A. 焊接主要是學習一些什麼呢
焊工培訓內容：
1，手工電弧焊：學習手工電弧焊、平焊、立焊、橫焊、仰焊、斷弧、連弧、平角焊、立角焊、仰角焊、管板對接焊等全套焊接技術。
2，脈沖氬弧焊：學習脈沖氬弧焊、斷焊、連焊、平焊、立焊、橫焊、平角焊、立角焊等全位置焊接技術。
3，氣體保護焊：學習CO2氣體保護焊：斷焊、連焊、平角焊、立角焊等全位置焊接技術。
4，氧焊：學習氧焊技術
1、焊條電弧焊：掌握焊接引弧、斷弧、挑弧、連弧、收弧、接頭各種焊接技術。掌握角焊縫平焊（1F）、橫焊（2F）、立焊（3F）等板材各種焊接位置的焊接操作技術。掌握焊接規范、焊接速度、焊條角度、運條方法等專業技術。
2、鎢極氬弧焊：掌握焊接引弧、收弧，接頭、單面焊接雙面成型的各種焊接技術，小徑管、大徑管對接，垂直固定（2G）、水平固定（5G）、兩種焊接位置的氬弧焊打底焊接操作技術。掌握焊接規范、焊接速度、焊絲角度、送絲方法等專業技術。
3、焊條電弧焊：掌握小徑管、大徑管對接，垂直固定（2G）、水平固定（5G）、兩種焊接位置的焊條填充、蓋面焊接操作技術。掌握焊接規范、焊接速度、焊條角度、運條方法等專業技術。
4、學習掌握氧-乙炔氣割技術及安全知識，了解氧-乙炔焊接切割設備及工具原理及應用范圍。掌握薄鋼板、厚鋼板的氣割等技術。
5、學習焊接原理，掌握各種電焊機的使用、維修、保養與維護，焊機電流的調節，焊接安全生產等知識。鋼材的性能、鋼中的常見組織、鋼材的分類及牌號焊條的組成及應用、焊條葯皮的類型及焊條的分類、焊條的選用及製造過程知識。常見的焊接缺陷及預防、焊接質量的檢驗。
B. P91和P92鍛制溫度怎麼樣控制
表1.T91鋼的化學成分
成分 C Mn Si S p Cr Ni Mo Nb V N
下限 0.08 0.30 0.20 - - 8.00 - 0.85 0.06 0.18 0.03
上限 0.12 0.60 0.50 0.01 0.02 9.50 0.40 1.05 0.10 0.25 0.07
由表1可以看出T91鋼的化學成分限制是十分嚴格的。
1.1.1.2 新型馬氏體耐熱鋼的焊接
超超臨界機組鍋爐用新型馬氏體耐熱鋼常用於超超臨界機組管道和過熱器管上。T/P91鋼使用溫度小於593℃。T/P92是在T/P91耐熱鋼基礎上發展起來的新型耐熱鋼，其中T/P92是在T/P91的基礎上通過加入1.5%～2.0%W代替部分Mo元素，Mo元素含量下降到0.3%～0.6%而形成的。這些9%Cr鋼具有良好的力學性能。馬氏體鋼的下一步發展是在這些鋼的基礎上加入Co、B等合金元素來進一步提高抗蠕變性能和抗氧化性能。
1.1.2 SA-213T91鋼焊接工藝試驗
1.1.2.1 試驗條件
（1）鋼材 T91鋼，￠42×5mm
（2） 焊接方法 採用手工鎢極氬弧焊，氬氣流量8－10L/min(背面充氬6－8L/min)
（3）環境溫度 20－30℃，濕度<60％。
（4）焊接位置 水平固定（5G），垂直固定（2G）。
（5）熱處理設備 LWK－12×（0－220）－B。
（6）焊接設備 ZX7-400STG。
（7）焊接材料 焊絲：MTS-3,￠2.4mm。
1.1.2.2 焊接工藝規范
（1）焊前坡口制備（機械加工出V型30°坡口）
（2）焊前清理 清除坡口內外母材表面兩側10mm范圍內及焊絲表面的油污、鐵銹、水分等，直至露出金屬光澤。
（3）對口點固焊 將焊絲熔化金屬直接點固在對口的根部，對口錯邊不超過0.5mm；點固焊前用電阻加熱坡口區到150℃；點固焊及正常施焊過程中不得在管子表面試電流，亂引弧。
（4）焊前預熱 焊前採用電阻加熱坡口兩側150mm左右，預熱溫度為150℃。層間溫度保持在200－300℃左右。
（5）焊前規范參數
焊接方法：Ws;焊絲牌號：MTS-3；直徑：￠2.4；極性：直流正接；電流：90-100A
電壓范圍：10-12V；焊接速度：45-55 mm/min；焊接層數：2層。
（6）焊後採用高溫回火熱處理方法
溫度：760±10℃；恆溫時間：1h；
升溫速度：150℃/h；降溫速度：150℃/h；
熱處理降溫到300℃以下可不控制。
1.1.2.3 焊接加熱規范
根據國外有關資料介紹，P91鋼除TIG焊外，其他工藝，不論材料厚度多少，預熱溫度都需要至少200℃，而對TIG焊來說，由於其非常低的擴散氫含量，預熱溫度可以放寬至100-150℃左右，最高層間溫度一般限制在300℃左右，這樣可以保證每道焊縫都轉變為馬氏體組織，從而在下一道焊縫的熱循環下都得到部分回火。
焊後熱處理溫度的選擇也有一些限制因素：這一溫度須高於各種標准所規定的最低溫度，即高於730℃，在實際操作中，為使焊縫金屬獲得足夠的回火，實際的處理溫度明顯需要高於這一水平（但不超過780～790℃）。實際焊接施工中，經755℃保溫4～5小時的熱處理，可得到滿意的沖擊韌性，而且也保證了熱處理後整個焊接接頭區的硬度在300HV左右，焊縫金屬硬度一般為240～280HV。
預熱是避免再熱裂紋和冷裂紋產生的有效手段。有關標准規定預熱和層間溫度應在180～250℃，不要超過300℃，焊後熱處理之前，必須將材料冷卻到150℃以下，應力較大時，冷卻溫度不要低於125℃。如果在室溫下冷卻，應嚴禁潮濕。同時，還可以適當降低焊接電流，避免出現弧坑裂紋，並有利於防止冷裂紋和再熱裂紋。
為了盡可能降低焊接殘余應力，應採用較高的溫度，但溫度過高，有可能降低鋼材的抗拉強度，破壞鋼材的原有組織和性能，促使碳化物的聚集和長大。為得到合適的硬度和良好的韌性，我們選擇750～770℃的焊後熱處理溫度，從實際情況看，是可行的。
綜合分析以上因素，最終確定的加熱規范如圖1所示，技術要求如下：
（1）升、降溫速度≤150℃；
（2）溫度在300℃以下可不控制；
（3）焊後若來不及進行回火熱處理，應立即進行消氫處理，處理溫度為300～350℃，恆溫2h。
1.1.2.4 P91大口焊接操作工藝
焊接工藝為手工鎢極氬弧焊打底，電弧焊蓋面，管內壁充氬保護。接頭形式為雙V形坡口對接焊縫，該坡口擴大了底層的焊接空間，易於焊絲擺動，熔合良好，使溶滴准確到位並焊透，以保證背面成形的均勻性。
（1）雙層TIG打底焊
採用雙層TIG焊打底，這樣一是因為TIG打底一層時焊層較薄會導致擊穿，影響根層焊縫質量；二是因為TIG焊第二層時能降低對第一層背面焊縫的氧化程度。應注意，第一層打底時，應邊打底邊揭開充氬保護膠布，以防止空氣進入焊後內部影響打底質量。
（2）合理控制管內保護氬氣流量
P91鋼根層焊接存在較大的表面氧化問題，因此必須採取管內充氬保護措施。一方面要合理控制氬氣流量，大徑管一般控制在20～30L/min為宜；另外要使管內氬氣有流動性以提高保護氬氣純度，從而再次降低焊接接頭的熱輸入量。考慮到焊接根部第二道焊縫時對第一道焊縫的高溫氧化影響，內保護氣一直持續到第二道焊縫焊完。
（3）多層多道焊
採用多層多道焊不僅可以控制焊接線能量，而且後層焊道對前層的熱處理能細化晶粒，改善接頭性能。
（4）雙人焊接操作
大徑厚壁P91管均應採用雙人焊接，打底時一人焊接，一人從另一側進行觀察打底焊情況。填充和蓋面時，兩人對稱同時焊接（如圖2所示）。
1.1.3 焊後檢測
焊後進行了外觀檢查包括：焊縫余高、余高差、焊縫寬窄差、根部凸出均合格。小徑管通過RT無損探傷，大口通過了UT無損探傷均合格。斷口檢查指標均合格，
常溫力學性能試驗，進行了拉伸和彎曲數據都合格。微觀金相組織觀察了：母材（500×回火索氏體+鐵素體）、焊縫（100×回火索氏體）、熱影響區（500×回火索氏體）組織合格。
1.1.4 焊接工藝評定結果
P91鋼最容易產生的缺陷是夾渣，主要分布於坡口邊緣，主要是由於清渣不徹底造成。當焊條烘乾效果不佳時，出現焊接缺陷的可能性會進一步加大。
P91鋼的焊態硬度為300～330HB，從熱處理後的實際情況看，焊縫硬度主要是在180～270HB，評定合格。
1.1.5 焊接操作工藝要領
施焊過程分為：對口定位焊、根層打底施焊、中間填充層施焊和蓋面層施焊。
（1）對口定位焊 採用高頻引弧法引燃電弧，將坡口兩側鈍邊熔化後加絲焊接。注意觀察坡口兩側的熔合情況，必須使熔敷金屬與母材充分熔合。
（2）根層打底施焊 採用內填絲法焊接，焊槍呈鋸齒形擺動，在兩側適當停留，填絲動作要穩。
（3）中間填充層施焊 採用連續送絲法，焊槍做鋸齒形擺動，焊絲要始終處在氬氣保護區內，焊接速度盡量加快，避免焊縫表面氧化。
（4）蓋面層施焊 採用連續送絲法，焊槍做鋸齒形擺動，焊絲要始終在熔池中間並處在氬氣保護區內，焊接速度盡量加快，避免焊縫表面氧化。
1.2 T/P92鋼的焊接工藝
T/P92鋼是在T/P91鋼中添加鎢（1.8%W）和降低鉬（0.5%Mo）而開發的新鋼種，因為W可以顯著提高鋼材的高溫蠕變斷裂強度，T/P92鋼的工作溫度比T/P91鋼工作溫度高，可以達到630℃。但是，鋼中過量添加鎢會促進δ-鐵素體的形成，降低沖擊韌性和蠕變斷裂溫度。
1.2.1 T/P92鋼的化學成分
表-2為T/P92鋼的化學成分（wt%）和 T/P92鋼的力學性能（最小值）
表2（T/P92鋼的化學成分（wt%）和 T/P92鋼的力學性能）
1.2.2 T/P92鋼焊接工藝特點及分析
T/P92鋼屬於低碳馬氏體耐熱鋼，其焊接工藝的特點和焊接技術要求較過去常用的馬氏體耐熱鋼的焊接工藝具有以下特點及改進：
1.2.2.1 焊接預熱溫度明顯降低
T/P92馬氏體鋼是低碳馬氏體鋼，允許在馬氏體組織區內焊接，這意味著焊接預熱溫度和層間溫度可以大大降低，一般推薦焊接預熱溫度為200～250℃，根據國外的研究經驗，預熱150℃以上可以完全防止產生冷裂紋。根據相關單位斜Y形坡口焊接裂紋試驗法提供的數據，測定的止裂（無裂紋）預熱溫度見表3。（可供我們試驗直接參考）
表3 常用鋼材Y坡口焊接裂紋試驗的止裂溫度
由表3可見，P91、T/P92、P9、F12鋼同屬於化學成分相近的馬氏體耐熱鋼，防止焊接冷裂紋的預熱溫度卻相差非常大。由表3可見，T/P92鋼是其中相對容易焊接的馬氏體耐熱鋼，焊接預熱溫度較低，比P22低合金鐵素體耐熱鋼的預熱溫度還低。
1.2.2.2 對層間溫度的控制要求比較高
為了獲得滿意的沖擊韌性，推薦層間溫度＜300℃。由於T/P92鋼的導熱系數比較小，小口徑和大口徑管道的焊接熱量比較集中，層間溫度比較高。如果不採取措施，層間溫度可以達到300～350℃，沖擊韌性將會大大降低。必須採用低焊接輸入熱量的焊接工藝施焊。
1.2.2.3 對焊接熱輸入的控制要求比較高
多項試驗數據證明：焊件輸入熱量對焊接接頭的沖擊韌性有較大的影響，焊件輸入熱量越大，焊接接頭的沖擊韌性越低。實踐經驗證明，如果採用普通低合金鋼的焊接熱輸入量焊接馬氏體耐熱鋼，焊接接頭的沖擊功只有10～30J。必須採用比較小的焊接輸入熱量施焊，如採用小直徑焊條、比較小的焊接電流，比較快的焊接速度，比較低的層間溫度，沖擊功可以達到50～100J。
1.2.2.4 焊後消氫處理
如檢驗規定要分層探傷及設備故障等原因要求分層停焊等情況下，為了避免氫致冷裂紋，建議焊件在焊接中停之後，以及在焊件冷卻到室溫之前進行去氫出來，即焊後待馬氏體轉變完加熱到250～350℃保溫2小時後保溫緩冷。
1.2.2.5 焊後熱處理
厚壁管焊件焊接結束後，必須冷卻到＜100℃，才能進行焊後熱處理。熱處理溫度和保溫時間對沖擊韌性影響的試驗結果見表4。隨著焊後熱處理溫度和保溫時間增加，沖擊韌性得到改善。提高焊後熱處理溫度，可以大大縮短焊後熱處理保溫時間，但熱處理溫度不能超過Ac1溫度。推薦焊後熱處理溫度為760±10℃，保溫時間為4～6小時。應特別仔細測量和控制焊後熱處理溫度。對於厚壁焊件，特別是進行單面加熱熱處理的管道焊縫，為了獲得比較高的蠕變斷裂強度和沖擊韌性，保溫時間為5～6小時。對於薄壁焊件可以選用比較短的保溫時間，薄壁管氬弧焊焊件可以採用比較低的熱處理溫度，或者採用比較短的熱處理保溫時間。熱處理的升溫速度一般為80～120℃/h，熱處理的冷卻速度一般為≤150℃/h。
表4 熱處理溫度和恆溫時間對沖擊韌性的影響
1.2.2.6 焊接操作工藝對接頭質量的影響及其分析
通過對T/P92焊材進行大量的焊接工藝試驗，總結出來許多有利於提高焊接質量的焊接操作方法，總結以下幾點：
1）氬弧焊打底時必須進行有效背面氬氣保護，因為鋼中Cr含量高達10%左右，以防止焊縫背面氧化。
2）坡口焊的焊道排列對沖擊韌性有比較大的影響，採用一層兩道焊接操作方法比一層三道的沖擊韌性好。
3）熔敷金屬和焊接接頭的沖擊韌性有比較大的差別，一般大口徑管道焊接接頭的沖擊韌性比熔敷金屬的沖擊韌性好。
4）不同焊接位置對沖擊韌性有很大的影響，一般大口徑管道橫焊的沖擊韌性比平焊和立焊的沖擊韌性好。
5）薄焊道比厚焊道的沖擊韌性高，一般希望焊道的厚度＜2.5mm。GTAW工藝焊層應盡量厚。
6）快速擺焊比慢速直道焊的沖擊韌性好。
7）管道單面加熱熱處理和雙面加熱熱處理方法對焊縫的沖擊韌性也有很大的影響，單面加熱熱處理的內、外壁存在較大的溫差，影響焊接接頭的沖擊韌性。故有人建議採用比較低的熱處理溫度和比較長的熱處理時間。
1.2.3 T/P92鋼的焊接材料分析
採用新鋼種之前，必須證明焊接材料具有足夠高的常溫力學性能和高溫蠕變斷裂強度。製造電站設備的耐熱鋼應該具有足夠高的常沖擊韌性，在水壓試驗時，較高的沖擊韌性可以降低水壓試驗的溫度，降低熱能消耗，並確保電站設備足夠安全。
電站鍋爐製造中常用的焊接方法有：GTAW、SMAW等焊接方法，為此必須開發與之相適應的氬弧焊用實心焊絲，手工電弧焊用焊條，不少焊材生產公司為了提高焊接材料的蠕變斷裂強度和沖擊韌性，進行了大量焊材性能和蠕變斷裂強度試驗研究工作。
1.2.3.1 德國蒂森公司T/P92焊材的典型化學成分和機械性能見表-5。
表-5
1.2.3.2 焊條電弧焊
用於焊接T/P92鋼的焊條為ThemanitMTS616（E9015-B9或E9015-G），ThemanitMTS616焊條的焊接工藝參數見表6。ThemanitMTS616焊條熔敷金屬的化學成分見表7。熔敷金屬的力學性能見表8。P92大口徑鋼管對接焊接接頭的力學性能見表9。
表6 焊條電弧焊的焊接工藝參數
表7 ThemanitMTS616焊條熔敷金屬的化學成分（wt%）
表8 ThemanitMTS616焊條熔敷金屬的力學性能
表9 ThemanitMTS616焊接接頭的力學性能（規格300*40mm）
1.2.4 焊接操作工藝要領
通過實際操作試驗發現，由於母材、焊材的合金元素含量高，液態金屬的流動性較差，因此焊接時應特別主要以下幾點：
（1）焊條必須按照說明書中規定的300～350℃保溫2h烘焙，以保證焊條的乾燥性。
（2）由於液態金屬流動性差，安裝對口時應適當加大對口間隙（3～4mm），打底時，焊接電流應適當，以保證根部焊接質量。
（3）焊條的引弧電流過小，易粘焊條；但焊接電流過大，則造成熔池不清，易形成夾渣缺陷。因此，選擇適當的焊接電流是保證焊接質量的關鍵。
（4）由於P92鋼易出現冷裂紋和弧坑裂紋，因此焊接時應注意將弧坑填滿，可以採用逐漸減少電流或採用斷弧疊加法收弧。
（5）該焊條的焊渣不易清理，應注意層間清理，特別是接頭部位，必要時採用砂輪機打磨，以保證接頭質量。
（6）每層焊道不可過厚一般不超過焊條的直徑。
2 結論
通過對T/P91和T/P92新型馬氏體耐熱鋼的焊接工藝分析研究及對焊接材料的分析介紹，使我們對T/P92的性能有了進一步的了解，為我們下一階段編制T/P92焊接工藝任務書及評定方案有了可靠的理論依據。對今後對這類鋼的焊接工作研究具有重要的指導性意義。
由於化學成份上的接近，T/P92鋼的焊接工藝性能與T/P92鋼的基本相同，T/P92鋼焊接工藝參數、預熱、層間溫度和焊後熱處理與T/P91非常接近。T/P92具體的焊接工藝規范這里就不一一羅列了。
超超臨界鍋爐中的一些新型耐熱鋼在我國雖然已經應用，有一定的經驗，但不是很成熟。我們應繼續加強研究，以保障我國超超臨界機組的製造和安裝質量，確保超超臨界機組的安全運行。
參考文獻
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備註：此篇論文被評為二類優秀論文並收入到《中國職工焊接技術協會2008焊接技術論文集》。