專利名稱：P92/t92鋼管的焊接工藝及加熱裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鋼材的焊接工藝，特別是P92/T92鋼管的焊接工藝及加熱裝置。
背景技術：
目前，隨著超臨界、超超臨界發(fā)電機組的快速發(fā)展，而新材料的開發(fā)和利用為電站向高參數(shù)方向發(fā)展提供了有力的保障。P92和T92鋼是SA335-P92和SA213-T92鋼的簡稱， P92/T92鋼是釩、鈮元素微合金化并控制硼和氮元素含量的鐵素體鋼，比其它鐵素體合金鋼具有更高的高溫強度和蠕變性能，成為目前超臨界、超超臨界發(fā)電機組中重要的承壓部件如過熱器出口集箱、主蒸汽管道等的主要材料，并且管道壁厚大幅度增加，厚度大于IlOmm 的管道逐漸增多，最厚達到了 150_。隨著管道壁厚的增加，對焊口的焊接及焊接后的熱處理要求提出了很高的要求，按照常規(guī)焊接工藝已不能滿足需要。由于焊縫是從溫度非常高的熔融狀態(tài)冷卻下來的鑄造結構，焊縫金屬的晶粒得不到細化，Nb等微合金化元素還固熔在基體內，沒有機會充分析出，造成P92/T92鋼的焊縫成為超臨界、超超臨界機組運行安全最薄弱的環(huán)節(jié)。如何解決P92/T92鋼的焊縫強度成為超臨界、超超臨界火電機組發(fā)展的瓶頸之一。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種焊縫的強度等指標接近母材，滿足超臨界、超超臨界發(fā)電機組長期、安全、穩(wěn)定運行所需的P92/T92鋼管焊的焊接工藝及加熱裝置。本發(fā)明采用如下技術方案一種P92/T92鋼管的焊接工藝，該焊接工藝包括以下步驟I)開坡口 對需焊接的P92/T92鋼管開坡口 ；2)加熱對焊口部分的鋼管通過加熱裝置加熱至150°C -200°C ；3)采用氬弧焊打底焊至少焊接二層，在焊接時在鋼管內充氬氣對鋼管內比進行保護；4)手工電弧焊打底焊結束后，采用手工電弧焊沿焊縫圓周進行堆焊，每一層焊接完畢后，采用砂輪打磨焊縫表面，直至露出金屬光澤，確保焊渣清理干凈后，才能進行下一層的堆焊；5)保溫焊接結束后，對焊縫保溫2小時，使焊縫冷卻至80°C _100°C后，進行焊后熱處理；6)焊后熱處理將焊縫部分的鋼管加熱至765±10°C，保溫6-7小時后，冷卻至 300°C以下在保溫層內冷卻至室溫；上述升溫至765±10°C和由765±10°C降至300°C以下的升溫、降溫速率不大于120°C /h。上述加熱步驟中，鋼管內外壁溫差在10-15°c范圍。一種用于權利要求I所述的P92/T92鋼管的焊接工藝的加熱裝置，包括電加熱器和用于固定電加熱器的支架，其特征在于上述支架是由兩截面為半圓環(huán)的柱體組成的圓柱體，在兩截面為半圓環(huán)的柱體之間安裝有支撐管，在支架外圓面上包裹有絕緣層，在絕緣層的外圓面上均布有電加熱器。上述截面為半圓環(huán)的柱體中的圓弧面是由兩圓弧面搭接組成，連接上述兩搭接的圓弧面之間平板是由兩平板搭接而成，兩搭接的圓弧面和兩搭接的平板通過螺栓固定。在上述支撐管和截面為半圓環(huán)的柱體的一端安裝有牽引繩。上述電加熱器為陶瓷加熱器。本發(fā)明具有以下特點1、采用焊接前的加熱、保溫和焊接后的熱處理工藝，焊口可
達的力學性能指標如下表，滿足了超臨界、超超臨界發(fā)電機組的使用要求；
權利要求
1.一種P92/T92鋼管的焊接工藝，該焊接工藝包括以下步驟1)開坡口對需焊接的P92/T92鋼管開坡口 ；2)加熱對焊口部分的鋼管通過加熱裝置加熱至150°C-200°C ；3)采用氬弧焊打底焊至少焊接二層，在焊接時在鋼管內充氬氣對鋼管內比進行保護；4)手工電弧焊打底焊結束后，采用手工電弧焊沿焊縫圓周進行堆焊，每一層焊接完畢后，采用砂輪打磨焊縫表面，直至露出金屬光澤，確保焊渣清理干凈后，才能進行下一層的堆焊；5)保溫焊接結束后，對焊縫保溫2小時，使焊縫冷卻至80°C-100°C后，進行焊后熱處理；6)焊后熱處理將焊縫部分的鋼管加熱至765±10°C，保溫6—7小時后，冷卻至300°C 以下在保溫層內冷卻至室溫；上述升溫至765± 10°C和由765± 10 V降至300°C以下的升溫、降溫速率不大于120°C /h。
2.根據(jù)權利要求I所述的P92/T92鋼管的焊接工藝，其特征在于上述加熱步驟中，鋼管內外壁溫差在10-15°C范圍。
3.一種用于權利要求I所述的P92/T92鋼管的焊接工藝的加熱裝置，包括電加熱器和用于固定電加熱器的支架，其特征在于上述支架(5)是由兩截面為半圓環(huán)的柱體組成的圓柱體，在兩截面為半圓環(huán)的柱體之間安裝有支撐管(6)，在支架(5)外圓面上包裹有絕緣層(4)，在絕緣層的外圓面上均布有電加熱器(3)。
4.根據(jù)權利要求3所述的P92/T92鋼管的焊接工藝的加熱裝置，其特征在于上述截面為半圓環(huán)的柱體中的圓弧面是由兩圓弧面搭接組成，連接上述兩搭接的圓弧面之間平板是由兩平板搭接而成，兩搭接的圓弧面和兩搭接的平板通過螺栓(I)固定。
5.根據(jù)權利要求4所述的P92/T92鋼管的焊接工藝的加熱裝置，其特征在于在上述支撐管(6)和截面為半圓環(huán)的柱體的一端安裝有牽引繩(9)。
6.根據(jù)權利要求5所述的P92/T92鋼管的焊接工藝的加熱裝置，其特征在于上述電加熱器(3)為陶瓷加熱器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼材的焊接工藝，特別是P92/T92鋼管的焊接工藝及加熱裝置，該焊接工藝包括開坡口、加熱、采用氬弧焊打底焊至少焊接二層，在焊接時在鋼管內充氬氣對鋼管內比進行保護、手工電弧焊、保溫、焊后熱處理等工藝，同時配合專用加熱裝置，使本發(fā)明焊接的焊口能滿足了超臨界、超超臨界發(fā)電機組的使用要求。本加熱裝置結構合理、使用方便，并且可根據(jù)鋼管內徑尺寸進行放大和縮小，可適用于不同管徑的加熱需要。
文檔編號B23K9/235GK102601490SQ20111042768
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權日2011年12月20日
發(fā)明者任全平, 呂鐵, 吳國忠, 常偉, 張曉東, 徐賢, 李亮, 李喆, 李巖, 王進, 邵旭明, 郭建新, 陳山, 韓道永 申請人:寧夏電力公司電力科學研究院, 寧夏電力建設工程公司