電站高溫高壓閥門堆焊技術及制造工藝

通常采購電站專用閥門的現場工況均為540°C的高溫水蒸氣，因此其所采購的閥門主題材質選用25或12Crmov,閥體密封面用鈷基合金d802(sti6)焊條對焊，D802對應GB984標準中的型號Edcocr-a,相當于Aws中的Ercocr-ao-d802材料可在高溫高壓下連續啟閉工作，具有優良的耐磨性抗沖擊性，抗氧化性，耐腐蝕性及抗氣蝕性。

電站閥門的密封面是采用鈷基合金加工閥座并且在閥體中間孔部位用電焊的方式對焊而成，由于其所處的位置是在閥體與密封面中間并且孔處在較深的位置，在堆焊時易產生裂紋和渣物等缺陷，故采用加工試件的方式進行深孔對焊。鈷合金具有良好的抗金屬一金屬間磨損的性能，特別是在高載荷狀態下的抗擦傷性能。基體中高的合金元素含量能提供極佳的抗腐蝕性和抗氧化性。鈷基合金不發生同素異形轉變，鈷基合金的熔敷金屬處于熱態 (650℃以下)時，其硬度降低并不明顯，只有當溫度升高到650℃以上時，硬度才明顯下降，當溫度恢復到熱態以下時，其硬度又回復到接近原始的硬度。也就是當母材進行焊后熱處理時，密封面的性能不會損失。

通常這種工藝會使得焊材表面污染，焊材吸濕，母材及填充金屬內含有較多雜質和油污，閥體焊接部位剛性大，特別是DN32-DN50口徑的閥門，預熱及焊后熱處理工藝規范選用不當，焊接工藝的參數選用不大，焊接材料使用不當等原因。

電站專用閥門在對焊的過程中在鈷基合金產生裂紋的原因主要是閥體的剛性大。在堆焊的過程中電弧形成了熔池，對焊接部位持續加熱，而降溫速度落差較大，融化后的金屬凝固成了焊縫，如果焊接過程中預熱較低，焊層溫度下降必然很快在焊層快速冷卻情況下，焊層的收縮率快于閥體的收縮率，在這種應力作用下很快使焊層與母材形成一種內拉應力，將焊層拉裂。在加工焊接部位時應嚴禁出現尖角。預熱溫度過低， 在焊接過程中熱量快速散發。層間溫度過低，焊層冷卻速度過快對于堆焊材料來說是很不利的。焊材鈷基合金本身具有很高的紅硬性，在500～700℃ 工作時， 硬度能保持300～ 500hb，但是其韌性低，抗裂性較差，容易形成結晶裂紋或冷裂紋，故焊前必須進行預熱。預熱溫度視工件大小而定，一般預熱范圍取350-500℃ 。

我公司為了避免以上所述問題出現，每次堆焊之前焊條均為經過高溫處理及將焊條放入150°C的溫度下烘焙1小時隨后放入保溫桶內備用，其目的是防止焊條過于潮濕；另外深孔對焊圓弧R角在現場工藝允許的前提下盡量采用較大值，并且保證層間溫度≥250°C，堆焊完成后保證清理干凈焊渣，閥體在堆焊后立即放入爐內保溫（450°C），帶工藝完成后升溫至750°C±20°C回火，升溫速度保持每小時150°C，保溫2小時候隨爐冷卻出爐即可。

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