[发明专利]一种温度管与蒸汽管的焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢材焊接技术领域，尤其涉及一种温度管与蒸汽管的焊接方法。

背景技术

发电厂用的锅炉中，通常会选择将温度管的材质选为1Cr18Ni9Ti，将蒸气管材质选为A335P91。这是因为：1Cr18Ni9Ti含有钛，使钢具有较高的抗酸腐蚀性能，在不同浓度、不同温度的某些有机酸和无机酸中，尤其是在氧化介质中都有良好的耐腐蚀性能；A335P91中含有P91钢作为高温承载部件广泛应用于火力发电系统中，尤其是作为主蒸气管道、高温再热管道等重要温度承压部件，而A335P91有很好的冲击韧性、稳定的持久塑性、很好的抗氧化性和热强性，以及较好的抗高温腐蚀性能。

上述1Cr18Ni9Ti属于奥氏体型不修耐酸钢，这种钢材在经过热处理(1050～1100℃在水中或空气中淬火)后，呈单相奥氏体组织；A335P91属于马氏体耐热钢，组织结构为回火马氏体。由于这两种材料的化学成分和金相组织存在很大的差异，而且物理性能差别也较大。现有技术中解决马氏体和奥氏体焊接时，通常的解决办法是，采用TGS-9cb，或者采用TIG0Cr18Ni9T焊丝。

但是发明人发现，在使用现有的焊接方法存在很多技术问题：1、马氏体钢和奥氏体钢的线膨胀系数不同，被焊接部件在焊接过程中会受热循环的影响，在溶合面处产生较高的热应力，这种高温应力容易造成界面形成焊接裂纹；2、在焊接过程中，通过机械混合和液态扩散使合金元素溶解，熔合区存在碳(C)的扩散迁移，形成脱碳层和增碳层，使得该区抗蠕变能力、持久强度和塑性等；3、焊接接头各区域，由于化学成分和金相组织不同，塑性和硬度韧性也不同，使残余应力分布不均匀，在热循环作用下易产生疲劳裂纹。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种能够焊接效果好，而且没有焊接裂纹的温度管与蒸汽管的焊接方法。

本发明提供的技术方案是：

一种温度管与蒸汽管的焊接方法，其特征在于，包括：一、选择高铬镍奥氏体不锈钢焊丝或镍基焊丝作为焊接材料；二、在蒸汽管的母材侧用步骤一中的焊接材料堆焊过渡层，并且过渡层至少包括五层；三、找好蒸汽管与温度管的焊接中心，通过电焊用步骤一中的焊接材料，将温度管与蒸汽管焊接在一起。

优选地，在步骤二之前还包括对温度管与蒸汽管的清洁步骤，其中清洁步骤之后，温度管与蒸汽管会露出金属光泽。

优选地，在步骤二之前还包括对温度管的机械加工步骤；对蒸汽管的机械加工步骤包括将蒸汽管的开口加工成具有一敞开的开口，并且敞开的开口包括一个与温度管轴线倾斜的斜面。

优选地，上述开口还包括一个与温度管轴线平行的内壁，内壁与温度管之间的间隙为1mm；斜面与温度管轴线的夹角为35℃。

优选地，上述焊接材料为Inconel 82焊丝，所述Inconel 82焊丝包括质量组分为67％的Ni，0.1％的C，3.0％的Mn，2.5％的Nb，0.5％的Si，0.25％的Cu，20％的Cr，0.75％的Ti，0.02％的S和P。

优选地，步骤三种的焊接方式为手工钨极氩弧焊；并且焊接电压范围为20～25V，焊接电流为直流正接，电流大小为80～90A，焊接速度为60～80mm/min。

优选地，步骤三的焊接方式中，第一层焊接速度为60mm/min，第二层焊接速度为80mm/min。

优选地，上述至少五个过渡层的厚度都为2～3mm。

采用上述优选的技术方案，选择的焊接材料符合蒸汽管的母材需求，而且焊缝材料的线膨胀系数介于温度管与蒸汽管材料线膨胀系数之间；所以能够满足焊缝金属的抗热裂性能和焊接接头的高温性能；而且采用将焊接材料在蒸汽管的母材上堆焊过渡层，可以防止焊接过程中碳的迁移；上述采用的焊接材料，各项性能都能满足相关焊接标准的要求，能够保证设备的安全运行。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种温度管与蒸汽管的焊接方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种温度管与蒸汽管的局部结构示意图；

图3本发明实施例提供的一种温度管与蒸汽管焊接后的局部示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，需要说明的是，这些具体的说明只是让本领域普通技术人员更加容易、清晰理解本发明，而非对本发明的限定性解释。

实施例

如图1所示，优选地，本实施例提供一种温度管与蒸汽管的焊接方法，包括：

S1，选择焊接材料：