一种锅炉管屏用高合金钢的机械焊接工艺的制作方法

本发明涉及热电锅炉工艺技术领域，特别是涉及一种用于锅炉管屏的t91高合金钢管的角焊缝防裂纹焊接工艺。

背景技术：

随着国际能源的越来愈少及能耗给环境带来的影响，使人们对煤电项目热效率、低碳排放、有害物控制等要求也日新月异；为此，目前煤电的技术性能和参数同样发生了根本的变化，大机组、大容量、高性能、高效率、低排放等要求，迫使燃煤机组高参数、低排放的指标不断更新，尤其是锅炉中高等级材料如sa213-t91等，已大量用于锅炉受热面管屏，但t91等高合金钢焊接性较差，其中的合金元素高，并含有强碳化元素，如焊前预热不好，焊后易出现热裂纹倾向，并且在机械焊接过程中采用的是连续多道焊，层间温度易出现过高，

给管屏制作难度带来极大的挑战，材料焊接性能差、温度敏感性强、焊后容易产生裂纹等特点。

技术实现要素：

针对以上所提出来的问题，本发明的目的在于提供一种用于锅炉管屏的t91高合金钢管的角焊缝防裂纹焊接工艺，通过改进预热方法、调整鳍片与管子的相对位置和增加焊接后缓冷工艺，从而达到提高焊接质量的目的。

本发明的技术方案是通过以下工艺实现的：一种锅炉管屏用高合金钢的机械焊接工艺，包括以下步骤：

1）、焊接前预热：采用双面预热，延长预热区域并增加预热点数量，其中sa387cr91cl2扁钢与φ70×6(sa213-t91)管子采用埋弧焊焊接时，预热温度为200℃；sa387cr91cl2扁钢与φ70×6(sa213-t91)管子采用氩弧焊进行角焊时，预热温度为200℃；

2）、调整鳍片与管子的相对位置：

（1）通过控制鰭片与管子拼排组装时的鰭片垂直位置，确保鰭片中心与管子中心保持在同一水平上；

（2）通过调节夹紧轮的顶墩力，在保证管屏节距的前提下，确保了管子与鰭片的贴紧程度；

（3）通过调节上下压轮位置，保证在管子与鰭片贴紧的前提下，上下平整；

3）、焊接参数：sa387cr91cl2扁钢与φ70×6(sa213-t91)管子采用埋弧焊焊接时，焊接材料采用mts-3-φ1.6，焊接电压27～28v，焊接电流240～270a；sa387cr91cl2扁钢与φ70×6(sa213-t91)管子采用氩弧焊进行角焊时，焊接材料采用mts-3-φ2.4，焊接电压13～18v，焊接电流90～130a；

4）、焊接后缓冷：通过对单节距/多节距管片及大排上下同时加盖石棉，控制保温温度在300-400℃之间，保温时间2小时以上，这样对焊后焊缝及时保温缓冷，确保了两侧焊缝收缩均匀和一致。

本发明，通过对该材料的焊接性能和影响因素的分析，对焊接设备调整和改进、预热方法的改变、增加焊后缓等措施，解决了sa213-t91材料焊接性能差、温度敏感度强、焊后易产生裂纹等难题。保证大批量密集型质量高的焊缝的有效措施，提高了一次产品良品率30%以上，大大提高了企业的市场竞争力。

附图说明

图1是本发明鳍片与管子位置关系图。

图中：1管子、2鳍片、3上压轮、4下压轮。

具体实施方式

本发明的技术方案是通过以下工艺实现的：

1、焊接前预热：采用双面预热，延长预热区域并增加预热点数量，其中sa387cr91cl2扁钢与φ70×6(sa213-t91)管子采用埋弧焊焊接时，预热温度为200℃；sa387cr91cl2扁钢与φ70×6(sa213-t91)管子采用氩弧焊进行角焊时，预热温度为200℃。

2、调整鳍片2与管子1的相对位置：由图1知，

1）通过控制鰭片2与管子1拼排组装时的鰭片2垂直位置，确保鰭片2中心与管子1中心保持在同一水平上，防止了因位置偏差过大而造成摄热量不均、传热不均及焊后收缩不一致的现象；

2）通过调节夹紧轮的顶墩力，在保证管屏节距的前提下，确保了管子与鰭片的贴紧程度，保证了焊接时焊接平稳、焊缝均匀、热传递一致和均匀；

3）通过调节上压轮3和下压轮4位置，保证在管子1与鰭片2贴紧的前提下，上下平整（即控制了鰭片的倾斜，又保证管屏的平整度）。

3、焊接参数：sa387cr91cl2扁钢与φ70×6(sa213-t91)管子采用埋弧焊焊接时，焊接材料采用mts-3-φ1.6，焊接电压27～28v，焊接电流240～270a；sa387cr91cl2扁钢与φ70×6(sa213-t91)管子采用氩弧焊进行角焊时，焊接材料采用mts-3-φ2.4，焊接电压13～18v，焊接电流90～130a。

4、焊接后缓冷：通过对单节距/多节距管片及大排上下同时加盖石棉，控制保温温度在300-400℃之间，保温时间2小时以上，这样对焊后焊缝及时保温缓冷，确保了两侧焊缝收缩均匀和一致。通过增加焊后缓冷措施，在减缓焊缝因摄热量过大造成散热过快、冷却梯度过大的同时，减少了焊缝收缩变形量，也避免了焊接裂纹的产生。

通过对该材料的焊接性能和影响因素的分析，对焊接设备调整和改进、预热方法的改变、增加焊后缓等措施，解决了sa213-t91材料焊接性能差、温度敏感度强、焊后易产生裂纹等难题。保证大批量密集型质量高的焊缝的有效措施，提高了一次产品良品率30%以上，大大提高了企业的市场竞争力。

技术特征：

技术总结
一种锅炉管屏用高合金钢的机械焊接工艺，包括以下步骤：1）焊接前预热：2）调整鳍片与管子的相对位置：3）焊接参数：4）焊接后缓冷。本发明，通过对该材料的焊接性能和影响因素的分析，对焊接设备调整和改进、预热方法的改变、增加焊后缓等措施，解决了SA213‑T91材料焊接性能差、温度敏感度强、焊后易产生裂纹等难题。保证大批量密集型质量高的焊缝的有效措施，提高了一次产品良品率30%以上，大大提高了企业的市场竞争力。

技术研发人员：陈伟
受保护的技术使用者：江苏汇能锅炉有限公司
技术研发日：2019.07.16
技术公布日：2019.09.17