P92大口焊接缺陷數(shù)控制

摘 要：P92材料是美國鋼號ASTM A335 P92，為馬氏體類耐熱鋼，用于電廠四大管道。對該鋼種焊接出現(xiàn)的缺陷，進行了研究分析，確定了焊材性能、焊材烘燥、焊接工藝等因素造成P92大口焊縫缺陷多的形成原因，采取控制措施，以達到減少缺陷的目的。

關(guān)鍵詞：P92;焊接;缺陷;氣孔;夾渣;控制

國電寧夏方家莊電廠鍋爐采用哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)的1000MW超超臨界參數(shù)變壓直流爐，本工程主蒸汽管道，高溫再熱蒸汽管道，高壓旁路及低壓旁路的旁路閥前的管道為P92材質(zhì)具體參數(shù)如下：

8月27日P92大口開焊，A1號口可記錄性缺陷達56點，熱段A4號口可記錄缺陷達87點，10點缺陷當(dāng)量超標(biāo)。這種缺陷對鍋爐的安全運行和焊縫的使用壽命有著嚴(yán)重影響，會造成爆管停爐事故。針對這種情況，業(yè)主、監(jiān)理和施工單位都高度重視，經(jīng)過各方討論，進行了原因分析。

1 缺陷的類型

對可記錄性缺陷進行分析，焊縫進行機械切割著色檢查，主要缺陷是氣孔和夾渣。

2 缺陷產(chǎn)生的原因分析

2.1 焊材的烘燥

SA335P92鋼母材的基本成分為0.1%C-9%Cr-0.5%Mo-1.7%W同時加入了V，Nb，N和B微合金化，對其化學(xué)成分的嚴(yán)格控制和平衡使其淬火后可獲得幾乎不含殘余δ鐵素體的全馬氏體組織。焊材的高合金性，導(dǎo)致其對氫及其敏感，如果是隔夜不回收的焊材繼續(xù)使用，相當(dāng)于不烘燥，會產(chǎn)生大量的氣孔和夾渣，對“氣孔”和“夾渣”的影響較大。

2.2 焊接順序不對

現(xiàn)場的P92大口是綜合型坡口，焊工焊接時習(xí)慣性性沿一個方向焊接，比如從左往右，最后一道靠坡口的位置形成焊接夾角。檢測結(jié)果可知，夾渣一般集中在近坡口位置，焊接形成焊接夾角，從而形成夾渣，對“氣孔”和“夾渣”影響較大。

2.3 焊接填充超寬超厚

在檢查過程中發(fā)現(xiàn)大部分焊工在焊接時為了圖快，增大焊接電流，填層超寬超厚，容易導(dǎo)致熔池中融化的雜質(zhì)未浮出而凝固形成夾渣，對“氣孔”和“夾渣”影響較大。

2.4 層間清理不到位

P92大口焊接周期長，一般要8-10工時才能焊接完成。是靠焊工一根一根焊條焊接起來的。因此在焊接填層過程中難免會有失誤，產(chǎn)生一些小缺陷?，F(xiàn)場是用風(fēng)鋼鋸條，簪子及鋼絲刷進行清理。根據(jù)檢測結(jié)果可知，層間清理不到位，對“氣孔”和“夾渣”影響較大。

3 控制措施

針對該類型的缺陷產(chǎn)生的原因，結(jié)合施工現(xiàn)場的具體條件，擬定P92大口焊接缺陷數(shù)量控制的措施如下：

3.1 確保焊材烘燥

所有P92焊材在出焊材庫時均經(jīng)過烘燥，要確保焊材的回收使用，交底時著重強調(diào)了焊材的回收管理制度。同時也講解P92焊材的特性，如何減少缺陷。如果不回收使用，焊接會導(dǎo)致焊條吸氫，產(chǎn)生氣孔等缺陷。通過現(xiàn)場抽查，調(diào)查結(jié)果如下表：

3.2 合理選擇焊接材料

根據(jù)規(guī)范及工藝評定要求，P92焊接寬度不超過焊條直徑的4倍（12.8mm），厚度不超過焊條直徑（3.2mm）。Φ3.2的焊條熔池淺，融合效果不好，我們焊工在焊接時，控制速度，減小電流，控制填層寬度和厚度。填層超寬超厚不但容易產(chǎn)生大量的夾雜，而且也會增加焊接的線能量，導(dǎo)致焊縫的綜合性能下降。

3.3 制定有針對性的焊接工藝

（1）選擇合理的焊接順序。糾正焊工的焊接習(xí)慣，先焊接焊縫坡口位置，有助于減少近坡口處的夾渣。同時焊接順序由兩邊往中間焊接，確保每一層坡口處的焊接都是先行一步。通過調(diào)整焊接順序，杜絕了在坡口處形成夾角，形成夾渣。

（2）重視過程中消除缺陷。在傳統(tǒng)焊接清理的基礎(chǔ)上，采用機械打磨的新工藝，選用230角向磨光機進行機械打磨清理，確保每一層都打磨干凈，為下一層焊接創(chuàng)造條件。

4 結(jié)語

P92大口自2017年9月5日到2017年12月20日焊接結(jié)束。焊接大口145只。焊后超聲波檢測焊口145只，全合格焊接缺陷數(shù)均低于10點，經(jīng)過落實缺陷控制措施后，P92大口焊接出現(xiàn)缺陷的數(shù)量大為減少，這說明了缺陷控制措施的有效性。

參考文獻：

[1]劉兵.P92鋼及其焊接技術(shù)研究[J].黑龍江科技信息，2011（01）：12.

[2]邱春雷.特種鋼材SA335-P92焊接質(zhì)量控制[J].科技風(fēng)，2010（22）：175.

作者簡介：朱銘（1990-），男，江蘇泰興人，本科，工程師，電建行業(yè)從事焊接技術(shù)管理工作。