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的化學成份見表4。
表4 SA335P91鋼用焊條化學成份(%)
成份 C Si Mn Cr Mo Ni V S P Nb N Cu
CM-9cbΦ3.20.06 0.22 1.37 8.85 1.10 0.96 0.17 0.002 0.008 0.07
E9015-B9Φ40.100.24 0.62 9.05 1.05 0.73 0.20 0.006 0.009 0.05 0.04 0.04
1.2.3埋弧焊
當手工電弧焊焊完后,如工件溫度≥205℃,可以開始進行埋弧焊焊接,弧焊焊絲為EB9,Φ3.0,焊劑為F9FZ-EB9-B9(LA491)。其化學成份見表5、表6。
埋弧焊焊接工藝為工件轉動單絲道焊，在施焊過程中，每焊兩道后，要三測溫儀測量層間溫度。當溫度低于205℃時，應停止施焊。采用電加熱或煤氣均勻加熱至230℃左右，再接著施焊。焊劑使用前經(jīng)350~400℃烘干2小時。使用多少領多少，用不完的焊劑要退回，須經(jīng)重新烘干后方可使用。該焊劑為氟化物-高堿度堿性燒結焊劑，易吸潮。
各種方法的焊接規(guī)范見表7
表5埋焊弧焊絲EB9化學成份(%)
成份 C Si Mn Cr Ni V S P Nb N Cu
EB9013 0.22 0.55 9.11 0.68 0.22 0.003 0.004 0.06 0.044 0.04
表6 F9PZ-EB9-B9(LA491)焊劑化學成份(%)
成份 SiO2+Tio2 CaO+MgO Al2O3+MnO CaF2
F9PZ-EB9-B9(LA491)14 32 18 31
1.2.4 后熱和熱外理
當SA335P91鋼焊接完成后,由于工序的限制,往往不能立即進行焊后熱處理。為了保證擴散氫有足夠的時間逸出,避免裂紋產(chǎn)生,焊后立即用電加熱器對焊縫消氫處理,溫度為375正負℃,保溫2小時,緩冷到室溫,以便進行PT、UT檢查。同時，使焊縫冷卻到室溫，消除焊縫中未轉變的奧氏體，使奧氏體-馬氏體轉變充分。因為未轉變的奧氏體內(nèi)能滯留相當量的擴散氫。同時，殘余奧氏體不受回火處理的影響，而在冷卻后轉變成新的未經(jīng)回火的馬氏體。此外，如果終熱處理溫度擇不當，會引起沖擊韌性下降，經(jīng)過考證認為：不論對于SA335P91同種鋼的焊接，還是與12Cr1MoV的異種鋼焊縫,熱處理溫度定為750+10℃,保溫時間視管子壁厚而定。
表7 焊接規(guī)范
焊接方法 焊材型號 直徑 電流 電流 電壓 氬氣流量
GTAW TGS-9CB Φ2.4 DC正極 100-130 12-14 7-9L/s
SMAW E9015-B9 Φ3.2 DC反極 90-120 19-21
Φ4 DC反極 130-140 22-23
SAW EB9+FP9Z-EB9-B9(LA491)Φ3DC反極 368-380 30-33
2.試驗結果
采用以是焊接材料和按規(guī)范所焊的焊縫,按JB3323、JB1152進行100% RT和UT檢查均為一次合格。并對焊縫機械性能進行檢驗，均以滿足要求，結果見表8。
表8 SA335P91/12Cr1MoV焊接接頭試驗結果
接頭型式 母材牌號 焊接方法 熱處理 抗拉強度 AkV(J) 硬度(HV)
及規(guī)格 (℃) (Mpa)斷裂位置 (室溫)
SA335P91+ GTAW+ 750+10 675焊外 焊縫:100,122,95 247,242,245
管管對接 SA335P91 SMAW+ 保溫150 658焊外 HAZ:204,210,244 213,212,215
Φ323.9×32 SAW 分鐘
管管對接 SA335P91 GTAW+ 750+10 577焊外 焊縫:68,85,90 228,221,225
12Cr1M0V SMAW+ 保溫150 580焊外HAZ(P91):190,246,190 215,235,225
323.9×32 SAW 分鐘 HAZ(12Cr1MoV):230,240,214 181,183,185
管管頭接 SA335P91+ GTAW+ 750+10 597焊外 焊縫:68,80,92 213,225,228
12Cr1MoV SMAW+ 保溫165 595焊外HAZ(P91):125,120,88 180,180,177
Φ323.9×32 分鐘
結論
(1)手工氬弧焊進行SA335P91鋼同種對接或異種鋼對接封底時,為了獲得滿意成形和焊透,防止氧化,內(nèi)充氬氣保護是必不可少的。
(2)對于SA335P91鋼同種或異種鋼焊接,焊材必須滿足與SA335P91鋼的化學成分相匹配。才能獲得設計要求的焊接接頭。
(3)雖然SA335P91鋼的可焊性較差,焊接工藝復雜,但只要選擇合適的預熱溫度和層間溫度、消氫處理，嚴格按工藝執(zhí)行，完全可以避免焊接缺陷的產(chǎn)生。
(4)正確的選擇熱處理溫度和保溫時間,是保證焊縫獲得良好機械性能的關鍵。
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