焊接综合项目施工专项方案及基本工艺专项措施.docx

第一节 焊接施工方案及工艺方法
(一) 焊接专业施工总体安排
1、 工程关键特点
1.1 焊接作业关键特点
本机组为1000MW超超临界机组，焊接工程量大（受监焊口数量）；中高合金焊口百分比大；T/P91、T/P92焊口量相当大；结构焊接合金件较多，密封焊接量大，要求严格。T/P92钢材在本机组大量使用，这种钢材属马氏体热强钢，其焊接性较差，对焊接工艺要求极高。
1.2 热处理作业关键特点
机组中需要经焊后热处理焊口多，壁厚大，所包含部件焊口遍布机组炉、机各个部位，所以在焊接热处理施工上一定要调度合理、施工过程有序、规范，做到机械、材料利用率上升、耗损率下降，确保焊接工程顺利施工。
2、 焊接施工标准
(1) 焊接时尽可能降低热输出量和尽可能降低填充金属；
(2) 地面组合焊接应合理分配各个组对单元，并进行合理组对焊接；
(3) 密集管排及中大径管道采取双人对称焊接；
(4) 在构件刚性最大部位最终焊接；
(5) 由中间向两侧对称焊接；
(6) 结构焊接先焊短焊缝，后焊长焊缝；
(7) 当存在焊接应力时，先焊拉应力区，后焊剪应力和压应力区；
(8) 膜式壁焊接采取分段退焊法。
3、 总体工程安排
焊接专业独立管理，关键配合锅炉、汽机等专业焊接施工需求。针对焊接专业特点，拟采取以下安排。
(1) 建立健全焊接质量管理机构，制订质检人员岗位责任制。焊接、热处理施工根据企业质量体系文件要求程序、相关规程规范、协议文件及监理要求进行施工、检验验收。
(2) 焊接施工前，工程技术人员对焊接施工基础资料前期准备，对现场焊接人员资质认证和焊前考评，和对现场将投入使用焊接机械及热处理设备等检验、校验及标定。
(3) 焊接施工前，建立二级焊条库，库内设置烘干箱、恒温箱数量满足工程使用、并配置除湿器、电暖器、空调等设施。地面铺设防潮材料，保持库内温湿度在标准范围内。
(4) 本工程受热面管子全部采取GTAW或GTAW+SMAW方法焊接，视管子规格和位置难易程度并结合焊接工艺评定决定使用哪一个焊接方法。
(5) 本工程中大口径管道采取GTAW+SMAW方法焊接，焊接时应尤其注意根部打底质量，确保熔透，层间清理应洁净。中径管焊接时，为确保表面工艺质量，宜选择φ3.2焊条盖面。需预热和热处理应立即进行预热和焊后热处理。
(6) 主蒸汽、再热热段管道材质为SA-335P92，焊接要求比较高，施焊焊工必需严格根据作业指导书和焊接工艺卡要求焊接。焊丝和焊条按工艺评定上材料选择。焊接过程中应控制焊接线能量，预防线能量过大。
(7) 中低压管道及二次门后焊口采取氩弧焊打底（关键是汽机房内管道），汽轮机、发电机冷却、润滑系统管道及燃油管道必需进行氩弧焊打底。
(8) 凝汽器和低压缸连接由6名以上焊工对称施焊，采取分段退焊法。施焊过程中，在下汽缸四侧台板处，应装设监视变形千分表，并设专员监视。
(9) 仪表、压力测点、温度测点、取样等管道直径全部在25mm以下，焊接方法为GTAW。壁厚≤2mm管道焊接可采取一道成型，壁厚＞2mm管道焊接应焊至2～3层，以确保焊缝有要求余高。
(10) 铝母线焊接场所许可环境温度应在0℃以上，如环境温度过低时，应采取有效方法提升环境温度。焊接铝锰合金时，选择铝锰焊丝（丝321）或铝硅焊丝（丝311）。
(11) 锅炉密封采取手工电弧焊方法进行施工，焊接前应将坡口边缘油、漆、锈、垢等清理洁净。锅炉密封焊接应采取分段跳焊，采取合理次序、消除焊接应力变形焊接引发变形，超出要求尺寸时，应采取火焰或锤击等方法校正。
(12) 本工程热处理用电加热方法，温度曲线用打点式自动温度统计仪统计。热处理参数（如加热温度、升降温速率、恒温温度、恒温时间等）按《火力发电厂焊接热处理技术规程》（DL/T819-）中相关要求实施。
(二) 管道焊接施工方案及工艺方法
1、 焊前准备
1.1 坡口加工和焊件下料宜采取机械加工，如采取热加工下料，切口边缘要留有加工余量。
1.2 坡口基础形式及尺寸应符合图纸设计及焊接规范要求。
1.3 焊件在组对前要将焊口及其母材周围内外壁每一侧各10～15mm范围内油污、铁锈、水份等杂物清理洁净，并露出金属光泽。
1.4 焊件对口时要求内壁齐平，对接单面焊焊口局部错口值不应超出壁厚10%，且小于1mm。
1.5 排汽装置焊件对接许可对口错位为10%板厚且小于2mm，不一样厚度焊件对口错位许可值按薄板计算。
1.6 严禁在焊件上随意引弧、试电流、焊接临时支撑物等，严禁用强力对口（除图纸要求冷拉口外）和热膨胀法对口。
1.7 管道直径≥400mm且壁厚≥20mm焊口对口点固时，应采取楔形卡块（δ=16～25mm）3至4块点焊固定。楔形卡块材质和管道材质相同或相近，点固焊时焊接材料、焊接工艺、焊工和预热温度应和正式施焊时要求相同，打底后应将点固焊残留部分磨平。点焊示意图图1所表示：

1.8 中、高合金钢（含Cr≥3%或合金总含量≥5%）管道焊口，为预防根部氧化或过烧，焊接时内壁应进行充氩气保护。因为本工程需要进行内壁充氩焊口集中在过热器固定管道及油系统管路等，为提升背部充氩质量、效率和节省氩气，提议采取管道内部形成气室、焊口外部充氩方法进行充气。其具体方法图2所表示：

注：管道内水溶纸位置应距焊口处L应按不一样情况分别对待，当焊口须预热时气室应避开加热面，以预防在焊口焊前预热时燃烧，破坏气室，不需预热焊口气室为80mm左右，对于大径管距离焊口两侧L应为300mm左右，将水溶纸粘在报纸上，然后将其用糨糊粘在管道内壁上图所表示做成气室，进行充氩保护焊接，氩气流量为8-12L/min。
图2 焊口氩气保护示意图

1.9 焊前要做好防风、防雨等工作，在负温下进行施工应采取必需预热方法。
2、 焊前预热
2.1 对于外径≤219mm且壁厚≤20mm管道许可火焰加热，火焰加热应逐步升温，预热范围应大于焊口边缘50mm左右，施焊前应用表面温度表测量温度，做好手工预热温度统计。
2.2 用远红外线陶瓷加热器进行焊前预热焊口，均采取热电偶监视母材温度，且将控温过程用温度统计仪打印在统计图上，保留预热曲线图纸。
2.3 异种钢焊接时，预热温度应按可焊性差或合金成份高一侧材质选定，支管和主管焊接时，应按主管预热温度预热。
2.4 异种钢焊接接头焊接材料选择宜采取低配标准，即不一样强度钢材之间焊接，其焊接材料选适于低强度侧钢材。
2.5 包含到本工程下列规格部件采取氩弧焊或低氢型焊条，假如进行焊前预热或焊后合适缓慢冷却焊接接头能够不进行焊后热处理：
(1) 壁厚小于10mm、直径小于108mm，材料为15CrMo管子；
(2) 壁厚小于8mm、直径小于108mm，材料为12Cr1MoV管子。
3、 焊接工艺要求
3.1 氩弧打底焊焊层厚度大于3mm，在打底结束前应留一处检验孔，方便焊工用肉眼能检测焊缝根部成形情况，发觉问题立即处理。对管径≥219mm管道，氩弧打底推荐焊接次序图3：
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅳ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
A 水平
定
B 垂直固定

注：Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ为焊接次序表示
图3 氩弧焊打底焊接次序

3.2 根部焊接完成，应立即进行次层焊缝焊接，多层多道焊时应逐层进行检验，方便发觉缺点立即处理，检验合格后，方可焊接次层，直至完成。
3.3 不管结构焊缝或薄壁焊口，严禁一遍焊接完成，必需多层多道焊。
3.4 施焊过程中，层间温度不高于要求预热温度上限。
3.5 为降低焊接应力变形和接头缺点，对直径大于194mm管子及锅炉密集管排（管间距≤30mm）对接焊口宜采取两人对称焊。
3.6 大径管壁厚焊接应采取多层多道焊，单层焊道厚度小于所用焊条直径加2mm，单层焊宽度小于焊条直径5倍，多层多道焊焊接排列次序要求见图4：
≤Φ+1㎜
》3㎜
≤3Φ

图4 厚壁管焊道排列次序示意图
3.7 施焊过程中，焊接收弧时应将熔池填满，多层多道焊焊接接头应错开30mm。
3.8 施焊过程中除工艺和检验上要求分次焊接外，应该连续焊接完成。若因为客观环境影响被迫中止时，应采取预防裂纹等缺点产生方法（如后热、缓冷、保温，防雨等），再次焊接时应仔细检验并确定无缺点后，方可按焊接工艺要求继续施焊。
3.9 焊口焊接完成后应立即清理焊口周围飞溅、熔渣等杂物并用油性记号笔写上施焊人员钢印代号。
3.10 焊口经检验有超出标准缺点时应立即进行挖补，补焊时焊接工艺应和正式焊接焊接工艺相同，需要进行热处理焊口，返修后应重新进行热处理。同一位置上挖补次数通常不宜超出三次，耐热钢不宜超出二次。
3.11 对于锅炉密封焊缝，为了确保焊缝表面工艺优良性、锅炉水压试验过程中无泄露，根据要求采取双面焊接，并在焊接结束后将焊缝打磨清理洁净，消除飞溅等缺点。
4、 小径管焊接工艺
本工程锅炉受热面管焊接工作量大，且受热面管排含有间距小、密集型部署等特点，给施焊造成很大困难，为确保锅炉小径管焊接质量，对水冷壁、包墙、再热器、过热器焊口全部采取全氩焊接工艺。工艺要求以下：
(1) 对于困难位置焊口，视焊接操作方便可采取内、外相结合填丝方法进行焊接。焊接时从最困难位置引弧，在障碍最少处收弧、封口。
(2) 地面组合或困难位置、密集受热面管子焊接采取2人对称焊接。
(3) 根层焊缝厚度为3mm。小径管焊接应一次完成，严禁氩弧焊打底过夜。氩弧焊过程中，必需注意引弧、接头和收弧，预防产生焊接缺点。
(4) 在负温或潮湿天气施焊时，应用火焰对坡口区进行合适预热，去除水分或潮气。
(5) 施焊前焊工应了解焊口位置，数量及相互间隙，合理选择焊接次序，避免因为管排位置不好或对口次序错误而增加焊接困难。
5、 中、大径管焊接工艺
本工程大中径管含有管壁厚、直径大特点，焊接位置多样，焊接工艺采取GTAW+SMAW ，工艺要求以下：
(1) 采取远红外电加热器进行预热。从点固、打底、填充到盖面整个焊接过程焊口温度均应维持在预热温度下限至层间温度上限之间。依据焊规GTAW打底，预热温度可按下限温度降低50℃。
(2) 点固焊时，焊接材料、焊接工艺、焊工及预热温度等应和正式施焊相同，点固焊后应检验各个焊点质量，如有缺点应立即清除，重新进行点固焊。如采取添加物方法点固，当去除临时点固物时，不应损伤母材，应将残留疤痕清除，打磨修整齐净。
(3) 采取多层多道焊，各层道接头相互错开。GTAW打底层厚度大于3 mm每层焊接厚度小于焊条直径+2 mm，单焊道摆动宽度小于所用焊条直径5倍。各层道接头相互错开，注意引弧和收弧质量。
(4) 每个层道全部要仔细清理检验，自检合格后方可焊接次层，直至完成。
(5) 严禁在被焊工件表面引燃电弧、试验电流或随意焊接临时支撑物，表面不得焊接对口用卡具。
(6) 在整个焊接过程中，热处理工一定要严格控制焊缝及其热影响区温度，确保预热温度和层间温度正常。
(7) 焊后立即进行热处理工作。
6、 奥氏体不锈钢管道焊接工艺
奥氏体不锈钢含有良好可焊性，但焊接材料或焊接工艺不正确时，会出现晶问腐蚀、热裂纹、应力腐蚀开裂、焊缝成形不良等缺点。焊接工艺采取GTAW和SMAW ，工艺要求以下：
(1) 必需清除可能使焊缝金属增碳多种污染。焊接坡口和焊接区焊前应用丙酮或酒精除油和去水。不得用碳钢钢丝刷清理坡口和焊缝表面。清渣和除锈应用砂轮、不锈钢钢丝刷等。
(2) 焊条必需存放在洁净库房内。使用时应将焊条放在焊条筒内，不要用手直接接触焊条药皮。
(3) 焊接薄板和拘束度较小不锈钢焊件，可选择氧化钛型药皮焊条。因为这种焊条电弧稳定，焊缝成型美观。
(4) 对于立焊和仰焊位置，应采取氧化钙型药皮焊条。其熔渣凝固较快，对熔化焊缝金属可起到一定支托作用。
(5) 气体保护焊和埋弧自动焊时，应选择铬锰含量比母材高焊丝，以赔偿焊接过程中合金元素烧损。
(6) 在焊接过程中，必需将焊件保持较低层问温度，最好不超出150℃。不锈钢厚板焊接时，为加紧冷却，可从焊缝后面喷水或用压缩空气吹焊缝表面，但层问必需注意清理，预防压缩空气污染焊接区。
(7) 手工电弧焊时，因为不锈钢电阻值较大，靠近夹持端一段焊条轻易受电阻热作用而发红，在焊至后半段焊条时应加紧熔化速度，使焊缝熔深降低，但熔化速度太快又会造成未熔合和熔渣等缺点。从确保接头耐腐蚀性考虑，也要求选择较小焊接电流，降低焊接热输入量，预防焊接热影响区过热。
(8) 在操作技术上采取窄焊道技术，焊接时尽可能不摆动焊条，在保持良好熔合前提下，尽可能提升焊接速度。
7、 钢结构及锅炉密封焊接工艺
结构焊接工艺采取焊接工艺采取SMAW，焊接过程中要预防应力集中造成组件变形，工艺要求以下：
(1) 为降低焊接变形，采取偶数焊工对称施焊工艺。先焊横焊缝，再焊纵焊缝，如同时遇有对接缝和角接缝，应先焊对接缝，后焊角接缝。超出1000mm以上焊缝采取分段退焊。
(2) 水冷壁、包墙管纵向拼缝焊接，采取双面焊，拼缝间隙2—3mm，严禁无间隙焊接。每一条焊缝全部应采取分段退焊法焊接，一面焊好后，转到另一面以一样次序进行焊接。包墙管焊口处、水冷壁焊口处密封应双面焊。
(3) 焊口部位密封镶块焊接，应分区跳开焊接，以降低内应力。在密封镶块端部整个宽度上进行定位焊。焊接时从水冷壁或包墙管单元中间向两边进行，而且应该依次交替地焊接，每次交替最少应跳开一个密封镶块，尽可能用小电流焊接，以确保管壁熔深不超出2mm。
(4) 施焊过程中，应尽可能采取降低焊接变形和应力焊接方向及次序进行焊接。发觉变形量大或其它异常情况时，应立即停止焊接，采取对应方法。
(5) 通常用气割工件或因对口切割鳍片，焊接前必需将氧化铁渣清除洁净。
8、 低压缸焊接工艺
8.1 排汽装置壳体焊接采取SMAW，工艺要求以下：
(1) 对排汽装置外壳拼装焊接，为预防产生焊接变形，应采取反向逆焊法或分层反向逆焊法，降低分层次数，断续焊接。焊接次序见下图：

(2) 排汽装置组装焊接时，未注明焊缝高度按母材最小板厚算。
8.2 低压缸排汽口和排汽装置上接颈焊接采取SMAW，工艺要求以下：
(1) 施焊焊工应严格遵守作业指导书各项要求，焊接过程中发觉情况应立即汇报，不得私自处理；
(2) 正式施焊前应对施焊部件进行点固焊，点固焊次序和位置：先点固四个角部，然后点固四面端面。点固焊长度和间距为：100/200即每相隔200mm点焊100mm；
(3) 焊接采取多层焊,应先将第一层焊完后方准焊接其它层。第一层用φ3.2mm焊条打底，其它各层用φ4.0mm焊条焊接；
(4) 施焊时，应在汽缸台板四角架设百分表，并设专员监视台板四角变形和位移，当改变大于0.10mm时要临时停止焊接，待恢复常态后再继续施焊，同时监视转子扬度改变值,当改变达0.02mm/m时，应临时停止焊接，找专职指挥人员查明原因，采取合适方法后方可继续施焊；
(5) 为预防焊接变形，焊接时八个焊工应按要求焊接次序同时进行对称焊接，焊接时焊接电流、焊接速度应保持一致；
(6) 排汽装置接颈焊接应采取同时同规范跳焊、对称焊法，以预防焊接应力过大，产生焊接变形。跳焊、对称焊接方法图所表示：

说明：
_ 将8个焊工分为四组，每边一组；
_ 将每道焊缝平均分为两部分，每部分10份，编号1～10，箭头方向为焊工施焊方向；
_ 每个焊工分别从焊缝1到焊缝9依次按箭头所表示方向施焊，以后每道焊缝两焊工再按箭头所表示方向共同完成焊缝10；
_ 焊接过程中进行变形控制监督，方便随时调整焊接规范及施工同时性。
(7) 在每道、每层焊接结束时均应重新复查汽缸和台板之间间隙，其间隙应基础保持不变，假如改变较大,应找专职指挥人员明原因，进行处理；
(8) 焊接完成,应将焊缝四面药皮、飞溅清理洁净，并认真进行外观检验。
(三) T/P91、T/P92钢焊接施工方案及工艺方法
1、 概述
本机组为1000MW超超临界机组，过热系统、再热系统、主蒸汽管道及再热蒸汽管道中大量采取了T/P91、T/P92钢材。T/P92在T/P91钢基础上加入了1.7%钨（W），同时钼（Mo）含量降低至0.5%，用钒、铌元素合金化并控制硼和氮元素含量高合金铁素体耐热钢，经过加入W元素，显著提升了钢材高温蠕变断裂强度。在焊接方面，除了有对应焊接材料，并因为W是铁素体形成元素，焊缝冲击韧性有所下降外，其它对预热、层间温度、焊接线能量，待马氏体完全转变后随即进行焊后热处理和热处理温度、恒温时间要求全部是比较相近。
在施工过程中，我企业对T/P91、T/P92等特种钢焊接进行了严格焊接工艺控制及热处理控制，取得了良好质量。由我企业承建绥中发电厂二期工程（2×1000MW机组）4号机组、铁岭发电厂二期5号机组、鹤壁鹤淇发电有限责任企业2×660MW机组工程1号机组三台超超临界机组中， T91、T92小径管无损检测合格率99.5%，P91、P92大径无损检测合格率100%。金相复膜试验，金相组织全部为回火马氏体组织。硬度值均在HB200～HB240之间，符合该钢材最好硬度值范围。
2、 T/P91、T/P92钢焊接接头质量多种影响原因分析
关键影响原因
关键内容
关键引发产生缺点或结果
母材关键化学成份
碳（C）、钒（V）、铌（Nb）、锰（Mn）、硅（Si）、氮（N）、硫（S）、磷（P），钨（W）钼（Mo）元素含量控制对焊接接头相关键影响
1． 易引发冷裂纹缺点；
2． S、P等杂质元素及部分合金元素如Ni等易引发烧裂纹缺点、回火脆性和蠕变脆化倾向增加；
3． 部分沉淀强化元素，如Nb、Al、N等可产生一定再热裂纹问题
4． 过量钨含量，使冲击韧性和蠕变断裂强度大大降低
焊接材料
焊接材料合理选择及焊接材料中化学成份有效控制
1． 成份影响和母材化学成份影响效果相同`，尤其是不一样焊材中镍成份不一样，对AC1点影响较大；
2． 冷裂纹、热裂纹、再热裂纹
3． 冲击韧性低
4． 常温、时效后和高温力学性能达不到要求
焊接方法
不一样焊接方法对接头冲击韧性值及抗裂性有显著差异
1． 冲击韧性值偏低；
2． 各类裂纹敏感性增加
坡口形状及尺寸
选择合理坡口形状及尺寸，调整焊缝成型系数
引发接头产生未焊透、未熔合、夹渣等焊接缺点
预热温度及
层间温度
预热和层间温度关系到冷裂纹产生及焊缝冲击韧性要求，应严格进行控制，避免高温及特定温度点（如550℃、475℃和高温时间长时间停留等
1． 产生冷裂纹缺点；
2． 冲击韧性值低，引发断裂；
3． 焊缝接头组织烧损，得不到正常情况下回火马氏体或索氏体组织
充氩保护
为预防根层焊缝金属氧化，从而确保根部焊接质量，提升冲击韧性值，充氩保护应连续2-3层以上
1． 根部接头发生氧化，使机械性能值降低
2． 根部出现多个焊接缺点
焊接线能量
一个综合控制焊接要素，从焊接电流、焊接电压、焊接速度共同控制，以达成较高冲击韧性值，并有效地预防各类裂纹产生
1． 对冲击韧性影响极大；
2． 产生冷裂纹及Ⅳ型裂纹
加热方法及热电偶部署
有效地控制内外壁温差，确保加热温度均匀性，要求内外壁温差控制在20℃以内，从而提升冲击韧值和预防各类裂纹出现
1． 冲击韧性值偏低；
2． 产生冷裂纹、再热裂纹、Ⅳ型裂纹
焊后冷却温度和保温时间
严格控制升降温速度，控制组织转变，以得到理想金相组织，从而确保机械性能
1． 机械性能降低；
2． 得不到回火马氏体组织或索氏体组织
3． 残余奥氏体重新转变为脆硬马氏体组织
焊接操作工艺
从焊接工艺上进行过程控制，严格按焊接工艺施工，从而确保机械力学性能、预防各类裂纹产生
1． 机械性能降低；
2． 冲击韧性值偏低；
3． 金相组织不符合；
4． 产生冷裂纹、弧坑裂纹
5． 产生多个其它常见缺点，如未焊透、未熔合、夹渣等
3、 焊接工艺方法
3.1 T/P91、T/P92工艺评定试验钢材要求
对T/P91、T/P92，现在进货渠道以进口管道为准，为确保母材钢材质量，降低热裂或冷裂倾向，提升冲击韧性，首先必需确保母材化学成份在受控范围内。所以进货时需严格把握材料进货关，必需提供钢材质量确保书，必需时进行相关材料工艺试验，进行母材化学成份分析等一系列金相理化试验分析及硬度测试，来确保供给商供给T/P91、T/P92材料加工、热处理正确性和均匀性。
3.2 T/P91、T/P92工艺评定试验焊材要求
(1) 选择焊接材料必需严格把握其化学成份及各项力学性能指标，有质量确保书及使用说明书、焊条烘干要求。限制各类杂质元素，如S、P含量，及控制部分再热倾向元素含量，如Nb、Ni、Si等，确保焊接材料化学成份和母材基础一致。
(2) 选择氩弧焊焊丝、焊条应和母材相匹配，选择时应注意化学成份合理性，以取得优良焊缝金属成份，组织和力学性能。
(3) 焊缝金属Ac1和Mf温度应和母材相当。
(4) 首次使用焊材应要求供给商提供具体性能资料及推荐焊接工艺（提供熔敷金属Ac1温度和焊后热处理温度、恒温时间），并提供常温、时效后和高温力学性能曲线。
(5) 做好电焊条保管、烘干及使用管理工作。
3.3 焊接方法影响及选择
(1) 钨极氩弧焊GTAW是广泛应用于小径管焊接中及中、厚壁管根层打底焊。因为GTAW焊惰性气体Ar保护，使焊缝金属中有害杂质降低，使焊接性得到改善，并使预热温度可降低50℃，改善焊接条件。
(2) SMAW（手工电弧焊）：焊接要控制所用焊条药皮含水量，以预防氢致裂纹出现。其焊缝性能比GTAW要差，对焊接工艺方法要求需更严。
(3) 依据电厂现场焊接环境及结构，工艺采取GTAW和GTAW+SMAW焊接工艺，壁厚≤6mm小径薄壁管采取全氩焊接；壁厚＞6mm小径管和大径厚壁管采取GTAW打底，SMAW填充和盖面。
3.4 坡口形状及尺寸
(1) T/P91、T/P92坡口尺寸推荐图见下图（A、B）（尺寸尽可能符合施工现场焊口坡口设计尺寸，P91、P92工艺评定坡口也可采取综合型。
(2) 坡口加工时，钝边不易过大，通常为0.5-1.0mm，可有效地预防未焊透缺点。

薄壁管（δ≤16mm）坡口图A 厚壁管（δ＞16mm）坡口图B

3.5 预热温度及层间温度
(1) T/P91、T/P92钢种是低碳马氏体钢，在马氏体组织区焊接，其预热温度和层间温度能够大大降低，据国外资料研究，经过斜Y型焊接裂纹试验法测定止裂预热温度为100-250℃，考虑T/P91、T/P92钢焊接碳当量较高，焊接性较差，含有一定冷裂纹倾向，推荐工艺评定试验GTAW预热温度150-200℃，焊条电弧焊填充并盖面预热温度为200-250℃。
(2) T/P91、T/P92焊接过程中，层间温度对冲击韧性影响很大，过高层间温度，会使焊缝金属碳化物沿晶间析出并生成铁素体组织，使韧性大大降低。工艺评定试验选择最好层间温度为200-300℃。
(3) T/P91、T/P92钢焊接过程须严格监视和统计，对预热温度及层间温度控制要随时跟踪统计，便于分析处理部分异常情况。
(4) 因为T/P91、T/P92热强钢焊接热影响区也有显著软化带，易产生“Ⅳ型裂纹”。软化带是接头一个微弱步骤，软化带用热强系数（焊接接头软化带高温持久强度和母材同一温度持久强度比值称作热强系数）。热强系数大小和材料相关，也和试验温度及试验时间相关。合金成份愈复杂钢，热强系数愈低。试验温度愈高，试验时间愈长，热强系数愈低。故为了控制IV型裂纹，焊接时在确保焊接熔化良好，不产生焊接冷裂纹基础上，不采取过高预热温度及层间温度，不采取过大焊接线能量，采取多层多道焊并避免过厚焊道，努力使热影响区软化带变得窄部分，缩小其影响。
3.6 充氩装置设计
3.6.1 内充氩保护是预防根部氧化关键方法，除GTAW焊充氩外，对T/P91、T/P92钢种根部最少要经过SMAW焊2至3层充氩。
3.6.2 充氩装置制作
T/P91、T/P92钢焊接，要求焊缝后面充氩保护，以避免焊缝部氧化。在设计充氩装置时考虑以下情况：
(1) 需耐高温。充氩装置在对口前装入，要等焊接接头各项检验全部合格后才能取出，中间要经受预热、焊接、热处理过程，所以，充氩装置要求能耐高温。充氩装置在焊接及热处理过程中应保持完好，直至焊缝检验合格后才能取出。
(2) 不仅打底时需做后面保护，焊条焊接第二、三层焊缝时，因为根部焊道仍保持较高温度，仍需进行根部保护。
(3) 考虑到焊缝有可能出现经检验不合格情况，假如缺点出现在根部或近根部位置，则焊缝进行返修焊接时，仍需充氩保护。
(4) 在整个预热、焊接、热处理过程中，保留充氩装置，既可预防管内穿堂风，又可在焊接区域形成封闭气室，起到保温和减小内外壁温差作用。
(5) 充氩装置要含有很好密封性，这关键是因为主汽管道直径较大，管内穿堂风也较大，如密封性不好，会影响保护效果并造成氩气浪费；另外，密封性越好，保温作用也就越好；
(6) 充氩装置要易于安装取出，并能固定牢靠（尤其对横焊和斜焊口尤其关键）；
(7) 制作简单，材料易找，成本低廉。
3.6.3 现场充氩装置示意图：

图A

图B

图C

图D
3.6.4 若使用高温可溶纸，可在充氩范围内两侧250-300mm处贴两层溶纸，焊前要检验管内氩气量是否足够，可用打火机引燃，如能自动熄灭，则证实充氩效果良好，能够施焊。
3.6.5 现场主蒸汽管道和末级过热器联箱联接焊口考虑到氩气消耗量及封堵工作量大，可采取局部充氩保护。可先在对口前，在焊口每侧使用贴粘两层易溶纸，焊口间隙用耐高温胶带粘牢，充氩可使用φ6mm钢管充氩。
3.6.6 T/P91、T/P92钢GTAW焊氩气采取纯氩，氩气流量选择为8-15ml/min，内充氩流量选择为15-25ml/min。
3.7 焊接线能量参数
(1) 焊接过程中采取较小线能量，经过控制焊接熔池体积和降低熔池温度来减小一次结晶晶粒尺寸，继而达成细化晶粒作用，以此来有效地提升焊缝金属韧性。从这个角度分析，脉冲GTAW焊有着显著效果。
(2) 控制焊接线能量，能够有效地提升冲击韧性值。
(3) 小线能量使“IV型”区宽度降低，提升接头蠕变断裂强度，推迟因“IV型”区存在面引发“IV型”蠕变断裂。
(4) 控制焊接线能量采取多层多道焊，严格控制焊层厚度，通常要求小于所用焊条直径，钨极氩弧焊打底焊层厚度控制在2.8-3.2mm范围内。尽可能减小摆动宽度（不超出4倍所用焊条直径）。依据线能量公式Q=IU/V（J/mm）进行综合调整，经推荐，任一焊道焊接线能量控制在J/mm范围内，能确保焊缝金属有较高冲击韧性值。
3.8 焊后热处理工艺
3.8.1 加热方法及热电偶部署
(1) P91、P92管材加热必需采取远红外电阻加热，T91、T92可采取炉式整体加热或中频加热。
(2) 焊前预热由热处理工实施。
(3) 焊前预热能够预防冷裂纹，降低焊接应力。
(4) 预热采取电加热，加热器部署图，加热器宽度，从对口中心算起，每侧大于管子壁厚3倍。热处理保温宽度图，应满足从焊缝中心算起，每侧大于壁厚5倍。（符合DL/T819-标准要求）
(5) 使用热电偶测温，预热时热电偶应放置在焊接坡口边缘且数量大于4个，热电偶和加热器之间应有隔热装置，一个在高温点a和b，另一个在低温点c和d，这么能够有效地控制内外壁温差影响，确保内外壁温差在20℃之间，从而有效地预防冷裂纹产生和确保冲击韧性要求。
(6) 用绳状或履带式加热器包扎时，空出焊缝部位，保温材料包扎时，也一样空出焊缝部位，但必需覆盖整个加热面。假如采取绳状加热器，包扎缠绕时应该紧凑平齐，方便加热均匀。加热器安置包扎，上、下部应紧密。
(7) 焊接接头预热时升温速度应符合公式6250×25/壁厚 ℃/h计算要求，且小于150℃/h。
3.8.2 热处理过程
(1) 后热处理
在焊接过程被迫停止或焊后未能立即进行热处理，应作后热处理，其温度为300-350℃，恒温时间大于2h，其加热范围和热处理要求相同。以此确保扩散氢充足逸出。
(2) 残余奥氏体完全转变温度控制
P91、P92焊接完成后，不能快速冷却至室温，P92Mf（马氏体终止转变温度）点为120℃，所以设定在焊接完成后，焊缝金属缓冷至100-80℃，；这么可使残留奥氏体组织完全转变为马氏体组织。避免在热处理后这些残余奥氏体转变成脆而硬未回火马氏体组织。而且有利于释放焊接残余应力，避免氢致应力腐蚀裂纹产生。小径管T91、T92焊后许可缓冷至室温再进行热处理。
(3) 焊后热处理温度、升降温速度和保温时间影响和控制
a. 回火参数：经过利用回火参数(P)，它由热处理温度和保温时间按下式计算而得：
P=T（20+logt）×10-3
式中T为绝对温度(K)；t为保温时间（h）。
经试验证实，并综合考虑焊材熔敷金属A c1点，T/P91、T/P92钢热处理温度选择760±10℃。
b. 热处理范围内，任意两点间温差应小于20℃，以满足焊缝韧性要求。
c. 升降温速度控制：热处理升降温速度不易太快，以免影响组织转变。对T/P91、T/P92钢通常控制在150℃/h以下。
d. 热电偶部署（5G、6G位置）。焊缝外壁12点、3点、6点、9点位置各部署1支热电偶，其中12、6点两支为控温点，3、9两支为监控点，为控制内外壁温差，提议在内部6点位置部署一支热电偶作监控用。以下图：

e. 焊接热处理工艺曲线图以下图

4、 焊接检验
依据《火力发电厂焊接技术规程》（DL/T869-）、《电力建设施工质量验收及评定规程 第7部分：焊接》及招标文件要求，P91/T91、P92/T92管道焊口检验方法及百分比为：
(1) 焊工自检 100%
(2) 焊接专业组 100%
(3) 无损检验：母管安装焊口100%UT检验，相关支管（二次阀前）安装焊口100%RT检验。焊口热处理后焊缝及焊口二侧母材各200mm范围做100% MT或PT检验。
(4) 焊接热处理后进行100%硬度检验
(5) 外观检验不合格焊缝，不许可进行其它项目检验
(6) 质检员依据焊工自检统计和自己复检情况和无损检验结果，填写质量验收单进行验收。
5、 焊接返修
因焊缝质量或某种原因需要对焊缝进行返修时，挖补及切割应使用机械方法去除。对于不合格焊缝，施工班组按试验室指定位置挖掉缺点，而且加工出符合要求坡口。挖补情况及坡口经焊接技术人员检验确定后，委托试验室对坡口进行MT或PT检验，由技术人员通知热处理升温到预热温度开始补焊，补焊完成后重新热处理和无损检验。全部返修工艺根据正常焊接工艺进行。
(四) 铝母线焊接施工方案及工艺方法
1、 作业准备工作及条件
1.1 技术准备
(1) 施工图纸齐全，由焊接技术责任人组织技术员进行和封闭母线焊接施工相关图纸审核，并由项目部工程管理部门组织和该项焊接工作相关专业人员进行图纸会检，图纸经会检无误。
(2) 技术方法已确定，经专业企业技术责任人、项目部专业技术责任人审核同意。
(3) 焊接工艺规程按对应焊接工艺评定编制完成，完成审批。
(4) 施工统计图，焊口编号编制完成。
(5) 焊接技术员根据工艺规程 ，已对施工人员进行技术、质量、安全交底，并进行交底双签字。
(6) 参与封闭母线焊接工作焊工必需持有效证件，焊前仿形合格后根据合格项目适用范围从事焊接工作。
1.2 材料要求
(1) 焊接材料供货立即，进入现场严格检验质量合格证书及出厂日期，经复查合格后方可进入库存。
(2) 钨极氩弧焊应尽可能使用铈钨极。
(3) 氩气纯度要在99.99%以上。
(4) 焊接材料存放在温度大于5℃，相对湿度不超出60%专用库房内，并设专员统一管理、发放。
(5) 母线焊接所用焊丝应符合《铝及铝合金焊丝》要求并符合下列条件，其表面应无氧化膜、水分和油污等杂物。
(6) 焊丝领用及发放严格实施焊条库管理制度，做好使用跟踪统计。
(7) 输送氩气胶管质地应优良柔软、无裂缝、漏气现象；连接电缆应有足够长度，接触良好，质地柔软、绝缘层耐磨、无漏电现象。
1.3 加工坡口
铝母线对焊时焊口尺寸应按设计图纸要求加工。如无要求时，应按能确保焊接质量，便于操作、降低焊接应力和变形、适应无损探伤要求等标准选择，常见焊接接头基础形式及尺寸见表。
焊接接头基础形式及尺寸(mm)
接头类型
焊 口 形 式
厚度
a
间隙
c
钝边厚度
b
坡口角度
α(°)
对接接头
c
↓
↑
a
←
→

<5
0.5～2
—
—
↓
↑
→
←
↑
a
b
c

↓
α

5～12
2～3
1～2
70～80
b
α
↓
↑
↓
↑
→
←
c
a

>5
5～6
1～2
50～60
角接接头
a
↓
↑

3～12
—
—
—
搭接接头
a
↓
→
←
↑
L

>5
搭接长度L≥2a
2、 焊接方法和工艺
2.1 焊前准备
(1) 文件准备：焊接开工前技术人员依据图纸、焊接专业施工组织设计和对应标准规并结合焊缝周围施工环境、情况编制安全交底和技术交底。
(2) 焊工资质：焊工必需根据《铝母线焊接技术规程》（DL/T754-）附录A要求考试，取得对应项目标资格，并经过专门铝材焊接练习合格后方可上岗施焊。
(3) 焊前练习：经资质审查合格后，焊工必需进行焊前练习考试合格，并由焊接专业组核发 “焊工上岗证”和“焊机使用证”。无“上岗证”和“焊机使用证”者不得进行施焊。
(4) 技术人员在项目开工前立即对焊工进行安全交底和技术质量交底，让每个焊工全部口述一遍交底内容，确定接收交底人员“接收交底，遵照实施”后进行交底双签字。
2.2 焊材发放、领用
(1) 物资部门应对入库焊丝质保书、批号、数量、合金成份和力学性能进行验收。严禁不合格焊丝进入焊材库，严禁流入施焊现场。
(2) 焊工到焊接技术人员处开焊材领用单，凭领用单到焊条库领取焊丝。焊工拿到焊丝领用单后，应依据交底内容核实领用单是否填写正确，有疑问立即向技术人员反应。假如焊丝领用单上有涂改或不是技术员亲笔填写签字，焊条库管理人员不许发放焊丝。
2.3 焊接方法和工艺
2.3.1 对口前清理
(1) 坡口加工尺寸符合图纸要求；接头形式为角接。
(2) 焊接前必需将母材焊缝坡口和焊丝表面油污、氧化膜和其它杂质清除洁净。清理范围包含：坡口部位和其两侧。对接和角接接头清理范围为焊缝两侧各30～50mm，搭接接头除搭接面外还应向外延伸30～50mm。清理方法和要求以下:
_ 除油污：用汽油或丙酮等有机溶剂清除表面油污；
_ 除氧化膜：用用钢丝刷或刮刀等机械方法去除氧化膜；
_ 清理后焊件应立即进行焊接工作，其间隔时间不应超出二十四小时。
2.3.2 对口检验
(1) 对口接触面不得有氧化膜，加工必需平整，其截面降低不得超出原截面5%。
(2) 焊件下料时留有1-2mm精加工余量。焊件切口应平整和垂直，坡口制备应光滑、均匀、无毛刺。焊件组对时，应将焊件垫置牢靠，以预防在焊接过程中产生变形和开裂。
2.3.3 点固
(1) 点固焊长度为30-50mm，厚度为焊件厚度2/3切大于4mm。
(2) 点固数量为板件：焊件小于500mm时，点焊2-3点；焊件超出500mm时，每隔300mm进行点焊。
管件：直径小于300mm时，不得少于3点；直径为300~500mm时点固3~5点；直径大于50