裂纹。 2 温度 为 2 5 03 5 0 ℃。采用 远红 外 电加 热 法。温度控制用 D WKA一1 8 0型电脑温控仪。 2 3 ． 6 后 热 即去氢处 理 1 可消除焊缝中的扩散氢。防止产生冷裂纹。 2 加热至 3 0 0～3 5 0 ℃，恒温 2 h 。采用远红外 电加热法。温度控制用 D WKA一1 8 0型电脑温控 仪。后热应在焊至 1 5 ～2 O mm，停止施焊后立 即进 行。 2 ． 3 ． 7 焊后热处理 表 2 垂直固定位置 2 G焊接工艺参数 1 可降低焊接接头的残余应力 ，改善焊缝金 电加热法 ，温度控制用 D WKA一1 8 0型电脑温控 属的组织和性能 。 仪。 2 加热至 7 2 0～7 5 0 C，恒温 4 h 。采用远红外 2 ． 3 ． 8 预热 、跟踪预热、后热 、焊后热处 理 3 2 维普资讯 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 w w w . b z f x w . c o m A3 3 5 P 2 2主蒸汽管道焊接工艺研究 工艺曲线 ，见囤 3 。 图 3 预 热 、跟踪预热、后热 、焊后热处理工艺 曲线 预热 、跟踪预热、后热 、焊后热处理工艺曲线 图 3 说 明 A B第一次预热至 J 5 0 ℃，升温速度为 7 5 ℃／ h ，手工钨极 氩弧焊 T I G打底，焊接 过程 中跟 踪预热。 C D第二次预 热至 2 5 03 5 0 ℃ ，升温速度 为 7 5 ℃／ h ，第 一次手工电弧焊 S MA W填充焊 接， 焊接过程 中跟踪预热。 E F 后热 ，3 0 03 5 0 ℃、恒 温 2 h ，升温速度 为 7 5 ℃／ h 。 G H中间射线 R T 检验。 U第三 次预热至 2 5 0～3 5 0 ℃，升温 速度为 7 5 ℃／ h ，第二 次 S MA W 填充焊 接，直至焊完整道 焊缝，焊接过程中跟踪预热。 L M焊后热处理 ，7 2 0 7 5 O 。 c，恒温 4 h ，升 、 降温速度为 7 5 ℃／ h ，降温过程中，温度在 3 0 0 ℃以 下不控制降温速度 。 2 ． 3 ． 9 无损检验 采用中间射线检验 R T 和最终超声 波检验 u T相结合的综合检验方法。 2 ． 4 焊接工艺评定 2 ． 4 ． 1 按照上述所确定的坡口形式 、尺寸、工艺、 参数 ，对 A 3 3 5 P 2 2 、中 5 3 4 ． 58 3 ． 1 管道 的垂 直固 定位置 2 G 、水平固定位置 5 c 进 行 了焊接工 艺评定。试件由四名焊工两两轮流交替施焊 ，在预 热状态下焊接，条件十分艰苦。 2 ． 4 2 工艺评 定试 件的检验 、试 验 焊接完成后 ，进行了无损检验 、拉伸 、删弯 、 冲击试验 、宏观金相、微观金相及硬度测试．均全 部合格。 3 结论 3 ． 1 对 A 3 3 5 P 2 2 、 b 5 3 4 ． 58 3 ． 1 的焊接性作 r分 析 ，提出了防止冷裂纹的方法 、确定 r焊接工艺及 参数 ，进行了焊接工艺评定，试件经榆 验 、试验 ， 各项指标均达到标准规定的要求。 3 ． 2焊接工艺评定所提供的工艺及参数 ，已应用 于曲靖 电厂一期工程 23 0 0 ⅥW 主蒸汽管道的焊 接 ，共焊 接焊 口 3 9个，经 检验 ，一 次 合 格率 为 J 0 0 ％，焊接质量优 良。 3 ． 3 主蒸汽管道焊接程序复杂、工艺要 求高，要 求严格执行程序及工艺，以保证焊接质量 参考文献 [ 1 ]周振丰空属熔焊原理噩工艺 下册 [ M] 北 京 机械 工业 出版社 ，1 9 8 1 ． [ 2 ]钱昌黔耐热铜焊接 M] 北京水利电力出版 社 ．】 9 8 8 封面说 明 北京 中能瑞斯特 电气有限 责任公司是在北 京高新技术 产业开发区注册 的高新技术企业 ，其控股公司中能 电力科技 开发公司是国电电力发展股份有限公司的独资子公司。目前公司生产的合成绝缘氧化锌避雷器已形成电站型、线路 E 型 、悬挂型三 太系列 ，作为国家 “ 八五 重点科 技 改关 项 目，最先 在 全 国通 过部 级 鉴定 ，并 成 国家 经 贸委 l 1 9 9 8 8 4 4号文 第一批全国城乡电同建设与改造所需主要设备产品及生产企业推荐目录中的企业。 1 9 9 5年通过瑞典皇家输电研究院 5 0 0 0小 时多因 素老化试验 。这是 国内第一次进行避 雷器产 品的设项 目试 验 2 O 0 0年 ，公司通过 1 S O 9 0 0 1 质 量体 系认 证。 公司生产的合成绝缘氧化锌避雷器，于1 9 9 4 年 1 0 月第一次挂同运行， 现已有6 0 0 0 余相3 5 ～ 2 2 0 k V的各娄产品 ￡ 在 电力系统 内运行。覆盖了全国 2 8个省、直辖 市、 自治区 、未有一相发生质量问题。 ‘ 公司的 2 2 0 k V线路 型雷器 1 9 9 8 年首次安装于云南滇东电业局鲁青线上 ，1 9 9 9年昆 明烘电局采用我公 司产品用于 k 2 2 0 k V经路 肪雷，均收 到了良好的肪雷效果。 北京 中能瑞斯特 电站有 限责任公 司新开发的合成绝缘穿墙套管 ．冷缩电缆终端及 附件新产品 已通过 斌驻 ，即将投 入批 量生产。 北 京中能瑞斯 特电气有 限责任公 司以其优异的产品和 良好 的服务赢得 了云南电力用户 的好评 ，我们 将一如 既往， 为云南 电力事业的进步与发 展做出贡献 。 联 系 杜永涛 电话 0 1 0 - - 6 3 4 1 6 8 4 5 手机 1 3 9 0 1 0 6 8 1 7 6 3 3 维普资讯
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