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T91钢管道焊接工艺

来源：www.daxuelw.org  发布时间：2017-06-18  
1 引言 
　　在由我公司施工火力发电站机组建设中，过热器管道都普遍采用SA-213MT91（简称T91钢）钢。该钢是美国七十年代末八十年代初开发的新型马氏体耐热钢，相当于国產9Cr-1MoV钢种，该钢与国产钢相比，以具有高温强度高、抗氧化性能和抗蠕变性能好以及具有相对高的热传导性与低的热膨胀率等特点，填补了铁素体钢 （如 P22）与奥氏体钢间的空白，使焊件具有较小的截面尺寸，有效地降低了焊件壁厚，减轻了锅炉和管道部件的重量，降低了管道热应力，减少了热疲劳裂纹的危险。具有很好的耐高温强度和蠕变性能。它的抗腐蚀性和抗氧化性能高于22 等级的钢，。提高了抗热疲劳的性能。与其它奥氏体钢相比有较好的热传导性和较低的膨胀率 
　　印度尼西亚西加二期巴比巴卢工程#1、#2炉扩建的2×50MW燃煤机组，型号为UG-240/9.8-M，汽轮机采用青岛捷能汽轮机有限责任公司生产，型式为凝汽式汽轮机。过热蒸汽管道的设计温度均为545℃，管材规格为Φ38X5，材质为SA-213MT91。 
　　T91钢过去在我国各热电站应用还不十分普遍，各施工单位的焊接工艺评定工作及焊接、热处理的特点都需要在施工过程中摸索，而且管道组装顺序对焊接质量也起着关键作用。为保证T91钢管道的焊接工艺和焊接质量达到要求，必须根据T91钢的焊接特性作出焊接工艺评定，并根据评定报告作为现场安装、焊接施工的依据，以及在现场施工过程中严格执行此工艺要求。 
　　2.焊接性分析 
　　2.1 钢材的化学成分 
　　SA213M—T91钢的化学成分如下表：（见表1） 
　　从上述表中可以看出，此钢属于中合金耐热钢。 
　　2.2 T91钢的焊接特性 
　　① 由于T91是中合金钢，它具有相当高的冷裂倾向，在不预热条件下焊接裂纹达100%，当预热200～250℃时可避免冷裂纹的产生。 
　　② 在焊接过程中严格控制焊件的层间温度，使其保持在预热温度或更高的温度是首要的任务。其次要十分注意从层间温度冷却至焊后热处理开始的时间间隔。 
　　③ 对焊接输入热量的控制要求比较高，实践经验证明，采用较小的焊条直径、比较低的层间温度和较小的焊接线能量，冲击韧性可以大大提高。 
　　④ 焊接接头在焊后状态均为高硬度的不稳定组织，焊后必须作相应的热处理。 
　　2.3 焊接方法的选择 
　　T91钢有较高的淬硬倾向，对焊接冷裂纹很敏感，可采用钨极氩弧打底和低氢型焊条填充和盖面的焊条电弧焊焊接。 
　　3.焊接工艺评定 
　　为焊接施工提供依据，依照DL/T 868-2004《火力发电厂锅炉、压力容器焊接工艺评定规程》的规定，制定下列焊接工艺评定方案： 
　　3.1坡口型式： 双V型，如下图所示：（见图1） 
　　3.2 对口间隙：3～5mm 
　　3.3 焊接工艺规范、参数（见表2） 
　　3.4 预热方式/温度：跟踪电加热/150-200℃（GTAW）、200-250℃（SMAW）。 

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