[發明專利]一種P91高溫鋼管道焊接及熱處理工藝

在審

• 申請號: 202011008432.9
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112207469A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 譚建冬;羅德鵬;葉全宏;王洪江;向飛;石遠翔
• 申請（專利權）人: 中國化學工程第六建設有限公司
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02;B23K37/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 李琴

本發明公開了一種P91高溫鋼管道焊接及熱處理工藝，包括以下步驟：步驟一、將對高空中待處理的P91高溫鋼管道進行坡口加工；步驟二、將熱電偶靠近所述P91高溫鋼管道的坡口處，進行預熱；步驟三、從坡口間隙或探傷孔中插入充氣針往P91高溫鋼管道內充氬保護，待內部空氣排空，再進行氬弧焊打底焊接；當預熱溫度達到規定溫度后，進行打底焊；打底層焊時，保證根部熔合良好，且采用內送絲法；步驟四、打底焊完成后，將預熱溫度升至200～250℃，開始多層分步電弧焊；步驟五、焊后熱處理。本發明方法工藝簡單，焊接效果好，焊接接頭的綜合機械性能佳。

技術領域

本發明涉及P91高溫鋼管道焊接及熱處理領域。更具體地說，本發明涉及一種P91高溫鋼管道焊接及熱處理工藝。

背景技術

P91鋼過去在我國應用還不十分普遍，由于P91鋼焊接熔池鐵水粘度大，流動性差，焊接規范又小，因而容易出現夾渣，層間未熔合等缺陷，但是目前市面上的焊接工藝都是通用的，針對普通鋼材的，并沒有針對P91鋼的焊接工藝。

為保證P91鋼管道的焊接工藝和焊接質量達到要求，必須根據P91鋼的焊接特性進行焊接工藝評定，開發一種針對P91鋼管道的焊接工藝。

發明內容

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種P91高溫鋼管道焊接及熱處理工藝，包括以下步驟：

步驟一、焊前準備

將對高空中待處理的P91高溫鋼管道的待焊接處進行坡口加工；

步驟二、焊前預熱

將熱電偶對稱分布，并將熱電偶靠近所述P91高溫鋼管道的坡口處，進行預熱；預熱溫度為150～200℃；

步驟三、打底層焊接

從坡口間隙或探傷孔中插入充氣針往P91高溫鋼管道內充氬保護，待內部空氣排空，再進行氬弧焊打底焊接；

當預熱溫度達到規定溫度后，進行打底焊；打底層焊時，保證根部熔合良好，且采用內送絲法；

步驟四、焊條電弧焊填充、蓋面層焊接

打底焊完成后，將預熱溫度升至200～250℃，開始多層分步電弧焊，且每次焊層厚度不超過4mm；焊縫外表焊接完畢之后檢查，如若發現外表不達預期效果，在焊縫冷卻之前進行補焊；

步驟五、焊后熱處理

焊后，對P91高溫鋼管道進行加熱溫度為300～350℃、恒溫時間為2小時的焊后熱處理。

根據本發明的一優選實施例，所述的P91高溫鋼管道焊接及熱處理工藝，所述步驟四的多層分步電弧焊，具體為：

A1、選取第一焊絲對P91高溫鋼管道進行第一層焊接，形成厚度為3mm的第一焊層；打磨第一焊層表面，使其表面粗糙不平；所述第一焊絲由以下成分組成：16-20％金屬鉻粉、8-10％錳粉、5-8％氟化物、5-7％鈦粉、2-3％納米石墨烯、0.5-0.9％氧化鑭以及0.4-0.8％氧化鈰，其余為鐵粉；

A2、選取第二焊絲在所述第一焊層表面進行第二層焊接，形成厚度為3mm的第二焊層；打磨第二焊層表面，使其表面粗糙不平；所述第二焊絲由以下成分組成：高碳鉻鐵20-40％、8-10％錳粉、5-8％氟化物、5-7％鈦粉、2-3％納米石墨烯、鈦鐵5-10％、硼鐵1-5％、硅鐵1-5％、0.4-0.8％氧化鈰以及1-3％納米石墨烯，余量為鐵粉；

A3、選取第三焊絲在所述第二焊層表面進行第三層焊接，形成厚度為3mm的第三焊層；所述第三焊絲由以下成分組成：鈦鐵5-10％、硼鐵1-5％、電解錳5-10％、鎢粉5-10％、0.4-0.8％氧化鈰以及2-3％納米石墨烯，余量為鐵粉。