爐管(guan)在長期(qi)服役(yi)過程中，會產生不(bu)同類型的(de)(de)冶(ye)金損傷(shang)、形變和(he)破(po)壞，必須對嚴重損傷(shang)和(he)失效部位進行更(geng)換。由此(ci)提出了(le)新舊爐管(guan)的(de)(de)焊接課題。尤其是冶(ye)金損傷(shang)的(de)(de)爐管(guan)，其焊接性很差，給焊接帶來了(le)很大困難。
一、對損傷爐管焊(han)接(jie)性分析(xi)
1. 損傷爐管內壁存在(zai)著(zhu)滲碳、氧(yang)化和受腐蝕層(ceng)，其常(chang)溫下(xia)(xia)的塑性(xing)和韌性(xing)顯著(zhu)下(xia)(xia)降，失去了對裂紋產生(sheng)和擴展的阻力(li)，在(zai)焊(han)接應(ying)力(li)作(zuo)用下(xia)(xia)，極易形成裂紋。
2. 滲碳層(ceng)較厚的爐管與新爐管焊(han)接(jie)時，待(dai)焊(han)處存在著滲碳與未滲碳的兩種鋼材(cai)，其(qi)密(mi)度和線脹系數有很(hen)大差異，容易造(zao)成(cheng)很(hen)大的局部(bu)應力，進(jin)而產生(sheng)裂紋。
3. 因服役而組織老化的(de)爐(lu)管，其管壁(bi)(bi)心部(bu)組織的(de)碳化物(wu)分(fen)布形態(tai)已發(fa)生改變(bian)，晶(jing)內彌(mi)散碳化物(wu)的(de)聚集及晶(jing)界碳化物(wu)呈(cheng)網(wang)狀(zhuang)片，使舊(jiu)爐(lu)管的(de)強度和韌性下降，一旦內壁(bi)(bi)形成裂紋，會迅速(su)擴展至穿透整個管壁(bi)(bi)。
4. 焊(han)接(jie)修復由于變形、彎曲或膨脹而失效的(de)爐管(guan)過(guo)程中，焊(han)接(jie)時接(jie)頭組(zu)對會發生錯邊和中心偏移，引起較大的(de)應力集中。
二、損傷爐(lu)管的焊接修復工藝
1. 焊前準(zhun)備
對接(jie)焊時，坡口(kou)處要(yao)加(jia)工成60°～65°夾(jia)角，對口(kou)間隙(xi)為2.5mm；坡口(kou)待焊處20mm端應(ying)采用砂(sha)輪打磨(mo)，爐管內壁層厚至少去除0.5mm。外壁淺(qian)層修磨(mo)；坡口(kou)及待焊區附近表面須通過著色滲透檢(jian)測，確認無(wu)微(wei)裂(lie)紋存(cun)在，方可施焊。
2. 組對裝配
損傷爐管由于材料(liao)變脆，本身又處于復(fu)雜的應力狀態(tai)，對接接頭(tou)組對裝配(pei)時，應盡量避免錯邊(bian)，尤其要(yao)嚴格控制(zhi)單方向偏移(yi)錯邊(bian)；當(dang)管壁(bi)厚(hou)(hou)度不等時，適當(dang)修磨(mo)多余壁(bi)厚(hou)(hou)成斜坡(po)，盡量保持組對時管壁(bi)厚(hou)(hou)度均勻一致；焊接修復(fu)時使用吊(diao)索(suo)或支(zhi)承裝置，使下部爐管不承受重力，保持低的初始應力狀態(tai)，直到組焊全過程結束(shu)。
3. 焊接修復(fu)中(zhong)注意事項
底層焊(han)要(yao)(yao)保證熔透均勻，避免產(chan)生(sheng)裂(lie)紋；爐管(guan)上的(de)同一(yi)條(tiao)環(huan)焊(han)縫，宜由(you)兩名(ming)焊(han)工(gong)同時進行對稱(cheng)焊(han)；若(ruo)由(you)一(yi)名(ming)焊(han)工(gong)施焊(han)時，爐管(guan)的(de)后半圈可分(fen)段焊(han)，以(yi)減緩焊(han)接(jie)應力(li)集中。收(shou)弧(hu)處要(yao)(yao)避免設計在錯邊嚴重的(de)部位，注意收(shou)弧(hu)技術，使用電流衰減裝置，且(qie)要(yao)(yao)填(tian)滿(man)弧(hu)坑，防止產(chan)生(sheng)弧(hu)坑裂(lie)紋。
上述焊接(jie)修(xiu)復工藝，適用(yong)于管(guan)(guan)內(nei)滲(shen)碳層厚度(du)小于1.0mm的(de)(de)爐(lu)管(guan)(guan)或(huo)變(bian)形、彎曲(qu)不嚴(yan)重(zhong)(zhong)的(de)(de)爐(lu)管(guan)(guan)。對于嚴(yan)重(zhong)(zhong)損傷或(huo)滲(shen)碳層厚度(du)在1.0mm以上的(de)(de)爐(lu)管(guan)(guan)，其潛在微裂紋較多，材料韌性下降顯著(zhu)，焊接(jie)修(xiu)復難度(du)很大，往(wang)(wang)往(wang)(wang)需要采取更換(huan)新爐(lu)管(guan)(guan)的(de)(de)方法來解決(jue)。有時也可用(yong)高(gao)溫(wen)(wen)預熱方法焊接(jie)滲(shen)碳較為嚴(yan)重(zhong)(zhong)的(de)(de)爐(lu)管(guan)(guan)，預熱溫(wen)(wen)度(du)為750℃，焊后保溫(wen)(wen)。其目(mu)的(de)(de)是改(gai)善待(dai)焊接(jie)頭處塑性，使(shi)爐(lu)管(guan)(guan)在具有塑變(bian)能力的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)下完成焊接(jie)，防(fang)止裂紋的(de)(de)形成。
