本发明专利技术涉及用于借助于峰值温度回火焊接来焊接薄壁管的方法。本发明专利技术涉及一种用于通过TIG焊接来连接两个构件的方法，所述构件由空气硬化式钢合金且具体而言由材料T23或T24构成。在待连接的构件之间产生接头(17)，具体而言，所述接头从内侧朝外侧变宽。首先，在内侧的区域中焊接根部层。随后，焊接贴近根部层的填充层，使得接头被填充至少90％。最后，将覆盖层焊接到填充层上，借此以这样的方式来预先规定焊接参数：在内侧上，在根部层的区域中将温度调节在优化温度范围中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于连接两个邻近的部件特别是管壁调风器(register)的两个管以产生锅炉壁的方法。蒸汽发生器的锅炉壁包括介质流过其中的管，所述管通过设置在管上的带条而连接到彼此上，并且形成闭合式锅炉壁。管壁调风器可沿着圆形焊缝调风器邻接部借助于带条调风器邻接部上的带条和/或通过管而连接到彼此上。通过焊接，特别是借助于钨极惰性气体焊接方法来完成连结。
技术介绍
在运行期间，蒸汽发生器的锅炉壁会经受大的应变。特别地考虑到介质材料流过其中的管，因此必要的是，使用可受压的材料。锅炉壁包括封闭锅炉的燃烧室的燃烧室壁和烟道气通道的贴近的包壁。燃烧室壁以及包壁必须能够移除足够的热。为了满足这些要求，可用于壁的材料是马氏体钢合金。但是，这些材料热需要进行后续热处理，这就是为什么使用避免进行后续热处理的材料是合乎需要的。因此，优选地使用铁素体、贝氏体或贝氏体-马氏体钢合金。由于它们的化学成分的原因，即使在预热下进行焊接，这些合金中的一些往往在从焊接温度冷却下来时会增加硬化。在下文中，这样的合金将称为是“空气硬化式”的。具体而言，使用材料T23(7CrWVMoNb 9-6)或T24(7CrMoVTiB 10-10)，这些材料由欧洲标准EN 10216以及由美国材料实验协会(美国宾西法尼亚West Conshohocken的ASTMInternational)的 ASTM A213/A213M_09a 所限定和 / 或标准化。材料 T24 称为 7CrMoVTiB10-10。基于用于在压力下运行的无缝钢管_ EN10216-2)的技术输送条件，待连结的构件的碳含量可为0.05wt% -O.1Owt % ( ^^二重量1^ ) ο已经发现由这样的材料特别是材料T24和T23制成的管会在蒸汽发生器的运行期间经受损害。材料在焊接操作期间完全硬化，使得由于根部中的几何构造不规则性的原因，由于高压的原因和由于高温的原因，在管的内侧上形成裂纹，然后所述裂纹造成损害，并且最终导致管中有泄漏。 这里，具有高达5mm至最大10限度mm的壁厚的管称为薄壁管。VDTt)V(德国技术控制协会)材料数据表533/2不会在经TIG (钨极惰性气体)焊接的具有< 10_的壁厚的薄壁管中提供后续热处理。实际上，在回火温度处进行后续热处理会消除焊接中的硬度增加；但是，已经发现，这不仅昂贵，而且还可导致裂纹的形成，以及导致经热处理的构件变形。在大型锅炉中，这个方法不可行。到现在为止，已经考虑到的另一种解决方案是在马氏体开始温度以上进行焊接。但是，这个温度非常高，并且因而这个建议在实际应用中还不合适。这个方法会产生超热结构，并且伴随着材料属性的恶化。
技术实现思路
因此，本专利技术的目标是提供一种用于焊接管壁调风器的焊接方法，该方法也适于空气硬化式钢合金，并且特别适于材料T23和T24，并且特别适于薄壁管。用展示了专利权利要求1的特征的方法来实现此目标。在两个构件的接头焊接中，例如两个管或两个带条的接头焊接中，在接头中形成多层焊缝。首先，产生根部层。根部层位于在两个管焊接在一起时而形成的内侧上，所述内侧由与介质相关联的管形成。优选地，接头从内侧朝相对的外侧变宽。接头可为具有三角形或梯形横截面的V形接头。随后，对根部层施用至少一个填充层，如果可能的话，所述填充层填充待连接的两个构件之间的接头高达基本外侧的高度。通过使用类型与待连结的构件的材料相同的焊接填料材料来完成对同样类型的管道的接头焊接。因此，例如，用对应的焊接填料材料WZCrMo2VTiNb来将由T24制成的两个管焊接在一起。另外，焊接方法可用于不同的类型的焊接接头，其中，待连结的构件中的至少一个和/或焊缝展示空气硬化的属性。将所谓的钨极惰性气体焊接(TIG焊接)方法用作焊接方法。可适当地确定用于根部层和填充层的焊接条件。这样做时，在根部层的区域中形成硬化区，在这种情况下，在所述硬化区中，α混合晶体已经转变成Y混合晶体。Y混合晶体会显示较大的碳可溶性，在冷却过程期间，这会在受热影响的区中以及在堆焊本身中导致材料有应变晶格和伴随的增加的硬化。这个硬度增加也出现在待连结的构件的内侧的区域中，这是特别关键的。这个极端硬度会使构件(例如管壁调风器)易于形成裂纹，可选地还易于在连结位点处特别是在内表面处有应力裂纹侵蚀。另一个存在的关键硬化机制是特殊的碳化物在550°C的温度范围中分离。这样的特殊的碳化物会导致受热影响的区域敏感化，并且导致对所谓的松驰裂纹形成损害机制的易感性增加。 因此，根据本专利技术，将一个或多个覆盖层焊接到填充层上，借此以这样的方式来预先规定焊接参数，即，内侧和/或根部层的区域中的焊缝的加热——所述加热由焊接过程引起一发生在优化温度范围内，并且因而导致硬度减小。用于优化硬度以及用于优化微结构的优化温度范围由相图的Aa温度和Ac3温度的对于材料而言专有的保持点或转变点确定，特别是还由特殊的碳化物的对于材料而言专有的分离温度确定。优选地，这个条件在焊接电流强度被限制在70安培和120安培之间的范围的情况下实现。优选地，通过所谓的摆式焊接来施用至少一个覆盖层。这样做时，覆盖层的焊道不会产生为直线焊道，而是为摆式焊道。其在接头中以蛇形线的形式延伸。当摆式焊道产生时，焊接电极和/或焊接填料材料的焊条不仅沿着焊缝而且同时横向于焊缝而前后移动，使得产生蛇形焊道形状。由于这个运动的原因，相对于内侧上的或根部层的区域中的之前硬化的区的距离不断改变。对这些硬化区的热供应是适度的，使得温度可保持在优化温度范围中。这样做时，焊接电流因而被限制在70安培和120安培之间的范围中的最大值。优选地，用于焊接根部层和/或填充层的焊接电流大于用于焊接至少一个覆盖层的焊接电流。用于焊接根部层的焊接电流则可小于用于焊接填充层的焊接电流。可从从属的专利权利要求以及描述中推知根据本专利技术的方法的有利实施例。该描述阐明了方法的一个示例性实施例，并且局限于本专利技术的实质特征，以及限于其它情形。附图将用于补充信息。附图说明图1显示了在示例中作为管壁调风器的构件的管的示意图的透视图2显示了接头的示意性横截面图，接头在两个构件(例如两个管)的连结位点处包括多层焊缝；图3和4显示了焊缝的覆盖层的多个摆式焊道中的一个的行进的示意图；图5至8显示了显示用于焊道的若干层的布置选项的示意性横截面图；图9显示了焊道I的电流强度和壁厚W之间的关系的表示；以及图10显示了针对焊接电流I的各种电流强度且针对壁厚W，在受热影响的区Z中的温度I和时间t之间的关系。具体实施例方式图1显示了管11作为用于制造锅炉壁的管壁调风器10的示例性构件。锅炉壁包括封闭锅炉的燃烧室的燃烧室壁和封闭贴近燃烧室的烟道气通道的包壁。锅炉壁构造成以便不透气。通常，例如，在制造锅炉壁时，必要的是通过焊接(例如TIG焊接)在两个受到影响的管端上以不透流体的方式将管11连接到彼此上。这样做时，邻近的锅炉壁调风器10的管11连接到彼此上。通过焊接，例如通过TIG焊接，来完成这个连接。两个邻近的管壁调风器10的管11在圆形焊缝调风器邻接部处连接到彼此上，并且/或者两个邻近的管壁调风器10的带条12在调风器邻接部处借助于焊缝13而连接到彼此上。图2显示了这种焊缝13的示意图。用于待连接的两个构件11本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于通过焊接来连接两个构件(11，12)的方法，其中，所述两个构件(11，12)中的至少一个或用于产生焊接接头的焊接填料材料由空气硬化式钢合金构成，所述方法包括以下步骤：?在待连接的所述两个构件(11，12)之间提供从内侧(14)延伸向外侧(15)的接头(17)；?在所述内侧(14)的区域中焊接根部层(20)，?焊接贴近所述根部层(20)的填充层(21)，?在所述外侧(15)的区域中，以预先规定的焊接参数焊接贴近所述填充层(21)的至少一个覆盖层(23)，使得在所述内侧(14)上的所述根部层(20)的区域中将温度调节在优化温度范围中。
【技术特征摘要】
2011.07.26 DE 102011052161.5;2011.11.11 DE 1020111.一种用于通过焊接来连接两个构件(11，12)的方法，其中，所述两个构件(11，12)中的至少一个或用于产生焊接接头的焊接填料材料由空气硬化式钢合金构成，所述方法包括以下步骤 -在待连接的所述两个构件(11，12)之间提供从内侧(14)延伸向外侧(15)的接头(17)； -在所述内侧(14)的区域中焊接根部层(20)， -焊接贴近所述根部层(20)的填充层(21)， -在所述外侧(15)的区域中，以预先规定的焊接参数焊接贴近所述填充层(21)的至少一个覆盖层(23)，使得在所述内侧(14)上的所述根部层(20)的区域中将温度调节在优化温度范围中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钢合金具有在1.9重量％ -2. 6重量％ (wt% )的范围中的铬含量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述钢合金具有在2.25重量％ -2. 5重量％ (wt% )的范围中的铬含量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个覆盖层(23)的至少一个焊道(24)施用为摆式焊道(P)。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述优化温度范围的上...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·赫尔姆里希，A·科普，K·伊尔迪林，T·鲍姆加滕，
申请(专利权)人：阿尔斯通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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