（1华能玉环电厂 浙江玉环 317604；2西安热工研究院 陕西西安 710001）
摘要：某超超临界百万燃煤机组四级过热器出口P122集箱为日本进口，在服役近6年后检查发现集箱对接焊缝普遍存在缺陷，原焊缝采取了窄间隙自动氩弧焊方式进行焊接。鉴于P122为新型耐热钢，在国内几乎没有应用经验，同时，此种承压部件焊接方式在国内也没有应用业绩，加之集箱结构复杂，如此给消缺工作带来了较大困难。本文通过对集箱消缺的整个过程进行介绍，以期给后续生产研究一些借鉴。
关键词：P122；集箱焊缝；窄间隙自动氩弧焊
前言
某电厂#1炉是国内首批百万等级超超临界燃煤机组，锅炉由三菱重工业株式会社提供技术支持由哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计、制造的超超临界变压运行直流锅炉，采用П 型布置、单炉膛、全钢构架、全悬吊结构。此锅炉于2006年11月投运，在2010 年检修检查过程中发现四级过热器出口集箱14条厂家焊缝中有10道存在缺陷显示，后经查实此10条焊缝均在国外完成焊接工作，焊口两侧母材材质为P122，焊材选用：TGS-12CRS焊丝， CR-12S焊条，管道规格为Φ559×102mm，焊缝厚度90mm。考虑到P122材质使用经验缺少，缺陷性质尚不十分明确，电厂为此采用多方人员、多种设备对焊缝进行了全面复核校验，如图1，并分析了国外焊接工艺的特点，最终决定对上述缺陷焊缝进行消缺处理。
2缺陷挖除
采用专用切坡设备进行整周车削，车削深度依据UT检测缺陷深度进行估算，在车削过程进行间断性进行跟踪检测，直至缺陷消除干净。坡口制作原则为消除原焊缝两侧热影响区同时便于现场施焊。
3焊接、热处理工艺措施
3.1焊材的选择
P122耐热钢焊接接头应与母材金属成分接近，具有基本相同的高温抗氧化性且与母材相近的高温蠕变性能要求。同时，焊接材料的选择还应注意两点：一是降低铁素体形成元素（如Cr、Mo、W、V）含量，以降低熔敷金属的Creq，二是要适当增加Ni含量。这样，虽然可能降低熔敷金属的蠕变断裂强度但不至于严重影响焊接接头性能，却有利于防止δ铁素体额的出现，也有利于保证焊缝金属的冲击韧性。确定使用伯乐蒂森公司生产的Thermanit MTS616,规格：Ф3.2*350mm手工电焊条。
3.2 焊接工艺控制
小线能量、快速连弧、小摆幅、薄焊层、多层多道的焊接手法，后一层焊缝对前一层焊缝产生回火效应。每层焊接完毕，应做好打磨清渣工作；前后两次焊接过程中产生的接头不能重合，焊接层间温度通过红外测温仪进行测量监控。
3.3热处理工艺控制
3.3.1依据华能P91、P92焊接检验三个导则进行，同时，热处理温度的设定考虑到热电偶的误差、热处理机的系统误差等因素。热处理过程中，做好热电偶的检查工作，防止热电偶脱开或者断开等原因造成的测温失真。实际热处理温度设定为：T 设＝T＋A＋B，式中：T 设——为热处理机设定温度（℃）；T——焊后热处理温度（℃）；A——热电偶误差（℃）；——热处理机系统误差（℃）。
3.3.2集箱焊缝热处理加热器采用定制加热片，分区控温布置。
3.3.3有限元模拟校核
采用有限元计算软件结合设计的加热器的规格尺寸进行热处理温度场的模拟计算，结果表明，设计的加热片的尺寸能够保证热处理保温温度处于745℃±10℃范围内，加热片设计合理。
图2有限元模拟计算
4焊接热处理质量检验
4.1消缺后集箱焊缝区域检验结果良好，如下：
（1）磁记忆检测：未发现过零点，磁场曲线较为平稳；
（2）UT、MT检验未发现异常波峰；
（3）硬度检验：消缺前后硬度值均在正常范围无较大波动。
（4）金相检验结果显示组织良好。
（5）2010年消缺焊缝在2014、2016年两次复检均未发现异常。
4.2消缺前、后集箱焊缝附近区域接管及其角焊缝检验
检测结果显示集箱焊缝消缺前后附近集箱接管及其集箱角焊缝硬度正常无较大波动，UT、MT检测未发现异常。
结论
参考P92焊接工艺导则进行P122大管道的焊接各项性能均达到预期要求，且至今设备运行正常，未发现裂纹、组织恶化等缺陷；
利用磁记忆检测，UT检测，TOFD检测可有效地对P122大管道深层缺陷进行有效检测，且由于磁记忆检测对于被检测设备表面要求较低，对于缺陷初步定位较为快捷；
P122大管道焊缝的焊接采用“小线能量、快速连弧、小摆幅、薄焊层、多层多道”。焊接前做好保温预热，过程采用多人多组不间断的焊接方法，焊接时采用两人同时焊接，同时应控制好层间温度，其次精确控制焊接热处理温度。
采用上述工艺进行P122集箱焊缝消缺，对附近集箱接管及其角焊缝性能未造成不良影响。
参考文献
[1]杨富，章应霖，任永宁，李为民.新型耐热钢焊接.中国电力出版社.2006
作者简介：
熊伟，工程师，华能国际电力股份有限公司玉环电厂，317604，现从事火电厂金属监督工作
论文作者:熊 伟1, 张红军 2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/8
标签：缺陷论文; 耐热钢论文; 温度论文; 玉环论文; 发现论文; 热电偶论文; 误差论文; 《电力设备》2018年第2期论文;