珠光体钢、马氏体不锈钢和耐热钢的焊接应用实例

1.水轮机转轮A216钢（上冠与下环）与X5CrNi13-4（叶片）的焊接（A216+X5CrNi13-4组合的MIG焊）

（1）工况 某水轮发电机转轴的结构如图2-19所示，其上冠与下环为A216钢，叶片材料为X5CrNi13-4钢，两种钢材的化学成分及力学性能见表2-64。

图2-19 水轮发电机转轴结构

表2-64 两种钢材的化学成分及力学性能

注：表中钢材牌号均为国外钢的牌号，下同。

（2）焊接方案的选择。叶片厚达34～225mm，TIG焊与焊条电弧焊均不能满足要求，故选择MIG焊。鉴于两种钢材的化学成分与力学性能相差悬殊（马氏体型不锈钢与C-Mn钢间相焊），焊前应在C-Mn钢表面先堆焊过渡层，然后再与叶片相焊。

（3）焊接工艺要点

1）以ϕ1.2mmH06Cr23Ni13（0Cr23Ni13）焊丝进行3层MIG焊，堆焊加工后堆焊层厚达5mm，并经100%的UT、PT检测合格。

2）打底焊及填充焊。预热80～100℃，层温100℃，仍以ϕ1.2mm的H06Cr23Ni13焊丝打底，以ϕ1.2mm的H022Cr18Ni14Mo3（00Cr18Ni14Mo3）焊丝填充焊。采用分段焊，焊至正面坡口一半深度时，开始背面焊接（焊前需清根及进行PT检测），最后焊接正面另一半坡口焊缝。焊道布置示意图见图2-20，X5CrNi13-4/A216钢MIG焊的焊接参数见表2-65，焊后进行100℃×4h的后热。

图2-20 焊道布置示意图(www.xing528.com)

表2-65 X5CrNi13-4/A216钢MIG焊的焊接参数

2.125MW发电机组中T91钢与12Cr1MoV钢组合的焊接（T91+12Cr1MoV组合的TIG焊和焊条电弧焊）

（1）工况 T91钢具有良好的热强性与耐蚀性，是锅炉再热器高温段的首选材料，12Cr1MoV钢则作为再热器联箱管接头用材。按电力建设相关规程规定，应使用TIG焊及焊条电弧焊方法，推荐焊丝及焊条牌号分别为TIG-R40和R407。母材化学成分和力学性能见表2-66。

表2-66 T91钢与12Cr1MoV钢的化学成分与力学性能

（2）焊接工艺评定 按低匹配原则，将按电力建设相关规程所推荐的焊接材料各降低一个级别，分别选用了TIG-R34焊丝和R347焊条作工艺评定，结果满意。

（3）焊接工艺要点 管子规格ϕ2mm×4.5mm，开单V形坡口，坡口角度为70°±5°，p=1～2mm，b=2～3mm。预热300～350℃，层温250～300℃，背面充Ar气保护（管内通氩），T91与12Cr1MoV钢组合的TIG焊和焊条电弧焊的焊接参数见表2-67。

表2-67 T91与12Cr1MoV钢组合的TIG焊和焊条电弧焊的焊接参数

①原资料数据电弧电压为20～22V，疑有误，因TIG焊在90～95A焊接电流下，不可能有20～22V电弧电压。一般应在10～12V之间，更合适——编者注。

（4）结果分析 小径管焊接，管内充Ar气是关键。而改用含钒焊丝则有利于改善焊缝组织和高温性能。以此工艺焊接的机组运行正常。