解决T91钢材与钢研102材质对接异种钢焊接的工艺性能.doc

解决T91钢材与钢研102材质对接异种钢焊接的工艺性能
一、 小组概况 (表一)
小 组 名 称
丰镇发电厂锅炉检修队焊工班
成 立 时 间

1994年 活动类型 现场型
课 题 名 称
解决T91钢材与钢研102材质对接异种钢焊接的工艺性能
课题活动时间
2005年、元月—2005年、12月 每月进行一次
参 加 人 数

7人 成员参加率 100%
制表人:任冬燕 制表时间:2005—元—25

焊工班QC小组一览表 (表二)

序 号
姓 名
性 别
年 龄
职 称
文化程度
职 务
1
白晓勇
男
32
技 术 员
中 技
组 长
2
王志跃
男
38
班 长
中 专
组 员
3
秦建武
男
38
副 班 长
中 专
组 员
4
雷 旭
男
36
高压焊工
中 专
组 员
5
牛志方
男
33
高压焊工
大 专
组 员
6
李保龙
男
29
高压焊工
大 专
组 员
7
任冬燕
男
29
中压焊工
中 技
组 员
制表人:任冬燕 制表时间:2005—元—25

二、 选题理由
目前,我厂锅炉本体的高压过热气器使用的材质正在逐渐地被T91与钢研102对接所代替，此焊接方法技术要求在焊接过程中一边焊一边往管内充氩气保护，因此焊口质量是关系到机组稳定运行的关键性问题之一，它们是承受高温高压的重要部件，是锅炉本体的命脉，它们的受热程度、管材的抗腐蚀性、耐热性均不相同，缺陷往往就产生在这些薄弱环节，这样可能引起机组停运，鉴于上述原因，我们QC小组选择了这一课题进行了研究。
三、现状调查
确定了课题以后，我小组深入现场调查，自98年开始，我厂就对#1－#6炉的高过更换采用T91与钢研102对接的焊接方法代替了原来的钢研102，12cr1mov的焊接方法，使之加强管道的性能，为此我QC小组就现场所有更换的T91与钢研102管道焊口进行了认真调查，存在以下的缺陷。
缺陷统计表 （表三）
序 号
项 目
频 数
累计频数
累计（％）
1
裂 纹
2
2
50％
2
未熔合
1
3
75％
3
其 它
1
4
100％
4
合 计
4

制表人：李保龙 制表时间：2005.3.18
绘制排列图如下：

4 100％

3

2 50％

未熔合1 1
1

0
裂纹 1 其它
由排列图可以看出影响机组安全稳定运行的主要问题是裂纹
我们小组经过分析认为：只要控制住“裂纹”这个主要问题，就可以有效地提高设备的安全运行水平，为此我小组确定了活动目标值是：
使T91与钢研102对接焊口的裂纹次数降为零。
四、 原因分析：
1、T91钢具有较高的热稳定性和热强性，焊接性较差，焊前必须预热到300℃以上，焊后及时进行760－780℃回火处理。
2、T91钢材与钢研102材质在对接组合口时，应须边焊接边充氩气，此时氩气流量、电流大小、温度的高低等因素都会影响焊口的质量，焊接接头的抗拉强度应不低于母材抗拉强度规定的下限。
3、利用钨极氩弧焊焊接异种钢时，电弧过长则引起电弧漂浮，易产生未焊透。
4、异种钢焊接之所以困难，主要是由于两者的化学成分、物理性能、机械性能和工艺性能差异较大，它主要包括两方面的原因：其一是金属组织相同而化学成份或强度等级不同的钢之间的焊接；其二是金属组织和化学成份都不相同，而且理化性能差异较大钢材的焊接。
根据现状调查及原因分析，我QC小组进行了反复研究，用因果图分析：从人、机、料、法、环五个方面分析如下图：

热裂纹
焊丝有油污
焊丝粘度大
炉膛光线暗
现场灰尘大
现场温度高
氩弧焊把漏气
流量计指示不准
坡口不干净
焊缝间隙不当
技术培训少
氩气不纯
钨极 焊丝角度不当
少数人责任心差
电弧电压不稳
环境
方法
人员
设备
材料

工作量大 人员疲惫

通过对因果图中15条因素进行逐一分析，初步确认的主要因素是：
（1）管道、焊丝均不干净。 （2）电弧电压不稳定。
（3）技术培训少。 （4）温度相变点不同。
五、 重要论证
（1）、由于焊缝金属的合金成分被稀释，导致产生马氏体组织，会引起裂纹。
（2）、紧邻奥氏体焊缝金属融合线处存在低塑性带，严重降低接头的冲击韧性。
（3）、融合线附近可能发生碳扩散现象，脱碳层软化，降低降低接头高温持久强度和抗腐蚀性能。
（4）、奥氏体钢热膨胀系数比珠光体大，运行中容易产生热应力，引起接头早期断裂。
六、 制定对策
我们针对上述4个原因制定了相应对策和措施，做到原因清、专人负责。 （表四）
序 号
要因项目
现 状
对 策
目 标
措 施
完成期
负责人
1
管道、焊丝均不
管道表面、焊丝有油污、垢渍
应将油污、垢渍用砂纸打磨干净
管道表面干净无污物
对其进行打磨处理
2005.5
钳工班负责人
2
干净电弧电压不稳定
对电焊机的维护不佳
将损坏的焊机修理并进行校正电压值
焊机完好率达到100％
将损坏的焊机修复
2005.1-10
王志跃
3
技术培训少
现场实践易出现各种缺陷
应该让焊工定期去焊培中心培训取证
培训的焊工满足现场需求
焊工进行了分批培训
2005.3-10
白晓勇
4
温度相变点不同
主要出现裂纹
应进行焊前预热，焊后热处理
焊后裂纹降到最低
进行了热处理
2005..5
雷 旭

制表人：任冬燕 制表时间：2005.6.15
七、 实施情况
在今年的#3号炉大修期间，我们班作了大量的准备工作，首先对各自的工器具进行了整理，并对焊工进行了增项和复试培训，考试合格后方可进入现场施焊等措施，在大修期间克服了工作量大、人员少、环境温度高的困难，加班加点，把大修期间的此项焊接工艺的焊口全部完成，合格率高达98％。
八、 效果检查
我们QC小组对#3机组大修中对所有的T91与钢研102对接焊口以及异种钢对接焊口进行了检验，并作了统计，焊口能够连续周期运行，各项技术指标达到了要求，这说明我们的改进是成功的，基本达到了预期的目标。
大修后的#3炉将不仅减少了抢修的次数，节省抢修费用，为我们机组稳定运行也创造了良好的保证。
九、 巩固措施
为了巩固我们的成绩，防止事故的发生，我们定期对从事T91全氩弧焊接的人员加强培训，提高职工本身的焊接素质，经常对现场的焊接设备加强维护，发现问题及时进行处理。
十、 遗留问题
通过六个月的考验发现还存在以下问题：
（1）、困难位置焊接时，由于背面看不到，直接影响了焊接接头的质量，会造成爆管事故的发生。
（2）、在焊接时由于负压很大，给管道内部充氩造成难度，极易引起气孔的产生。
十一、下一步目标
通过这次QC活动，使我们小组认识到开展QC活动，能够解决现场实际的问题，提高经济效益，意义深远。能提高焊工技术水平和工作积极性，我们小组决定把解决困难位置焊接作为下一步的活动课题。
4