大庆油田中油电能热电二公司热机检修部 黑龙江大庆 163000
摘要：本文通过对TP347钢的焊接分析，焊接材料的选择与试验及焊接工艺评定试验，提出了 TP347钢的工厂化组合焊接技术。并成功应用于热电厂3台20万机组和1台30万机组锅炉受热面
关键词：锅炉；热强性；奥氏体；焊接性
前言
热电厂20万机组前后屏对流设计用钢为 12CrlMoV和钢研102钢，但是经过机组多年运行中出现的一些问题，厂生产部门决定改用P91和TP347钢，经过改造后使机组安全稳定运行得到了有力保障，并且在30万机组直接设计使用。TP347钢是用铌稳定的铬镍奥氏体热强钢，具有较高的热强性和抗晶间腐蚀性能。在硫碱和很多酸中，都有很好的 耐腐蚀性和抗氧化性。是用于锅炉受热面管子的热强不锈钢。该钢还具有良好的弯管和焊接性能，良好的组织性能。
1 TP347钢的化学成分和性能特点
1.1根据资料介绍，TP347钢的化学成分和组织性能具有以下特点：
TP347钢是在普通不锈钢的基础上用铌稳定的铬镍奥氏体热强钢。
1.2 TP347钢的主要性能
具有良好的物理性能和化学性能
物理性能：TP347钢的热膨胀系数比普通耐热钢低，故在机组启停时，抗疲劳损伤的能力不仅优于耐热钢，韧性也比耐热钢高。具有比耐热钢更高的高温蠕变断裂强度，其高温性能和常温韧性都很优越。
化学性能：TP347钢抗烟灰氧化和抗水蒸汽氧化的性能优良。经过多年观察与比较，我厂过热器更换TP347钢后的管子其高温烟气氧化率和水蒸汽氧化率明显低于钢研102钢，而 且表面光滑结焦少。耐酸、碱的腐蚀性能更是优于其他耐热钢。
2 TP347钢的焊接接头的性能分析
2.1焊接接头的腐蚀形式及防止措施
TP347钢是铬镍奥氏体热强钢，焊接接头的耐蚀性是评定接头可靠性最重要的性能指标。因此，焊接工艺的主要任务是确保接头的耐蚀性。TP347钢焊接时在焊接高温的作用下，可能会发生不利的冶金反应和组织变化，导致在焊缝金属和热影响区内产生不同形式的腐蚀。如：焊缝金属的晶间腐蚀；热影响区的晶间腐蚀。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
防止焊缝金属晶间腐蚀的方法是：采用碳低于0.03% 的超低碳焊接材料或选用Ti或Nb稳定的奥氏体不锈钢焊接材料，可采用热输入量较低的焊接方法和工艺。加快接头的冷却速度。防止热影响区晶间腐蚀的措施：加快热影响区的冷却速度，尽量缩短热影响区在高温的停留时间。
3焊接材料的选择
焊缝的组织和性能在很大程度上取决于焊接材料，为了保证焊缝性能与母材相匹配，焊后所得焊缝的化学成分要尽量与母材相近或相同。焊条或焊丝要选含碳量越低越好，以防止焊接过程中局部形成碳化铬。在过热器改造时选用的焊丝都是美国进口的。同种钢焊丝ER19-10H，异种钢焊丝ERNiCr—3。在正确的焊接工艺指导下我们出色地完成了过热器改造。经过多年的观察，取样试验和金相组织检验，都体现出了TP347钢优良的使用性能，大大减少了过热器漏泄事故的发生，保障了机组安全稳定运行。
4焊接参数
温度参数：TP347钢不管采用何种焊接方法，焊前可不必预热。焊接过程中应保持尽可能低的层间温度，焊后进行快速冷却。如：压缩空气冷却或浇水冷却。使焊缝温度尽快降下来。
由于TP347钢的热导率比普通碳钢低2.8倍，故要求选用较低的热输入。即较低的焊接电流和电弧电压和较高的焊接速度。TP347钢的焊接电流应比碳钢的电流低20%-30%。
焊接能量参数对TP347钢焊缝金属的合金成分有一定的影响，因为这种钢中铬、铌、钛等合金元素对氧的亲和力较高，故应选择较低的电弧电压，使熔滴在电弧中过度的途径缩短，减少钢中合金元素的烧伤。
5焊接工艺
TP347钢宜采用短弧焊接。如果采用长弧焊接，会出现电弧燃烧不稳定、热量分散、融化金属飞溅大、合金元素烧损严重等问题，并容易产生咬边、夹渣和未焊透等缺陷。同时，
长弧焊时还使空气中的氮、氧等有害气体进入熔池，使焊缝产生气孔。
TP347钢具有较大热裂纹敏感性，所以在焊接时必须严格控制焊接线能量的输入，和焊接速度。焊完后使焊缝温度快速降下来，避免焊缝在高温区停留时间过长，可能会形成热裂纹。TP347钢有弧坑裂纹倾向，当弧坑较深时，便会有些氧化物夹杂在弧坑处，便易产生弧坑裂纹。因此每次收弧后，在弧坑处要多给几滴铁水，将弧坑填满以避免产生弧坑裂纹。
6 结束语
研究结果表明，焊接工艺中层间温度焊道层的厚度，对TP347钢的焊接接头有很大影响，对焊缝的长期稳定运行起着重要作用，必须引起足够的重视。我们今后在改造、安装、检修过程中，要求每个焊工必须要认真执行焊接规程，严格要求自己，严把质量关，才能保证焊接质量。
论文作者:赵庆林,李伟,王军
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/21
标签：耐热钢论文; 性能论文; 奥氏体论文; 机组论文; 裂纹论文; 焊丝论文; 电弧论文; 《防护工程》2019年第3期论文;