爐(lu)管在長(chang)期服役過程中，會(hui)產生(sheng)不(bu)同類型的冶金損(sun)傷(shang)(shang)、形變和破壞(huai)，必(bi)須對(dui)嚴(yan)重損(sun)傷(shang)(shang)和失效部位進行(xing)更換(huan)。由此提出了新舊爐(lu)管的焊接(jie)課(ke)題。尤其是冶金損(sun)傷(shang)(shang)的爐(lu)管，其焊接(jie)性很(hen)(hen)差，給(gei)焊接(jie)帶來了很(hen)(hen)大(da)困難。

一(yi)、對損傷爐管焊接性(xing)分析

  1. 損(sun)傷爐管(guan)內壁存在(zai)著滲碳、氧化和(he)受腐蝕(shi)層(ceng)，其(qi)常(chang)溫(wen)下的(de)塑(su)性(xing)和(he)韌性(xing)顯著下降，失去了(le)對裂(lie)紋(wen)產生和(he)擴展的(de)阻力，在(zai)焊接應力作(zuo)用下，極易形(xing)成裂(lie)紋(wen)。

  2. 滲碳(tan)層較厚的(de)爐管(guan)與新爐管(guan)焊接時，待焊處(chu)存(cun)在著(zhu)滲碳(tan)與未(wei)滲碳(tan)的(de)兩(liang)種鋼材，其密度和線脹系數(shu)有很(hen)大差(cha)異，容易(yi)造成(cheng)很(hen)大的(de)局部應力，進而產生裂(lie)紋。

  3. 因(yin)服(fu)役而(er)組(zu)織(zhi)老化的(de)爐(lu)管，其管壁心部(bu)組(zu)織(zhi)的(de)碳(tan)(tan)化物分布形態已發(fa)生改變(bian)，晶(jing)內(nei)彌散碳(tan)(tan)化物的(de)聚集及(ji)晶(jing)界碳(tan)(tan)化物呈網狀片(pian)，使舊爐(lu)管的(de)強度和韌性下降，一旦內(nei)壁形成(cheng)裂紋，會迅速擴展至穿透(tou)整個管壁。

  4. 焊(han)接(jie)修復由(you)于(yu)變形、彎曲或(huo)膨(peng)脹而失(shi)效的爐管過程中，焊(han)接(jie)時接(jie)頭組(zu)對會發(fa)生錯邊和中心(xin)偏(pian)移(yi)，引起(qi)較大的應(ying)力(li)集中。

二、損(sun)傷(shang)爐(lu)管的焊接修(xiu)復工(gong)藝(yi)

  1. 焊前準備(bei) 

    對接(jie)焊時，坡口處要加工(gong)成60°～65°夾角，對口間隙為2.5mm；坡口待焊處20mm端應采用砂(sha)輪打磨，爐管內壁層厚至少去除0.5mm。外壁淺層修磨；坡口及(ji)待焊區附近表面(mian)須通過(guo)著色滲(shen)透檢測，確認無微裂(lie)紋存在(zai)，方可施(shi)焊。

  2. 組對裝配 

    損傷爐(lu)管(guan)由于材料變脆，本身又處(chu)于復雜的應(ying)力狀態，對(dui)(dui)接接頭組對(dui)(dui)裝配時(shi)，應(ying)盡量(liang)(liang)避免(mian)錯邊(bian)，尤(you)其要嚴格控制單方向偏移錯邊(bian)；當(dang)管(guan)壁厚(hou)度(du)不(bu)等(deng)時(shi)，適當(dang)修磨多余壁厚(hou)成斜坡，盡量(liang)(liang)保持組對(dui)(dui)時(shi)管(guan)壁厚(hou)度(du)均勻一(yi)致；焊接修復時(shi)使(shi)(shi)用吊索或支(zhi)承裝置，使(shi)(shi)下部(bu)爐(lu)管(guan)不(bu)承受重力，保持低(di)的初始(shi)應(ying)力狀態，直到組焊全(quan)過程結束。

  3. 焊接修復(fu)中注意事項(xiang) 

    底層焊(han)(han)要保證熔透均(jun)勻，避免產(chan)生裂紋(wen)；爐管上的同一條環焊(han)(han)縫(feng)，宜(yi)由(you)兩名焊(han)(han)工(gong)同時進行對稱焊(han)(han)；若由(you)一名焊(han)(han)工(gong)施(shi)焊(han)(han)時，爐管的后半圈可分段焊(han)(han)，以減緩焊(han)(han)接應力集(ji)中。收(shou)弧處要避免設計在錯邊(bian)嚴重的部位，注意收(shou)弧技術，使用電流衰減裝(zhuang)置(zhi)，且(qie)要填滿(man)弧坑(keng)，防止產(chan)生弧坑(keng)裂紋(wen)。

  上述焊(han)(han)接修復(fu)工藝，適用于管(guan)(guan)內滲碳(tan)層(ceng)厚(hou)度小于1.0mm的(de)爐管(guan)(guan)或變形(xing)、彎曲不嚴重的(de)爐管(guan)(guan)。對于嚴重損傷或滲碳(tan)層(ceng)厚(hou)度在1.0mm以上的(de)爐管(guan)(guan)，其(qi)潛在微裂紋較多，材料韌性(xing)下降顯著，焊(han)(han)接修復(fu)難度很大，往往需要采取更換新爐管(guan)(guan)的(de)方(fang)(fang)法來解決(jue)。有(you)時也可用高溫預熱方(fang)(fang)法焊(han)(han)接滲碳(tan)較為嚴重的(de)爐管(guan)(guan)，預熱溫度為750℃，焊(han)(han)后保溫。其(qi)目的(de)是改善(shan)待焊(han)(han)接頭處塑性(xing)，使爐管(guan)(guan)在具有(you)塑變能力的(de)溫度下完(wan)成(cheng)焊(han)(han)接，防(fang)止裂紋的(de)形(xing)成(cheng)。