（中国能源建设集团山西电力建设有限公司 山西太原 030012）
摘要：SA387Gr91化学成分等同于SA213-T91,具有高的抗氧化性能和抗高温蒸汽腐蚀性能，主要用于超临界锅炉高温过热器、高温再热器的鳍片，焊接过程中容易出现裂纹。本文主要通过控制焊接工艺，达到减小SA387Gr91焊接裂纹的目的。
关键词：SA387Gr91 焊接裂纹 焊接顺序
0 引言
在山西国峰2×300MW低热值煤综合利用电厂#1机组施工过程中，锅炉受热面高温过热器，高温再热器母材均为SA213-T91。由于部件结构较大，每段管屏由两部分组成，需要进行地面组合，涉及通体拼接焊缝和鳍片密封焊接。鳍片材质是SA387Gr91，该钢的硬度高，塑性差，淬硬倾向大，焊接性差，焊接工艺要求严格,焊接难度大。
1 材料概述
SA387Gr91是在（9Cr-1Mo）钢的基础上，在限制碳含量上下限、更加严格控制P和S等残余元素含量的同时，添加了微量0.030-0.070%的N、以及微量的强碳化物形成元素0.18-0.25%的V和0.06-0.10%的Nb，以达到细化晶粒要求，从而形成的新型铁素体型耐热合金钢（马氏体耐热钢）。
2 密封接头形式
密封焊接结构形式有两种：一种是角接接头，一种是对接I形接头。
根据锅炉受热面管屏密封焊接裂纹产生的原因，焊接裂纹是在焊接应力的作用下产生，焊接应力的产生可能在管屏组对时产生，也可能在密封焊接时产生。密封焊缝分布纵横交错，焊口处角接密封焊缝数量有63条，焊缝较为集中；I形通缝密封焊缝长度为21米，将管屏纵向连接。
3 焊接工艺
在焊接时，焊接工艺措施包括工艺参数、线能量、焊接顺序、焊接热处理等，在马氏体耐热钢密封焊接时，较小的焊接线能量和合理的焊接顺序是预防焊接裂纹的基本因素，焊接工艺参数不当，焊接应力增加，容易导致产生焊接裂纹，焊接应力是焊缝金属纵向和横向收缩不自由引起的，要减少焊接应力就须根据焊接结构和焊缝分布情况等确定合理的装配和焊接顺序，其原则就是减少拘束度，尽量使每条焊缝自由伸缩。多种焊缝时，应先焊接收缩量大的焊缝，长焊缝宜从中间向两头焊，避免从两头向中间焊。
3.1焊接工艺参数
采用较小的焊接电流，适当提高焊接速度，以降低焊接线能量，表2为焊接工艺参数表。
3.2 锅炉受热面管屏鳍片密封焊接顺序
3.2.1 通缝密封焊接顺序
锅炉受热面管屏鳍片通缝密封是管屏横向组合焊接，是第一屏与第二屏（12米）鳍片的连接，第三屏与第四屏（9米）鳍片连接的焊缝采用退焊的方式进行焊接，退焊长度以一根焊条为准（约300-400mm）。
3.2.2 焊口处密封整体焊接顺序
焊口处密封整体焊接顺序采用跳焊的方式进行。
3.2.3 焊口处密封顺序
在锅炉受热面管屏管子对接中，为了保证对口焊接质量，对管子进行调整时，将连接管子的鳍片向一端或两端割开，以减少对口应力。因此，焊口处密封就出现了三种类型，分别为方形密封、一端延长密封、两端延长密封。
4 应用效果
在本次锅炉受热面施工过程中，施工人员严格地执行了新的焊接工艺措施，焊接完成后进行了层层检查，自检、专检，渗油（100%检验）及磁粉检验（5%抽检）记录完整，焊接施工质量提高到了99.4%，取得了良好的效果。
5注意事项
采用小电流，小线能量焊接方法。
焊前必须对鳍片和密封条进行预热，是预热温度达到200-250℃。
采用跳焊、分段退焊法相结合。
I形街头形式焊完一面后对背面进行清根，然后再焊接另一面。
焊后对焊缝进行保温缓冷。
焊接完成后做100%渗油检验
6 结语
跳焊法适用于角接密封，可以控制相邻管子的温度，不至于使管屏温度提高太快，从而产生变形和较大的残余应力；分段退焊法，适用于I形通缝密封焊接，可以使焊缝温度均匀上升，不至于使局部温度太高，而产生较大的变形。
在山西国峰2×300MW低热值煤综合利用电厂受热面施工过程中，利用新的焊接措施，提高了焊接质量，为该工程后续的安全运行奠定了坚实基础，更为以后类似工程高质量施工积累了宝贵经验。
参考资料
《SA387Gr91与SA213-T91的焊接及热处理工艺优化》 西北电建 张晓春
《新型耐热钢焊接》 杨富、章应林、任永宁、李为民著
论文作者:刘丽媛,杜飚,樊建兵,李元
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/7
标签：裂纹论文; 应力论文; 顺序论文; 耐热钢论文; 锅炉论文; 焊接工艺论文; 高温论文; 《电力设备》2018年第12期论文;