SA-213TP347HFG膜式水冷壁角焊缝热裂纹原因分析

张兆林

摘要：某锅炉制造公司生产的SA-213TP347HFG膜式水冷壁结构高温过热器和高温再热器部件角焊缝出现大量热裂纹，通过宏观和微观组织观察对裂纹形态和断口形貌的特征进行描述，从扁钢表面质量、焊接材料选择、焊接热输入和拘束应力、能谱分析等方面分析热裂纹形成的原因。研究结果表明，扁钢表面清洁度差以及焊材ER309LSi的Ni含量高是导致SA-213TP347HFG膜式水冷壁角焊缝产生大量熱裂纹的主要原因，为同类缺陷的处理提供了理论依据。

关键词：SA-213TP347HFG;角焊缝热裂纹;原因分析;清洁度;ER309LSi

中图分类号：TG457.2      文献标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）12-0050-06

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.10

0    前言

某350 MW超临界循环流化床锅炉高温过热器和高温再热器部件采用膜式水冷壁结构（简称水冷壁），随着对机组效率和抗氧化性能要求的提高，选用的钢管材质逐渐从SA-213T91、SA-213TP304H、SA-213TP347H过渡到SA-213TP347HFG。细晶粒奥氏体TP347HFG是日本住友公司针对TP347H钢管在热循环作用下产生氧化皮并剥落的现象而研制的不锈钢，TP347HFG室温、高温力学性能与TP347H基本相同，持久强度高约20%，且具有更好的抗蒸汽氧化能力[1-2]，主要应用在超临界机组锅炉高温过热器、高温再热器蛇形管管屏结构上，在水冷壁结构上应用较少。膜式水冷壁结构是锅炉的主要受热部分，由钢管、扁钢以及起连接作用的角焊缝组成，采用大型机械焊设备进行焊接，多把焊枪同时施焊形成管片组件，再经过4头机械焊多次合屏形成水冷壁管屏组件。

某锅炉制造公司采用熔化极气保焊工艺首次组焊TP347HFG水冷壁管屏，角焊缝发现大量热裂纹，造成巨大的经济损失。……