P91/P92材质管道焊接施工方法

高洋

摘 要：在承压设备焊接工艺评定、焊接工艺评定规程、T91/P91焊接工艺导则等相关资料优选工艺参数，再结合火力发电机组建设项目的实际施工条件，为现场T91/P91管道安装焊接各个施工工序提供依据，确保完成合格的焊接接头。

关键词：T91/P91钢、火电焊接、马氏体型钢、焊接工艺

一．适用范围

T91/T92代表锅炉用小管径钢，P91/P92代表锅炉用大直径钢管，本文只针对火电机组建设中主蒸汽管道、再热（热段）蒸汽管道、高压旁路管道、低压旁路管道、补汽阀进汽导汽管、中压导汽管的管道焊接施工方案进行简单分析。

二．施工方法及要求

1.焊前准备

1)施工图纸会审完毕，会审中发现的问题已解决。

2)相应焊接工艺卡编制完毕，并经过批准。

3)管件必须经过光谱复验合格后，应在管道上距坡口处500mm处进行颜色标识。

4）焊材入库前必须经光谱检测，在焊丝的端部、焊条的夹持端进行颜色标识。

5）焊工资质：所有参与焊接作业的焊工必须按《特种设备焊接操作人员考核细则》TSG Z6002-2010考试合格，并取得相应的有效资格证书，并报监理甲方审批合格。

6)所使用的氩气应符合GB/T 4842的规定，纯度不低于99.9%。

7）安装焊口对口前，坡口管端做100%MT或PT检验。

8)氩弧打底焊时，环境风速应不大于2m/s；焊条电弧焊时，环境风速应不大于8m/s。

2.焊接方法和工艺

1）坡口形式为双V形坡口，组对间隙为3～5mm。

焊接前对管子坡口偏斜度进行检查，要求管道管口端面应与管道中心线垂直。当管子外径大于60mm不大于159mm时其偏斜度△f不得超过1mm；当管子外径大于159mm不大于219时其偏斜度△f不得超过1.5mm；当管子外径大于219mm时其偏斜度△f不得超过2mm；超过规定时，采用机械加工方法进行修正。

焊件组对时应做到内壁（根部）齐平，如有错口局部错口值不应超过壁厚的10%，且不大于1mm。

不同厚度焊件组对时， 按照《火力发电厂焊接技术规程》DT/T 869-2012中4.3.4条要求进行打磨处理。

2）充氩

P91、P92焊口打底焊接时，为防止根部易氧化，合金元素氧化损耗，影响熔敷金属性能，造成根部未熔合等缺陷。因此要求焊缝背面采用充氩气保护。

充氩方式采用坡口充氩时,充氩前须对管道焊口两端用可溶性纸进行封堵，用可溶纸折叠成圆锥状，圆锥底面直径应比钢管内径大10mm左右，将可溶纸放入管内深度约300mm—500mm，用浆糊将可溶性纸固定管道内壁上，形成一组临时堵板，然后在对口间隙处采用充氩针头向管内充氩气为确保充氩质量，可溶纸应每侧封堵至少两层，在管道对口时放入。如采用单侧管排充氩时，则对管道焊口另一端用可溶性纸进行封堵。

3）预热

P91、P92焊口氩弧焊预热温度为150～250℃、电弧焊预热温度为200～250℃。

预热方法为电加热，预热的范围为从对口中心开始，每侧不少于焊件厚度的3倍，且不小于100mm。

点固对口：点焊前应仔细检查坡口尺寸、坡口内外清洁度、坡口间隙、有无错口等。

坡口尺寸应符合图纸、规范要求，坡口内及边缘20mm内母材无裂纹、重皮、坡口破损及毛刺等缺陷。

为了防止焊缝根部出现内凹或未焊透缺陷，坡口间隙为3～5mm。焊口局部间隙过大时，应设法修整到规定尺寸，严禁在间隙内加填塞物。禁止强力对口，对口时组合件应固定，焊接结束后，临时加固的装置才能去掉。

焊件组对时应做到内壁（根部）齐平，如有错口，其局部错口值不应超过壁厚的10％，且不大于1mm。对于超标错口、折口，焊工有权拒绝施焊。

点固焊采用氩弧焊时，点固焊的焊接材料、焊接工艺等应与正式施焊相同。点焊焊缝厚3-4mm，点焊一点，检查一点，如有缺陷及时清除，重新点焊。点焊缝均匀分布在整个圆周上。

点固焊接时焊工不得在管道外壁上随便引弧、调试电流。

采用临时定位焊件定位时，定位焊件应采用同种材料；采用其他钢材做定位焊件时，应堆敷过渡层，堆敷材料应与正式焊接相同且堆敷厚度应不小于5mm。当去除定位件时，不应损伤母材，应将残留焊疤清除干净、打磨修整。

4）打底焊接：

打底层焊接采用钨极氩弧焊，使用的焊材及焊接规范见焊接工艺卡；

焊接过程中要注意起弧、收弧和接头的质量。起弧时应适当抬高电弧，收弧时应将熔池填满。打底层焊接完成后，立即自检，合格后及时进行填充盖面。

焊接过程中要注意起弧、收弧和接头的质量。起弧时从坡口内部起弧，收弧时应将熔池填满。焊接过程中，焊工随时小手电筒检查焊道的根部质量，如有未焊透、内凹或者焊瘤过大，及时用砂轮磨掉，重新焊接，补焊工艺同正式焊接工艺。要求焊缝根部突出不大于2mm，内凹不大于1.5mm。

氩弧打底焊应为两层，不得在同一处进行收弧，接头错开10-15mm为宜。

打底结束、经自检合格后，应及时进行填充盖面焊接，以防止产生裂纹，焊口氩弧焊打底后严禁过夜，及时进行填充。

5）填充盖面焊接：

氩弧打底焊后应立即进行次层焊缝的焊接，以防止产生裂纹。

为了控制焊接变形和减少缺陷，施焊时采用小电流、快速焊；采取两人对称焊接方法时，两名焊工采用相同的焊接规范。

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。

采用多层多道焊，P91、P92材质单层焊道厚度不大于焊条直径，单道焊缝宽度不大于焊条直径的4倍。每根完整的焊条所焊接的焊道长度与该焊条的熔化长度之比应大于50%。

焊接工程中，应严格控制层间温度，层间温度不超过250℃。

每一层焊完后，焊工及时清理检查，用扁铲、钢丝刷认真清除层间焊条熔渣，认真检查根部及填充层的焊接质量，如发现表面缺陷立即用机械加工法清除(角膜砂轮、锋钢锯条) ， 补焊后，再进行下一层道的焊接。

焊口要求连续焊接完，当被迫中断焊接时，启动备用电源，立即采取后热，完成后热过程，并缓冷到室温后热应在焊接完成；后热工艺为焊件温度降至80℃～100℃，保温1h～2h后立即进行。后热工艺为：温度300℃～350℃，时间2h。

3.焊工自检

焊工的自检工作贯穿整个焊接过程，如打底、层间、盖面的检查。检查内容包括：焊缝表面是否有气孔、夹渣、夹钨、裂纹、咬边、弧坑等缺陷，接头是否良好，填充金属与母材融合是否良好等。如有问题，采用机械加工法清除缺陷后，再进行补焊。

4.焊口返修

1）对于外观检验中发现的焊缝缺陷要及时进行外表修补处理。

2）对于无损检验后发现的内部缺陷，经金属实验室标明部位后进行挖补处理，补焊时应彻底清除缺陷。挖补位置要加工出符合焊接要求的坡口。焊口补焊工艺及预热、热处理工艺与正式焊接的工艺一致。补焊后重新进行无损检验、光谱复查及硬度实验，直至合格为止。

3）应查明造成不合格焊接接头的原因。对于重大的不合格应进行原因分析，同时提出返修措施，返修后还应按原检验方法重新进行检验。

4)表露缺陷应采取机械方式消除。

5.焊接热处理

焊缝的预热和热处理必须按已审批的焊接工艺卡进行施工。

焊接完毕后，焊接技术人员通知热处理人员进行热处理；热处理完毕，热处理部门应填写热处理完工通知单反馈给委托单位。

对于绑扎加热片困难的焊口，金属实验室应提前做好解决热处理困难及检验困难的准备工作。

在焊后热处理过程中，支撑物直至热处理工作结束后才可以去除。

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