CN103406680A - F22阀体与p91配管异种钢对接焊的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属加工工艺，具体的是一种F22阀体与P91配管异种钢对接焊的工艺。步骤如下，确认阀体材质为F22马氏体型耐热钢，配管材质为P91中合金钢；选取R407焊条和A102焊条；采用加热带预热工件；烘焙焊条；焊接，先用焊条A102将阀体和配管点焊连接，然后校正阀体与配管位置，最后用焊条A102进行打底焊；再用R407焊条盖面焊接；焊后热处理采用回火工艺；对焊接部位进行射线探伤。本发明的优点是：阀体材料：F22;配管材料：P91;焊接材料：焊条A102打底，R407盖面，四种材料焊成一体；阀门加上配管作用是：降低煤耗、提高热效率，使机组运行可靠;解决异种钢焊接性能较差的工艺问题，掌握焊接过程中的核心技术。

Description

F22阀体与P91配管异种钢对接焊的工艺

技术领域

本发明涉及金属加工工艺，具体的是一种F22阀体与P91配管异种钢对接焊的工艺。

背景技术

随着我国火电事业的不断发展，超( 超) 临界火电机组的运用越来越多，P91材料以其优异的性能发挥着重要作用。阀门进口加一个配管,起到节省能源的作用。

    P91耐热钢材料合金总量高，导热性能和焊接性能差，容易出现裂纹，因此该钢焊前必需预热和焊后必需热处理才能达到要求。

在F22阀体与P91配管异种钢对接焊的过程中，存在着合格率低，焊后裂纹及延时裂纹频次较高的问题。解决的办法是做焊接工艺性能试验，进行研究，掌握焊接过程中的关键技术，不断改进，解决难题。

发明内容

   为了解决上述问题，本发明提出了一种F22阀体与P91配管异种钢对接焊的工艺，阀体F22进口与配管P91进行异种钢对接焊，解决焊接性能较差的工艺问题，掌握焊接过程中的核心技术，形成具有自己特色的工艺规范，获得可观的经济效益。

   为了达到上述发明目的，本发明提出了以下方案：   

   F22阀体与P91配管异种钢对接焊的工艺，具体在于以下步骤：

第一步：确认阀体的材质为F22马氏体型耐热钢；

第二步：确认与阀体配套的配管的材质为P91中合金钢；

第三步：选用型号R407焊条和A102焊条，焊条的直径为Ф3.2、Ф3.2；

   第四步：采用加热带预热工件，阀体预热温度为450℃-480℃，预热时间2h，配管预热温度为250℃-300℃，预热2小时；

   第五步：烘焙焊条：

   (a)R407焊条：烘培温度为300℃-350℃，烘焙时间是1h；

   (b)A102焊条：烘培温度为150℃-200℃，烘焙时间是1h；

   第六步：焊接：

（a)焊A102:

   先用焊条A102将阀体和配管点焊连接，然后校正阀体与配管位置，最后用焊条A102进行打底焊；焊接电流70-130A；

（b)焊R407:

   用R407焊条盖面焊接，层间温度150℃-200℃，焊接电流110-120A；

   第七步：焊后热处理采用回火工艺，温度为730℃±10℃，保温2.5h；

   第八步：对焊接部位进行射线探伤。

   对焊接部位进行射线探伤是按照GB3323《钢焊缝射线照相及底片等级分类法》的标准实施。

    本发明的优点是：阀体材料： F22; 配管材料：P91 ;焊接材料：焊条A102打底，R407盖面，四种材料焊成一体；阀门加上配管作用是：降低煤耗、提高热效率，使机组运行可靠，不断增加，提高经济效益;解决异种钢焊接性能较差的工艺问题，掌握焊接过程中的核心技术。

附图说明

图1是本发明的示意图。

    图中：阀体1，配管2，焊接部位3。

具体实施方式

为了更进一步的说明本发明的制作过程，以及采用该制作方法所获得的优点，下面结合附图进一步的描述。

首先我们看一下阀体材料：F22 ;配管材料：P91 ;焊接材料：A102，R407的的特点：

1.F22阀体材料：

（1）F22钢的基本性能：

F22钢的材料为属于CrMoVW钢马氏体型耐热钢CrMoVW钢钢，相当国产12Cr2Mo1，钢中主要元素：

铬元素能提高钢的抗氧化性、抗腐蚀性及高温强度；

钼元素主要能提高强度并抑制铬钢的热脆性倾向； （2）F22钢的化学成份和机械性能：

a．F22钢的化学成份：

b．F22钢的机械性能：

2.P91配管材料：

（1）P91钢的基本性能：

P91钢的材料为Cr9Mo1V钢，属于马氏体型耐热钢，钢中主要元素：

（a）钒元素能提高室温、中温强度和热强性，增加钢在高温下的组织稳定性，改善低碳合金钢的焊接性能。

（b）铬元素能提高钢的抗氧化性、抗腐蚀性及高温强度。

（c）钼元素主要是提高强度并抑制铬钢的热脆性倾向。

P91钢具有较大的淬硬倾向和冷裂倾向，焊接时可能产生冷裂纹和热裂纹，因此该钢焊前必需预热和焊后必需热处理才能达到要求。

(2) P91钢的焊接性能：

a．化学成份：

b．机械性能：

c．焊接性能：

    P91钢是中合金钢，合金含量较高，Cr、Mo元素含量分别达到9.50%和1.05%，使其具有相当的空淬性，Cr、Mo、Mn、Ni等元素都可以显著地提高钢的淬硬性，在焊接过程中易产生裂纹。F91钢在不预热条件下焊接裂纹达100%。F91钢的可焊性较差，焊接时需要采用严格的焊前预热、焊后热处理等工艺措施，才能保证焊接质量。

3. R407焊条材料：

（1）R407焊条的基本性能：

 A.特点：

     R407是低氢钠型药皮的含Cr2.5%-Mo1%的珠光体耐热钢焊条，直流反接，可全位置焊接。焊接应根据结构特点进行适当的预热及焊后热处理。

B.用途：

     用于焊接工作温度在Cr2.5%-Mo1%类550℃以下的珠光体耐热钢结构，高温高压锅炉管道等，合成化工设备，石油设备等。

（2）R407焊条的化学成份和机械性能：

a. R407焊条的化学成份：

b．R407焊条的机械性能：

4. A102焊条材料：

（1）       A102不锈钢特点：

A102是钛钙型药皮的Cr19Ni10不锈钢焊条。熔敷金属具有良好的力学性能及抗晶间腐蚀性能。有优良的焊接工艺性能和抗气孔性能，药皮耐发红、抗开裂。可交直流两用。

（2）A102焊条的化学成份和机械性能：

a．A102焊条的化学成份：

C	Mn	Si	Cr	P	S	Cu	Ni	Mo
									0.08	0.50-2.5	0.90	18.0-21.0	0.040	0.030	0.75	9.0-11.0	0.75

b．A102焊条的机械性能：

具体焊接工艺步骤如下：

（1）材料：

     阀体材料F22与配管P91材料不同，加上焊条R407和A102，共四种材料焊接完成。

（2）步骤：

    先把阀体与配管点焊，然后用A102焊条打底，最后用R407焊条盖面，四种材料焊接在一起。

(3) 工艺:

A:焊条烘培：

(a)R407焊条：

1.烘培温度：300℃-350℃X1h。

2.焊条直径：Ф3.2

(b)A102焊条：

1.烘培温度：150℃-200℃X1h。

2.焊条直径：Ф3.2

B:预热：

(1)阀体预热：450℃-480℃X2h。

(2)配管预热：250℃-300℃X2h。

C:焊接：

（a)焊A102:

   先用焊条点焊，然后校正，最后打底焊。焊接电流70-130A。

（b)焊R407:

   层间温度150℃-200℃，焊接电流110-120A。

D:焊后热处理:

      焊后热处理采用回火工艺：温度为730℃±10℃，保温2.5h。

E:检验：

    对焊接部位进行射线探伤，按照GB3323《钢焊缝射线照相及底片等级分类法》的标准实施。

Claims (2)

1.F22阀体与P91配管异种钢对接焊的工艺，其特征在于以下步骤：

第一步：确认阀体的材质为F22马氏体型耐热钢；

第二步：确认与阀体配套的配管的材质为P91中合金钢；

第三步：选用型号R407焊条和A102焊条，焊条的直径为Ф3.2、Ф3.2；

   第四步：采用加热带预热工件，阀体预热温度为450℃-480℃，预热时间2h，配管预热温度为250℃-300℃，预热2小时；

   第五步：烘焙焊条：

   (a)R407焊条：烘培温度为300℃-350℃，烘焙时间是1h；

   (b)A102焊条：烘培温度为150℃-200℃，烘焙时间是1h；

   第六步：焊接：

焊A102:

   先用焊条A102将阀体和配管点焊连接，然后校正阀体与配管位置，最后用焊条A102进行打底焊；焊接电流70-130A；

焊R407:

   用R407焊条盖面焊接，层间温度150℃-200℃，焊接电流110-120A；

   第七步：焊后热处理采用回火工艺，温度为730℃±10℃，保温2.5h；

   第八步：对焊接部位进行射线探伤。

2.根据权利要求1所述的F22阀体与P91配管异种钢对接焊的工艺，其特征是对焊接部位进行射线探伤是按照GB3323《钢焊缝射线照相及底片等级分类法》的标准实施。

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