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西安P92钢厚壁管根部未焊透和层间 未融合的防止
由于P92钢具有良好的高温性能，近年来在我国的火电建设中得到了广泛的应用。本文介绍P92管材的基本特征、焊接工艺，并阐述了在P92钢西安厚壁管的焊接过程中如何防止根部未融合和层间未焊透现象。
1、P92钢的焊接性简述
欧洲开发的新型马氏体耐热钢—E911钢属于T/P92钢。日本开发的新型马氏体耐热钢—NF616钢属于P92钢，已列入ASTM/ASME A335 P92标准。
表1 P92钢的化学成分
C
Si
Mn
Cr
Ni
Mo
V
W
Nb
N
B
T/P92下限
0.07
-
0.30
8.5
-
0.30
0.15
1.5
0.04
0.03
0.001
T/P92上限
0.13
0.5
0.30
9.5
0.4
0.30
0.25
2.0
0.09
0.07
0.006
表2 P92钢的机械性能
钢材
屈服强度
抗拉强度
延伸率
ASME标准
EN标准
MPa
MPa
%
Akv（J）
Akv（J）
T/P92
450
620
20
27
41
P92钢是在P91钢的基础上加入了1.7%的钨（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的高合金铁素体耐热钢，通过加入W元素，显著提高了钢材的高温蠕变断裂强度。
在焊接方面，除了有相应的焊接材料，并由于W是铁素体形成元素，焊缝的冲击韧性有所下降外，其余对预热、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以及热处理温度、恒温时间的要求都是比较相近的。
P92钢中有关C、S、P等元素含量低、纯净度较高，且具有高的韧性，焊接冷裂纹倾向大大降低，西安厚壁管但由于其钢种的特殊性，仍存在一定的冷裂纹倾向，所以焊接时必须采取一些必要的预防措施。
P92钢中添加W元素，促进了δ铁素体的形成，使冲击韧性比P91有所降低，所以焊缝的冲击韧性与其母材、HAZ和熔合线的韧性相比，也存在明显降低的问题。
2、P92钢厚壁管的应用
P92钢具有比P91钢优良的常温及高温力学性能。通过加入W元素，显著提高了钢材的高温蠕变断裂强度，P91钢的工作温度为593℃，而P92钢的工作温度可高达630℃。
P92钢中碳的含量保持在一个较低的水平是为了保证最佳的加工性能，高温蠕变断裂强度非常高，抗腐蚀性能好，提高了耐热钢的工作温度，减少了钢材的厚度，降低了钢材的消耗量，降低了管道热应力。
P92钢可用于替代电厂锅炉的过热器和再热器的不锈钢（不锈钢焊接有严重的晶间腐蚀及与铁素体、珠光体钢等异种钢的焊接问题），P92钢厚壁管主要用于极苛刻蒸汽条件下的集箱和蒸汽管道（主蒸汽和再热蒸汽管道），其热传导和膨胀系数也远优于奥氏体不锈钢。
3、P92钢厚壁管的焊接工艺
本文以华能井冈山电厂4#机组主蒸汽管道为例来说明焊接工艺。其规格为φ469.6×87。
3.1焊接方法：
氩弧焊打底、焊条电弧焊填充及盖面的组合焊接方法。
3.2焊材选用：
焊丝、焊条均选用德国德国蒂森伯乐产，牌号及规格分别为MTS616φ2.4、MTS616φ3.2。
3.3接头形式：
焊接位置：5G；
坡口形式:双V型；
坡口角度：α：30~40°，β：8~12°；
钝边厚度P：0.5~1.0mm；
对口间隙b：3.0~4.0mm。
3.4焊接工艺参数如下表3：
表3：水平固定焊接工艺参数
焊接层数
焊
接
方
法
焊条（丝）
电流范围
电压
（V）
速度
（mm/
min）
氩气流量
（l/min）
牌号
直径
极性
电流（A）
正面
背面
1
Ws
MTS616
Φ2.4
直正
90~130
10~14
50～80
8~10
10~20
2
Ws
MTS616
Φ2.4
直正
90~130
10~14
50～80
8~10
10~20
3～28
Ds
MTS616
Φ3.2
直反
110~130
20~24
90-160
——
——
29
Ds
MTS616
Φ3.2
直反
110~130
20~24
140-220
——
——
3.5其它要求：
1坡口表面及附近母材(内、外壁)15~20mm范围内的油、垢、锈等清理干净，打磨直至发出金属光泽。对口装配前应经PT检查，被焊接部位及其边缘20mm范围内有无不允许缺陷(裂纹、重皮等)，确认无缺陷后方可组装。
2管口端面应与管道中心线垂直，其偏斜度不得超过1mm；对口错口值不得超过管件壁的10%，且不大于1mm。
3坡口打磨及对口尺寸不符合要求时不得进行点固焊。
4背面充氩保护时应确保充氩效果，防止根层氧化。
5严格控制层间温度200~250℃，并有相应的记录曲线，焊后及时进行热处理。
6每焊完一层应进行仔细检查及层间清理。
4、根部未焊透的防止
4.1未焊透的概念