>>> 返回首页 <<<
珠海电厂 2 X 660MW机组 P91钢的焊接
甘焕春 张文锋 赖寿祝 毛允娴 李志光
(广东火电工程总公司广州510730)
    [内容摘要]本文介绍了珠海电厂2X660MW机组使用P91钢的情况和我公司对P91钢进行焊前 焊接工艺验证、现场焊接工艺应用和质量控制的过程。现场首次焊接使用合适的焊接工艺能够保证焊接质 量,焊接验评达到了电力行业标准优良等级。
    一、 前言
    广东珠海电厂1期2X660MW机组工程,为日本三菱公司总承包,我公司是三菱公司的唯一的设 备安装分包商。两台机组的主蒸汽管道、再热蒸汽热段管道以及锅炉未过出口联箱都是ASME标准的P 91钢。每台机组共有此钢种焊口 78个,直径为 305~762毫米,壁厚为24。2~78更大。详 见下表:

在广东的电站设备中使用此类钢种还属首次,我公司也第一次遇到此钢种的焊接。根据厂程前期与日 本三菱公司的技术谈判结果,设备安装焊接倏用日本三菱方提供的焊接上艺卡。为顺利掌握此钢种的焊接 技术,我公司对日本三菱提供的工艺卡(1997年3月10日批准)进行了工艺验证,同时对准备参加 焊接的焊工专门组织培训考试,在工地现场焊接中采取合适的管理措施严格执行焊接工艺,从而使 P91 的焊接获得了圆满成功。
    二、焊接工艺验证
    我公司于 95年进行 T91初的焊接工艺的评定,并于当年开始进行 Tg钢的工程焊接,几年来 取得了一定的经验,因此认为焊接与T91类似的P91钢不会是大问题。但鉴于P91管是六日径大厚度,焊 接工艺与T91钢材有较大的不同,焊接的预热、层间温度的控制和维持更为严格,因此对三菱公司焊接 P91钢的焊接工艺进行了验证。
    日方三菱提供了用于焊接壁厚小于200毫米的GTAW+ SMAW的焊接工.艺主要内容如下:
    保护气体流量: 10土5 l/min
    内充保护气流量: 10士5 l/min
    焊后热处理:700-760℃
    工艺验证使用三菱公司按我公司的要求提供的焊工考试用管材、焊条及焊丝。管材规格为中 2163X23,其直径、壁厚比实际使用的小、薄。它们的化学成分与机械性能如下:

计算出碳当量Pcm为0.583-0.743%、CEN为1.41~1.85%,显然焊接性 能不太好,有冷裂敏感性大。考虑到工地焊接后需进行射线探伤,不可能立即进行热处理,因此我们在 三菱的原工艺的基础上增加了焊后消氢处理工艺:温度300~350,恒温2小时。
    焊接工艺验证的焊口试件为45固定,按上述工艺焊制。焊件外观检查、射线检验、机械性能试验 及金相检验均达到要求:
三、焊接工艺的执行和质量控制
    为保证现场 P91的焊接质量,挑选已有大管合金焊接经验、焊接质量一贯比较稳定的焊工,进行 专项培训,焊接操作中严格执行经修改的工艺,焊工按ASME考试一次顺利通过。
    现场焊接工艺执行主要加强如下工作:
    1.焊前和层间温度采用远红外电加热方法加热和控制,采用温度记录仅自动记录。氟弧焊打底预 热温度为200℃,打完底立即将温度升至250℃后进行手工电弧焊。
    2.焊口内壁充气护气流量调到工艺规定的最大值匕公;;加,主要考虑内气室可能存在漏气。内 气室用粘贴水溶性纸制成,这类气室较难做,也容易漏气,同时经济成本也较高,因此对于水平固定焊 口的气室,有时用硬纸皮代替水溶性纸制作。这些硬纸皮,可以在热处理时烧掉,不留硬物。就是垂直 固定焊口也可以使用,只是焊后想办法将纸皮取出而已。内保护气从Y射线透视孔中充入,控制打底前 充气的时间不能少于匕分钟,以便排出管内空气,保证管内保护气的纯度。考虑到焊接报部第二道焊缝 (第一道电焊)时对第一道焊缝的高温氧化的影响,内保护气一直维持到第二道焊缝焊完。
    3.所有焊D采取两人对焊,打底时尽可能对称焊,两人相互不时地对对方根部焊道的质量进行监 视和检查,发现根部焊道烧焦、末焊透等缺陷及时处理。打底厚度应在3~4毫米间,第一道电焊使用 小直径焊条(巾2.6)和小规范焊接,焊缝厚度控制在焊条直径加2毫米的范围。其他焊道也尽可能 使用中小规范焊接。
    4.焊后立即加热至300~350'C,保温2小时,进行消氢处理,以免产生裂纹。
    5.焊口经Y射线检验合格后,进行焊接Y射线透视孔塞。孔塞及待焊区域经打磨、清理后,将孔 塞旋入规定的深度后,用火焰将待焊区域进行加热到250℃(用测温笔检查),用小商径焊条和小规 范焊接,至少焊接二道。焊后立即用保温材料盖好,以防止焊缝冷却过快。
    6.焊口与孔塞角焊缝一起进行热处理。
    7.做好焊接前的技术交底工作,不仅让每一个参与焊接的焊工而且让每一个焊接质检员完全了解 P91钢的焊接特性、采用的焊接工艺。
    8.指定焊接技术人员负责及时跟踪每一个焊口的被日打磨清理、焊前预热、焊接操作、后热、检 验委托和检验、热处理等各环节工作,并与焊接质检负一同检查焊接工艺的执行情况和质量检查。
    9.进一步完善焊口质量奖方案。
    四、焊接质量检查
    现场 P91焊口控 ASME标准进行外观检查,全部合格,同时也按国家电力验评标准进行焊 口表面质量评定,全部达到优良等级。所的焊口按ASME进行Y一射线检验,两台机组 P91焊口无 损探伤一次检验合格率均超过预期 96%的目标。
五、结论
    1.P91钢的碳当量相当高,但只要采用合适的焊接工艺就能保证焊接质量。
    2.首次焊接新钢种,引进焊接工艺,加以工艺验证,熟悉焊接技术,是短期内掌握焊接钢种的 一种较好方式。
    3.对P91钢的焊接,在没有深入进行焊接研究的情况下,应考虑焊后消氢处理工序。