爐管(guan)在(zai)長(chang)期服役(yi)過(guo)程中，會產(chan)生不同類型的(de)(de)冶金損傷(shang)、形變和破(po)壞，必須對嚴重損傷(shang)和失效部位進行(xing)更換。由此提出了新舊爐管(guan)的(de)(de)焊接(jie)課題。尤其是冶金損傷(shang)的(de)(de)爐管(guan)，其焊接(jie)性很差，給焊接(jie)帶來了很大困難。
一、對損傷爐管焊接(jie)性分析
1. 損傷爐(lu)管內壁存(cun)在(zai)著(zhu)滲碳、氧(yang)化和(he)受腐蝕(shi)層，其(qi)常溫下的塑性和(he)韌性顯著(zhu)下降，失去了(le)對裂紋產生(sheng)和(he)擴(kuo)展(zhan)的阻(zu)力，在(zai)焊接應力作用下，極易形成裂紋。
2. 滲碳(tan)層較厚的(de)(de)爐(lu)管與新爐(lu)管焊接(jie)時，待焊處存(cun)在著滲碳(tan)與未滲碳(tan)的(de)(de)兩種鋼材，其(qi)密度和線脹系數(shu)有很(hen)大(da)差異，容易造成很(hen)大(da)的(de)(de)局部應力，進而產生(sheng)裂(lie)紋。
3. 因服役(yi)而(er)組(zu)織老化(hua)的(de)(de)爐管，其(qi)管壁(bi)(bi)心部組(zu)織的(de)(de)碳(tan)化(hua)物(wu)分布(bu)形態已發(fa)生(sheng)改變，晶(jing)內彌散(san)碳(tan)化(hua)物(wu)的(de)(de)聚集及晶(jing)界碳(tan)化(hua)物(wu)呈網狀片，使舊(jiu)爐管的(de)(de)強(qiang)度和韌性下降(jiang)，一旦內壁(bi)(bi)形成裂紋(wen)，會迅速(su)擴展(zhan)至穿透整個(ge)管壁(bi)(bi)。
4. 焊(han)接(jie)修復由于變(bian)形、彎曲或膨脹而失效的(de)爐管過程中(zhong)，焊(han)接(jie)時接(jie)頭組對會發生錯邊和中(zhong)心偏(pian)移，引起較大的(de)應力集(ji)中(zhong)。
二、損傷(shang)爐管的焊接修復工藝
1. 焊前準(zhun)備
對接焊時，坡(po)口處要(yao)加工(gong)成60°～65°夾(jia)角，對口間(jian)隙為2.5mm；坡(po)口待焊處20mm端(duan)應采用砂輪打磨(mo)，爐管內壁層厚(hou)至少去(qu)除0.5mm。外(wai)壁淺(qian)層修磨(mo)；坡(po)口及待焊區附近表面須通過著色滲透檢(jian)測，確認無微裂(lie)紋存在(zai)，方可施焊。
2. 組對裝配
損(sun)傷爐管(guan)(guan)(guan)(guan)由(you)于材(cai)料變脆，本(ben)身又處于復雜(za)的應力(li)狀(zhuang)態(tai)，對接(jie)接(jie)頭組(zu)對裝(zhuang)配(pei)時(shi)，應盡(jin)量避(bi)免錯邊，尤(you)其要嚴格控制單方向偏(pian)移錯邊；當管(guan)(guan)(guan)(guan)壁(bi)厚度不(bu)等時(shi)，適當修磨多余(yu)壁(bi)厚成斜坡，盡(jin)量保持(chi)組(zu)對時(shi)管(guan)(guan)(guan)(guan)壁(bi)厚度均勻一致(zhi)；焊(han)接(jie)修復時(shi)使用吊索(suo)或支(zhi)承(cheng)裝(zhuang)置，使下(xia)部爐管(guan)(guan)(guan)(guan)不(bu)承(cheng)受重(zhong)力(li)，保持(chi)低(di)的初始應力(li)狀(zhuang)態(tai)，直到組(zu)焊(han)全過程結(jie)束。
3. 焊接修復中注意事項
底層焊(han)(han)(han)要(yao)(yao)保證熔透均勻，避免產生裂紋(wen)；爐管上的(de)(de)同(tong)一條環焊(han)(han)(han)縫，宜由兩名焊(han)(han)(han)工(gong)同(tong)時(shi)進行對稱(cheng)焊(han)(han)(han)；若(ruo)由一名焊(han)(han)(han)工(gong)施焊(han)(han)(han)時(shi)，爐管的(de)(de)后半圈可(ke)分(fen)段焊(han)(han)(han)，以減緩焊(han)(han)(han)接應力集中。收弧(hu)處要(yao)(yao)避免設計在錯(cuo)邊嚴重的(de)(de)部位，注意收弧(hu)技術，使用電流衰(shuai)減裝置(zhi)，且要(yao)(yao)填(tian)滿弧(hu)坑，防止產生弧(hu)坑裂紋(wen)。
上述(shu)焊(han)(han)接修(xiu)復(fu)工藝(yi)，適用于(yu)管(guan)(guan)內滲碳層(ceng)厚(hou)度(du)(du)小于(yu)1.0mm的(de)爐管(guan)(guan)或變形、彎(wan)曲不嚴(yan)重的(de)爐管(guan)(guan)。對于(yu)嚴(yan)重損傷或滲碳層(ceng)厚(hou)度(du)(du)在(zai)1.0mm以上的(de)爐管(guan)(guan)，其潛在(zai)微裂紋較(jiao)多，材(cai)料韌性(xing)下降顯(xian)著(zhu)，焊(han)(han)接修(xiu)復(fu)難度(du)(du)很大(da)，往往需(xu)要采取更換(huan)新爐管(guan)(guan)的(de)方法(fa)來(lai)解決。有時也(ye)可(ke)用高溫(wen)(wen)預熱方法(fa)焊(han)(han)接滲碳較(jiao)為嚴(yan)重的(de)爐管(guan)(guan)，預熱溫(wen)(wen)度(du)(du)為750℃，焊(han)(han)后(hou)保溫(wen)(wen)。其目的(de)是(shi)改善待焊(han)(han)接頭處塑性(xing)，使爐管(guan)(guan)在(zai)具有塑變能(neng)力(li)的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)下完(wan)成(cheng)焊(han)(han)接，防(fang)止裂紋的(de)形成(cheng)。
