SA335P91/10CrMo910异种钢的焊接工艺研究

中国能源建设集团山西省电力建设二公司（朔州 036011）范如杞 杨 慧 杨翠林

1.概述

在山西平朔发电有限责任公司2×300MW二期扩建工程中，主蒸汽管道堵阀焊口材质为SA335P91/10CrMo910，即M+P类异种钢接头，于2008年7月24日焊接完毕。本部件焊口采用本文所述的工艺方法焊接完毕后，外观工艺优良，无损检验一次合格率100%，经水压试验，焊口无泄漏。

2.异种钢的焊接性分析

（1）SA335P91钢与10CrMo910钢简介 SA335P91钢属于马氏体耐热钢（M），该钢具有较高的高温蠕变断裂强度、低的热膨胀性、良好的导热性、较好的加工性和抗氧化性能，SA335P91钢合金元素高、碳当量高，因此该钢材焊接时有强烈的淬硬倾向，冷裂纹敏感性强。加之SA335P91钢用于大直径、厚壁管，结构刚性大，拘束应力大，焊后冷却过程接头处组织应力大也增加了冷裂倾向；10CrMo910作为珠光体耐热钢（P），其淬硬及冷裂倾向性较小，焊接性相对较好。

（2）SA335P91与10CrMo910异种钢的焊接性 由于SA335P91钢和10CrMo910钢的化学成分及热性能差异较大，使碳和合金元素的相互扩散极不均匀，从而导致了组织和性能的极不均匀，熔合区作为焊缝和母材的过渡地带，也易在熔合线附近产生焊接缺陷。因此，SA335P91/10CrMo910异种钢的焊接比同种钢的焊接难度要大，要复杂的多，对焊工的操作要求也比较严格，必须采取合适的焊接工艺措施，以确保此类异种钢焊接的质量。

3.焊接材料及焊接机具的选择

（1）采用ZX7—400STG型逆变弧焊机，焊机电流大小稳定，并能连续可调；热处理机型号为HLJW—C—360kW型；设备上附带的仪表及氩气表须在校验有效期内。

（2）氩弧焊用的钨极、氩气质量应符合国家标准（或有关标准），铈钨极φ2.5mm，在使用前应将端部磨成圆锥形，氩气的纯度应＞99.95%。……