[发明专利]一种P91高温钢管道焊接及热处理工艺

说明书

本发明公开了一种P91高温钢管道焊接及热处理工艺，包括以下步骤：步骤一、将对高空中待处理的P91高温钢管道进行坡口加工；步骤二、将热电偶靠近所述P91高温钢管道的坡口处，进行预热；步骤三、从坡口间隙或探伤孔中插入充气针往P91高温钢管道内充氩保护，待内部空气排空，再进行氩弧焊打底焊接；当预热温度达到规定温度后，进行打底焊；打底层焊时，保证根部熔合良好，且采用内送丝法；步骤四、打底焊完成后，将预热温度升至200～250℃，开始多层分步电弧焊；步骤五、焊后热处理。本发明方法工艺简单，焊接效果好，焊接接头的综合机械性能佳。

技术领域

本发明涉及P91高温钢管道焊接及热处理领域。更具体地说，本发明涉及一种P91高温钢管道焊接及热处理工艺。

背景技术

P91钢过去在我国应用还不十分普遍，由于P91钢焊接熔池铁水粘度大，流动性差，焊接规范又小，因而容易出现夹渣，层间未熔合等缺陷，但是目前市面上的焊接工艺都是通用的，针对普通钢材的，并没有针对P91钢的焊接工艺。

为保证P91钢管道的焊接工艺和焊接质量达到要求，必须根据P91钢的焊接特性进行焊接工艺评定，开发一种针对P91钢管道的焊接工艺。

发明内容

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种P91高温钢管道焊接及热处理工艺，包括以下步骤：

步骤一、焊前准备

将对高空中待处理的P91高温钢管道的待焊接处进行坡口加工；

步骤二、焊前预热

将热电偶对称分布，并将热电偶靠近所述P91高温钢管道的坡口处，进行预热；预热温度为150～200℃；

步骤三、打底层焊接

从坡口间隙或探伤孔中插入充气针往P91高温钢管道内充氩保护，待内部空气排空，再进行氩弧焊打底焊接；

当预热温度达到规定温度后，进行打底焊；打底层焊时，保证根部熔合良好，且采用内送丝法；

步骤四、焊条电弧焊填充、盖面层焊接

打底焊完成后，将预热温度升至200～250℃，开始多层分步电弧焊，且每次焊层厚度不超过4mm；焊缝外表焊接完毕之后检查，如若发现外表不达预期效果，在焊缝冷却之前进行补焊；

步骤五、焊后热处理

焊后，对P91高温钢管道进行加热温度为300～350℃、恒温时间为2小时的焊后热处理。

根据本发明的一优选实施例，所述的P91高温钢管道焊接及热处理工艺，所述步骤四的多层分步电弧焊，具体为：

A1、选取第一焊丝对P91高温钢管道进行第一层焊接，形成厚度为3mm的第一焊层；打磨第一焊层表面，使其表面粗糙不平；所述第一焊丝由以下成分组成：16-20％金属铬粉、8-10％锰粉、5-8％氟化物、5-7％钛粉、2-3％纳米石墨烯、0.5-0.9％氧化镧以及0.4-0.8％氧化铈，其余为铁粉；

A2、选取第二焊丝在所述第一焊层表面进行第二层焊接，形成厚度为3mm的第二焊层；打磨第二焊层表面，使其表面粗糙不平；所述第二焊丝由以下成分组成：高碳铬铁20-40％、8-10％锰粉、5-8％氟化物、5-7％钛粉、2-3％纳米石墨烯、钛铁5-10％、硼铁1-5％、硅铁1-5％、0.4-0.8％氧化铈以及1-3％纳米石墨烯，余量为铁粉；

A3、选取第三焊丝在所述第二焊层表面进行第三层焊接，形成厚度为3mm的第三焊层；所述第三焊丝由以下成分组成：钛铁5-10％、硼铁1-5％、电解锰5-10％、钨粉5-10％、0.4-0.8％氧化铈以及2-3％纳米石墨烯，余量为铁粉。