摘要：随着经济的发展，我国发电厂的建设也在如火如荼的进行中，当前，火力发电厂焊接热处理技术规程规定了火力发电设备在安装、检修及工厂化配制中对钢制焊件进行焊接热处理的要求，适用于对焊件进行的预热、后热和焊后热处理。而现场在执行规程进行焊接热处理实际操作时，会经常遇到实际操作与规程不符的一些地方，如何提高规程执行性和优化现场操作性从而满足热处理技术要求是值得我们关注的问题。
关键词：火力发电厂；焊接；热处理；问题；纠正措施
引言
不锈钢是指耐水、蒸汽、空气等弱腐蚀介质和盐、碱、酸等化学浸蚀性介质腐蚀的钢种，不锈钢中主要元素为Cr，而对Cr的含量，各国标准又不完全相同，例如美国钢铁协会（AISI）以含w（Cr）4％为界限，w（Cr）>4％的钢叫不锈钢；日本工业标准JISG0203则规定，不锈钢w（Cr）>11％；德国DIN标准及欧洲EN10020标准规定不锈钢的w（Cr）≥10．5％，w（Cr）≤1．2％；在我国，一般规定w（Cr）≥12％的钢种为不锈钢。不锈钢有很多种，我国国家标准GB/T13304—2008《钢分类》中，按照不锈钢的金相组织可划分为5类，分别为铁素体型不锈钢、马氏体型不锈钢、奥氏体－铁素体型不锈钢、奥氏体型不锈钢和沉淀硬化型不锈钢。其中奥氏体不锈钢因其具有良好的耐腐蚀性，优良的抗氧化性和较好的力学性能而广泛运用于石油、化工、电力等行业。在电力行业，常用的奥氏体不锈钢有1Cr18Ni9Ti，0Cr18Ni9，SA213－TP347H，SA213－TP304H，SA213－TP316L，SA213－TP304L等。其中SA213－TP347H，SA213－TP304H由于高温强度高、韧性好、耐磨性好，广泛应用于工作温度压力较高，受烟气冲刷腐蚀严重的过热器及再热器蛇形管。0Cr18Ni9，SA213－TP316L，SA213－TP304L因其碳含量较低，力学性能低，焊接性良好，常常用于工作压力不大，工作温度不高，但对清洁度要求很高的润滑油管和仪用压缩空气管、热工仪表管等。
1焊后热处理的目的
焊后消氢热处理，是指在焊接完成以后，焊缝尚未冷却至100℃以下时进行的低温热处理。一般规范为加热至200~350℃，保温2-6小时。焊后消氢处理的主要作用是加快焊缝及热影响区中氢的逸出，对于防止低合金钢焊接时产生焊接裂纹的效果极为显著。消除焊接应力热处理是使焊好的工件在高温状态下，其屈服强度下降，来达到松弛焊接应力的目的。常用的方法有两种：一是整体高温回火，即把焊件整体放入加热炉内，缓慢加热到一定温度，然后保温一段时间，最后在空气中或炉内冷却。用这种方法可以消除80%-90%的焊接应力。另一种方法是局部高温回火，即只对焊缝及其附近区域进行加热，然后缓慢冷却，降低焊接应力的峰值，使应力分布比较平缓，起到部分消除焊接应力的目的。有些合金钢材料在焊接以后，其焊接接头会出现淬硬组织，使材料的机械性能变坏。此外，这种淬硬组织在焊接应力及氢的作用下，可能导致接头的破坏。如果经过热处理以后，焊缝的金相组织得到改善，提高了焊缝的塑性、韧性，从而改善了焊接接头的综合机械性能。
2热处理规程“焊接热处理工艺”执行过程中常见问题
首先是预热问题。当监测焊件坡口外热电偶达到预热温度后，焊工就开始焊接。其次是制定焊后热处理工艺措施时的问题。制定焊后热处理工艺措施时，应考虑的因素和采取的措施不全面，例如管道返修后热处理时未考虑到运行对焊缝及母材性能的影响；连同阀体一起热处理时未考虑到热处理温度对阀门阀件、密封件的影响。最后是焊接接头设计细节的几个问题。由于钢和铝有较大的物理性能差异，所以在钢和铝焊接接头细节设计和制造也会有差异：由于铝的热传导较快，相同情况下焊接铝时用于熔化金属的热量低于焊接钢，所以在坡口设计时，相对于钢应有较大的坡口角度，这样可以减少需要熔化的母材金属，以避免可能产生的未熔合，特别在MIG焊时尤其要注意这一点。
另外在多层焊操作时必须注意前一焊道表面不能突度过大，否则容易产生层间未熔合。例如在ISO9692-1（焊接及相关工艺—接头准备—钢的焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、气焊、TIG焊和能量束焊）中推荐的对接接头V型坡口的角度为40°~60°，通常以60°居多。而在ISO9692-2推荐为60°~90°，通常以70°居多。焊接全熔透对接接头时，应尽量使用背面熔池保护，使用的背面保护材料可以为奥氏体不锈钢、铝合金、铜或陶瓷。铝合金可以实现单面焊双面成型，但由于铝合金高温下强度低，焊接接头在无背面保护时容易过度下榻，所以其背面成型效果不好，背面余高通常较大。
3热处理规程“焊接热处理工艺”执行过程中常见问题的解决措施
3.1预热问题解决措施
当监测焊件坡口外热电偶达到预热温度时，应保持一段时间，并用红外测温仪或接触式测温仪进行测温，确保坡口待焊部位的温度达到要求。
3.2制定焊后热处理工艺措施时问题的解决措施
对已运行过的管道焊接接头，应在热处理前、后对焊缝及母材硬度进行检验，必要时进行金相检验；对已运行过的管道焊接接头，宜选用较低的恒温温度或较短的恒温时间。对连同阀门一起进行焊后热处理的焊件接头，应采取措施确保阀体的问题不超过其运行温度。
3.3焊接工艺要点
（1）焊接方法：选用焊接方法时必须考虑焊接质量、成本因素及工作效率等，在电力建设中，奥氏体不锈钢焊接一般采用手工钨极氩弧焊（GTAW）和焊条电弧焊（SMAW），当壁厚小于6mm时，宜选用手工钨极氩弧焊，壁厚大于6mm时，可采用氩弧焊打底，焊条电弧焊盖面，既能保证焊接质量，又能有效降低成本，提高工作效率。（2）焊接工艺参数焊接时必须严格控制焊接工艺参数，避免产生接头过热现象，奥氏体不锈钢热导率小，热量不容易散失，很容易得到所需尺寸的熔池。
3外加磁场对焊接过程的影响
焊接电弧与焊接质量密切相关，由于电弧加热范围的限制，各种焊缝成形缺陷极易产生。横向磁场一般为磁场方向垂直于电弧电流方向，也称为垂直磁场。由左手定则可知，横向稳恒磁场会使焊接电弧偏向一侧。若外加磁场为交变横向磁场时，电弧会随磁场方向的周期性变化而产生摆动，这种电弧的摆动可以增加加热区的宽度，减小熔深。外加纵向磁场，即平行磁场时，电弧中带电质点的运动方向与磁感线方向并非理论上完全平行，而是呈一定夹角，在Lorenz力的作用下会沿平行于电弧轴方向上呈螺旋运动，由于外加磁场可以改变电弧形态及热流密度分布，目前应用磁控电弧焊接的研究主要集中于细化晶粒、抑制咬边、改善焊缝成形、提升焊接接头力学性能等方面，但还未能建立外加磁场与控制目标间的定量关系。今后对电弧焊的研究应结合数值模拟方法，采用电场-磁场-热场多物理场耦合关系，实现电弧、熔滴、熔池与焊缝质量之间关系的定量描述。
结语
目前，随着火电厂技术的不断进步和更新，焊接热处理技术作为火电厂的关键技术也有着发展，在焊接热处理时不可避免的会出现一些问题，影响焊接热处理的质量，所以必须要深入掌握焊接热处理技术，解决焊接热处理引起的各种问题，从而确保焊接热处理质量，这对于保障火电厂的正常生产运行具有重要的现实意义。
参考文献
［1］周振丰．焊接冶金学：金属焊接性［M］．北京：机械工业出版社，1996．
［2］张文钺．焊接冶金学：基本原理［M］．北京：机械工业出版社，2004．