原装进口P91/T91焊条焊丝E9015-B9焊条ER90S-B9焊丝TMS 3德国蒂森

的化学成份见表4。

表4 SA335P91钢用焊条化学成份(%)

成份 C Si Mn Cr Mo Ni V S P Nb N Cu
CM-9cbΦ3.20.06 0.22 1.37 8.85 1.10 0.96 0.17 0.002 0.008 0.07
E9015-B9Φ40.100.24 0.62 9.05 1.05 0.73 0.20 0.006 0.009 0.05 0.04 0.04

1.2.3埋弧焊
当手工电弧焊焊完后,如工件温度≥205℃,可以开始进行埋弧焊焊接,弧焊焊丝为EB9,Φ3.0,焊剂为F9FZ-EB9-B9(LA491)。其化学成份见表5、表6。

埋弧焊焊接工艺为工件转动单丝道焊，在施焊过程中，每焊两道后，要三测温仪测量层间温度。当温度低于205℃时，应停止施焊。采用电加热或煤气均匀加热至230℃左右，再接着施焊。焊剂使用前经350~400℃烘干2小时。使用多少领多少，用不完的焊剂要退回，须经重新烘干后方可使用。该焊剂为氟化物-高碱度碱性烧结焊剂，易吸潮。

各种方法的焊接规范见表7

表5埋焊弧焊丝EB9化学成份(%)

成份 C Si Mn Cr Ni V S P Nb N Cu
EB9013 0.22 0.55 9.11 0.68 0.22 0.003 0.004 0.06 0.044 0.04

表6 F9PZ-EB9-B9(LA491)焊剂化学成份(%)

成份 SiO2+Tio2 CaO+MgO Al2O3+MnO CaF2
F9PZ-EB9-B9(LA491)14 32 18 31

1.2.4 后热和热外理
当SA335P91钢焊接完成后,由于工序的限制,往往不能立即进行焊后热处理。为了保证扩散氢有足够的时间逸出,避免裂纹产生,焊后立即用电加热器对焊缝消氢处理,温度为375正负℃,保温2小时,缓冷到室温,以便进行PT、UT检查。同时，使焊缝冷却到室温，消除焊缝中未转变的奥氏体，使奥氏体-马氏体转变充分。因为未转变的奥氏体内能滞留相当量的扩散氢。同时，残余奥氏体不受回火处理的影响，而在冷却后转变成新的未经回火的马氏体。此外，如果较终热处理温度择不当，会引起冲击韧性下降，经过考证认为：不论对于SA335P91同种钢的焊接，还是与12Cr1MoV的异种钢焊缝,热处理温度定为750+10℃,保温时间视管子壁厚而定。

表7 焊接规范

焊接方法 焊材型号 直径 电流极性 电流 电压 氩气流量
GTAW TGS-9CB Φ2.4 DC正极 100-130 12-14 7-9L/s
SMAW E9015-B9 Φ3.2 DC反较 90-120 19-21
Φ4 DC反较 130-140 22-23
SAW EB9+FP9Z-EB9-B9(LA491)Φ3DC反较 368-380 30-33

2.试验结果

采用以是焊接材料和按规范所焊的焊缝,按JB3323、JB1152进行** RT和UT检查均为一次合格。并对焊缝机械性能进行检验，均以满足要求，结果见表8。

表8 SA335P91/12Cr1MoV焊接接头试验结果

接头型式 母材牌号 焊接方法 热处理 抗拉强度 AkV(J) 硬度(HV)
及规格 (℃) (Mpa)断裂位置 (室温)
SA335P91+ GTAW+ 750+10 675焊外 焊缝:100,122,95 247,242,245

管管对接 SA335P91 SMAW+ 保温150 658焊外 HAZ:204,210,244 213,212,215
Φ323.9×32 SAW 分钟

管管对接 SA335P91 GTAW+ 750+10 577焊外 焊缝:68,85,90 228,221,225
12Cr1M0V SMAW+ 保温150 580焊外HAZ(P91):190,246,190 215,235,225
323.9×32 SAW 分钟 HAZ(12Cr1MoV):230,240,214 181,183,185

管管头接 SA335P91+ GTAW+ 750+10 597焊外 焊缝:68,80,92 213,225,228
12Cr1MoV SMAW+ 保温165 595焊外HAZ(P91):125,120,88 180,180,177

Φ323.9×32 分钟

结论

(1)手工氩弧焊进行SA335P91钢同种对接或异种钢对接封底时,为了获得满意成形和焊透,防止氧化,内充氩气保护是必不可少的。
(2)对于SA335P91钢同种或异种钢焊接,焊材必须满足与SA335P91钢的化学成分相匹配。才能获得设计要求的焊接接头。
(3)虽然SA335P91钢的可焊性较差,焊接工艺复杂,但只要选择合适的预热温度和层间温度、消氢处理，严格按工艺执行，完全可以避免焊接缺陷的产生。
(4)正确的选择热处理温度和保温时间,是保证焊缝获得良好机械性能的关键