２０１２年第Ｏ３期 科技曩向导 ◇科技论坛◇ Ｐ９１钢焊接国产焊条代替进口的可能性 陈文君 窦永全２石少锋３ （１．杭州市设备安装有限公司 浙江杭州３１ ０００２； ２．河南德润锅炉有限公司 河南 州４５１ ４８２： ３．必维质量技术服务＜上海＞有限公司 中国上海２００１２７） 【摘要】本文采用国产焊材焊接Ｐ９１钢，通过各项试验结果表明：国产焊条只要采用合适的工艺，焊接接头的机械性能就可以满足要求， 完全可以替代进口。 ． 【关键词】国产焊材焊接试验；Ｐ９１钢；焊接 Ｏ．概述 引燃电弧 受线能量和焊接厚度．焊条摆动幅度最宽不超过焊条 某电站超临界机组安装工程．主蒸汽管道材质为Ｐ９１，由于进口 直径的２倍 焊丝焊条价格非常高．向我焊接中心技术咨询使用国产焊丝焊条的可 （４）表层焊接时，运条至两边稍作停顿，防止咬边，焊缝与母材圆滑 能性。如果采用国内的焊材替代进口焊材，可以降低成本。经过比较， 过渡。 我们选用上海电力修造厂生产的ＴＩＧ—Ｒ７１焊丝和Ｒ７１７焊条进行了 ｆ５）Ｐ９１钢焊接时．熔池粘度较大，流动性差，而且由于焊接工艺参 性能试验，以检验用国产焊材替代进口的可能性。 数较小，容易出现夹渣、层间未熔合等缺陷，要求焊接时必须操作到 １．试验方案 位 为避免产生大的缺陷．焊层厚度要尽量薄，摆动焊接时，受热输入 为检验国产焊条（焊丝）代替进口的可能性，用国产焊条（焊丝）对４ 和焊层厚度．焊条摆幅不宜超过焊条直径的３倍．各层之间必须 对Ｐ９１钢管进行对接试验．焊接完成后分别取样，对照标准进行拉伸、 清理干净 冲击、金相、硬度等试验。 ’ ｆ６１焊缝有超过规定的缺陷时．可采取挖补的方式返修，但同一位 ２．试验材料 置上的挖补次数一般不得超过２次，返修时焊接材料、焊接方法、焊接 母材从０６０９．６ｘ６５钢管上截取．焊接材料选取上海电力修造厂的 工艺、焊工等应与正式施焊时相同 ＴＩＧ－ＲＴ１和Ｒ７１７。 ５．焊接工艺 ３．试验方法 对焊层厚度、焊道宽度的要求以及具体的焊接工艺参数见表１。 采用氩弧焊打底．手工电弧焊盖面的方法．焊接设备采用ＹＣ一 试验过程中应严格监控所规定的工艺参数执行情况。 ３００ＷＰＳＨＧＥ和ＺＸＧ１—３００ 模拟现场条件进行对接试验ｆ焊接时钢管 表１平板对接焊接工艺参数 内应充氩气保护）。 ４．焊接准备及注意事项 层数 焊条直径 焊道数 焊接电 焊接电 焊接速度 每层填充金属 流（Ａ） 压（Ｖ） （ｍｍ／ｍｉｎ） 厚度（ｍｍ） ４．１焊前准备及要求 （１）焊条、焊丝使用前应按其说明书要求进行烘焙．重复烘焙不得 ｌ 中２．５ １ ８０－１１Ｏ １０－１４ ５５—６０ ２．５－３．２ 超过２次。 ２￣３ 中２．５ １—２ ７５—９Ｏ ２０￣２４ ７０￣１６０ ２．０￣３．０ （２）焊丝使用前应清除锈垢和油污，至露出金属光泽。焊条使用时 ４－５ ３．２ １～２ １００￣１２５ ２０～２４ １０ｏ～１６０ ２．５～３．２ 装入温度保持在１００ １５０％的专用保温筒内．随用随取。 （３）氩气纯度Ｉ＞９９．９５％，钨棒采用饰钨极，规格为中２．５ｍｍ ６—２０ 中４．０ ｌ一３ １３５—１６ｏ ２０￣２４ １２０一ｌ８０ ２．５—３．２ （４）坡口加工按设计图纸要求加工，坡口处母材无裂纹、重皮、损伤 焊接预热温度为２００～２５０℃。消氢热处理工艺为３５０￣２０℃ｘ２ｈ。回 及毛刺等缺陷；坡口表面、内外壁１０～１５ｍｍ范围内清除油、锈、垢及杂 火加热温度３００℃以上．要求加热速度不大于１５０ｏＣ／ｈ，回火冷却速度 物．露出金属光泽 为缓冷到３００℃以下自由空冷 回火热处理温度为７６０￣１０℃．最小的 （５）对接管口端面应与管子中心线垂直，对口时应做到内壁齐平。 回火保温时间为４ｈ，各试样的保温时间如下：试验编号１，回火保温时 如有错口．其错口值不应超过壁厚的１０％且不大于ｌｍｍ 间４—４．５ｈ，试样编号２．回火保温时间５～５．５，试样编号３．回火保温时 （６）焊前及焊接过程中，应向钢管内充氩气以保护焊缝背面合金元 间６￣６．５，试样编号４．回火保温时间７ ７．５。 素不被烧损和氧化。气室挡板可用纸板（厚度３～５ｍｍ）制作．纸板直径 ６．试验结果 与钢管内经相匹配．放置在距离对接接Ｅｌ端面两侧各１５０ｍｍ处．并用 ６．１拉伸试验结果见表２ 高温胶布与管内壁密封固定 表２拉伸试样结果 （７）ＩＮ Ｐ９１钢焊接性差，尤其大口径、大厚度管件，在常温或预热温 试样编号 抗拉强度Ｒ（Ｎ／ｍｍ２） 屈服强度Ｒｅ（Ｎ／ａｒｍ２） 延伸率Ａ（％） 结论 度不均匀时，极易产生冷裂纹．所以对焊前预热要求很高。做法如下： 将热电偶设置在坡Ｖｌ任意一侧．距离坡Ｖｌ边缘２５ｒａｍ处．加热炉片１ １—１ ６９０ ５２５ ｌ９ 合格 套（（２个），分别布置于坡口两端，距两端坡１：３边缘各５０ｍｍ，２个炉片皆 １—２ ６９５ ５３５ １９ 合格 １ 宽为１８０ｍｍ、电压２２０ｋＶ、功率ｌＯｋＷ的远红外线陶瓷材料制成的履 １—３ ６６５ ４９５ ２０ 合格 带式加热器．加温前应覆盖保温棉 １—４ ６６０ ４８５ ２０ 合格 ４．２焊接注意事项 （１１焊前检查及施焊过程中的检查．合格后方可进行下道工序的焊 ２－１ ６６５ ５２０ ｌ７ 合格 接。预热宽度从坡口中心算起每侧不少于３倍管壁厚 ２－２ ６７５ ５０ｏ ２２ 合格 （２）氩弧焊打底过程中，为防止裂纹的产生，打底工作应一气呵成， ２ ２－３ ６７０ ５ｏｏ ２２ 合格 不得中途停止 （３）施焊中，应特别注意接头和收弧的质量，收弧时应将熔池填满， ２－４ ６７５ ５ｏ０ ２２ 合格 多层多道焊接头应错开１０～１５ｍｍ．在接头处前方１５～２５ｍｍ用划擦法 ３－１ ６８０ ５３０ ２ｌ 合格 作者简介：陈文君（１９８３一），女，助理工程师，主要从事焊接技术服务，焊工培训考试工作。 ３７８ ◇科技论坛◇ 科技置向导 ２０１２年第０３期 ３－２ ３ ——— ６７５ ５４０ ２１ 合格 ３－３ ３－４ ４一Ｉ ６７０ ６７５ ６８０ ５３５ ５２０ ５２５ ２０ ２０ ２１ 合格 合格 合格 ４－２ ４ ６７５ ６６５ ６７５ ≥５８５—８５０ ５２５ ５３０ ５２５ ≥４ｌ５ ２１ １９ １９ ≥１７ 合格 合格 合格 合格 ４－３ ４－４ 标准要求 合格。 ６．４硬度试验结果 硬度试验结果如下： 试样编号：１—１８，焊缝（平均值）：２１９，熔合线：无，热影响区：无，结 论：无。 试样编号：１—１８，焊缝（平均值）：２３３，熔合线：２５０，热影响区：２１２， 结论：合格。 试样编号：１—１８，焊缝（平均值）：２２７，熔合线：２２７，热影响区：２１７， 结论：合格 试样编号：１—１８，焊缝（平均值）：２１６，熔合线：２２５，热影响区：２０７， 结论：合格 ６．２冲击试验结果见表３ 表３冲击试验结果 实验结果 斌样编号 焊缝表面 焊缝根部 热影响区表面 热影响医ｆ慢部 １标准要求：焊缝（平均值）≤母材＋ＨＢ１００，熔合线和热影响区≤ ＨＢ２５０。 ７．结论 结论 焊缝表面 ５－１—１６ ３０，５６，３７ ７８．４５．５８ １９２，１９４，１８３ １９２，１９８，１８１ 不合格 ２—５～２一ｌ６ ７Ｏ，４８，５６ ７２．７６．８０ １６０，１２０，８６ ５１，１５８，１６０ ３－５￣３－１６ ８０．６６．８６ ７８，７０，６１ １４８，１６２，１１０ １５３，１８３，３７ ４—５～４一ｌ６ ７２，６６，４２ １００，５８，７７ １５２，１２８，１３２ ３８，１５２，１４２ 际准要求 平均≥４１．允许一个（４ 但≥２８．７ 合格 合格 合格 从试验结果可以看出．回火保温时间从４～７ｈ接头的拉伸性能、 金相检验及硬度都是合格的．而回火保温时间为４￣４．５ｈ的焊缝冲击 性能则低于标准要求．回火保温时问５～５．５ｈ，６￣６．５ｈ，７￣７．５ｈ几组试样 的各项试验结果均合格．从保证质量兼顾经济性出发．严格控制焊接 参数．焊后进行５～５．５ｈ的回火．就可以使接头性能达到要求。 可以看出．国产焊条只要采用合适的工艺．就能得到优良的焊缝 性能，完全可以替代进口焊条。 【参考文献】 ［１ ３常建伟．Ｐ９１钢焊接技术试验研究．电力建设，１９９８，１９（８）：９—１３，２３． ６－３金相试验结果 ［２］洪卫，王志伟．Ａ３３５一Ｐ９１钢焊接工艺研究．山西电力，２００２，（２）：１２—１３，１６． 金相试验结果：试样编号１—１７，检验结果合格；试样编号２—１７，检 ［３］邵建华，张军谦，张建．Ａ３３５—１＇９１主蒸汽管道焊接技术．焊接技术，２００１，３０（２） ３４—３５． 验结果合格；试样编号３—１７，检验结果合格；试样编号４—１７，检验结果 （上接第３８１页）４８—７２小时模拟降水基本结束，只有东南部和北部部 分地区有弱降水．降水量１—３毫米。降水实况只有东南部绥芬河降水 ６毫米，ＷＲＦ模式没有模拟出来，其它地区降水基本一致。通过以上对 比综合分析．ＷＲＦ模式模拟此次过程降水中心．降水范围．降水集中 时段都与实况吻合，但有个别较大降水站点模拟的不是很好。总体来 说模拟效果很好 高度在９２５—９５０Ｈｐａ甚至更低为降雪。 ｆ３）当中低层出现较强上升速度时．尤其是在中层大气出现较大 上升速度中心时．此区域为降水集中地区 （４）当低空西南急流大风速区上有强水汽幅合或出现水汽幅合中 心时且在水汽幅合中心附近有大的风速幅合时．该区域降水强度较 大。 （５）本次雨雪天气过程初期高低空水汽条件好，西南风持续暖空 ５．结论 迫使主体冷空气位置 通过这次雨雪天气过程分析．初步揭示出了有关降水过程雨转雪 气势力强导致西北来冷空气向南侵入速度减慢，导致北部地区降雪有利。水汽条件好的时段只有小股弱冷空气 的指标．总结出一些物理量对较强降水有较好的指示意义．得到以下 偏北．配合使黑龙江省南部地区较大降雨。由于暖空气控制时间较长，南部 结论： （１）在强暖空气控制下．８５０Ｈｐａ的＿４ 线以南附近且０￣Ｃ层高度在 大部地区较大降水都是以雨的形式出现。冷空气南下后，暖空气和水 ８５０Ｈｐａ以上为降雨 汽迅速减弱，未出现强降雪。 （２）在冷空气或弱冷空气控制下，８５０Ｈｐａ的—４ 线以北附近且０ｑｃ层 让群众体会到农村公路就是他们自己受・ （上接第２０４页）求养护队伍要保持相对稳定，同时，农村公路又具有 广大人民群众的认可和支持。点多、面广、线长、管理难的特点，在养护作业上又是“单兵作战”，因 益的．让他们自觉监督、自发维护，增强法制观念和爱路护路的自觉 此。在选择养护队伍时要具有较强的事业心和责任心、能独挡一面的 性．切实保护农村公路建设成果。 养护能手 为了提高养护工的养护作业操作技能。提高养护质量．应对 建设社会主义新农村赋予了农村公路建设新的历史使命。对农村 养护农民工进行技术培训．使他们掌握处理公路各类病害的技术技 公路实行长期有效管理．是我们当前面『临的新问题，要解决好这个问 能．通过Ｅｌ常的全面养护．来逐步提高农村公路的抗灾能力，使乡、村 题还需大家的共同努力．只要各级和相关职能部门充分重视，同 公路的养护逐步专业化、正规化 心协力．切实履行职责，落实好有关措施，做到建养并重、有路必养，就 作走上良好的轨道．促进农村公路可持续发展，发挥农村公路应有的 管理的责任靠实到区、乡、村三级管理单位。充分发挥村民自治作用， 在村公路上设置限载牌、水泥墩等标志，防止超重车辆通行。在路政管 作用。理工作中加大宣传力度．采用电视、电台、报纸等媒体宣传及简报、宣 传单、横幅、巡逻车等形式对农民朋友广泛宣传公路法、道路管理条 【参考文献】 ２Ｏｌ １年西峰区交通运输局工作总结． 例、路产路权、农村公路管养等等，让农村公路管养工作得到 ［ｉ］３．５加强农村公路路政管理 按照“以防为主，专群结合。村民自治，安全畅通”的原则。把路政 一定能更好地巩固农村公路的建设成果，推动农村公路养护和管理工 ３７９
