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T91無縫鋼管焊接工藝
作者：中湛（山東）工貿有限公司
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發表時間：2022/11/2 15:44:33
預熱溫度的選擇 T91鋼的Ms點約為400℃，預熱溫度一般選在200～250℃。預熱溫度不能太高，否則接頭冷卻速度降低，可能在焊接接頭中引起晶界處碳化物析出和形成鐵素體組織，從而大大降低該鋼材焊接接頭在室溫時的沖擊韌性。預熱溫度的下限從哈爾濱鍋爐廠所做過的插銷試驗可得到很好的說明。 插銷試棒采用T91鋼，直徑8 mm,深0.5 mm，底板采用13CrMo鋼，厚20 mm，試驗在不預熱、預熱150℃、預熱200℃、預熱250℃條件下進行。焊條采用J707。焊接電流為165～170 A，電弧電壓為21～267 V，試驗結果如表2所示。
層間溫度的選擇 層間溫度不得低于預熱溫度下限，但如同預熱溫度的選取一樣，層間溫度也不能過高。T91焊接時層間溫度一般控制在200～300℃。法國規定：層間溫度不超過300℃。美國規定：層間溫度可位于170～230℃之間。
焊后熱處理起始溫度的選擇 T91要求焊后冷卻到低于Ms點以下并保持一定時間再進行回火處理，焊后冷卻速度為80～100℃/h。如果未經保溫，接頭的奧氏體組織可能沒有完全轉變，回火加熱會促使碳化物沿奧氏體晶界沉淀，這樣的組織很脆。但是T91焊后也不允許冷卻到室溫再進行回火，因為其焊接接頭冷卻到室溫時就有產生冷裂紋的危險。對于T91來說，最佳起始溫度為100～150℃，并保溫1h，可基本確保組織轉變完畢。
回火溫度、恒溫時間、回火冷卻速度的選擇 T91鋼冷裂傾向較大，在一定條件下，容易產生延遲裂紋，故焊接接頭必須在焊后24 h內進行回火處理。T91焊后狀態的組織為板條狀馬氏體，經過回火可變為回火馬氏體，其性能較板條狀馬氏體優越。回火溫度偏低時，回火效果不明顯，焊縫金屬容易時效而脆化；回火溫度過高(超過AC1線)，接頭又可能再次奧氏體化，并在隨后的冷卻過程中重新淬硬。同時，如本文在前面所述，回火溫度的確定還要考慮接頭軟化層的影響。一般而言，T91回火溫度為730～780℃。 T91焊后回火恒溫時間不少于1 h，才能保證其組織完全轉變為回火馬氏體。 為了降低T91鋼焊接接頭的殘余應力，必須控制其冷卻速度小于5 ℃/min。T91鋼的焊接工藝可用圖3表示。 ①預熱200～250 ℃；②焊接，層間溫度200～300 ℃；③焊后冷卻，速度為 80～100 ℃/h；④100～150 ℃保溫1 h；⑤730～780 ℃回火1 h；⑥以不大于5 ℃/min速度冷卻
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