1. Phương pháp hàn
Khi hàn ống hợp kim nồi hơi áp suất cao, yêu cầu chất lượng đối với mối hàn cơ sở là cao. Không chỉ yêu cầu mối hàn phải nóng chảy hoàn toàn, mặt sau phẳng và không có khuyết tật, mà còn yêu cầu không có xỉ hoặc ít xỉ ở mặt sau của mối hàn, nếu không sẽ ảnh hưởng đến hoạt động an toàn của thiết bị. Do đó, phương pháp quy trình hàn là hàn hồ quang khí trơ vonfram thủ công cho đế, hàn hồ quang thủ công để điền đầy và phủ được áp dụng.
2. Lựa chọn vật liệu hàn
Dây hàn hồ quang khí trơ vonfram thủ công: Dây hàn ER55-B2-MnV (TIG-R31), đường kính dây hàn φ2,5mm.
Điện cực hàn hồ quang tay: Điện cực R317 (E5515-B2), đường kính φ3.2mm, φ4mm.
3. Làm nóng trước khi hàn
Làm nóng trước có thể làm chậm tốc độ làm mát của mối hàn và vùng chịu ảnh hưởng của nhiệt, có lợi cho việc tránh hình thành cấu trúc cứng, giúp thoát hydro trong vùng hàn và ngăn ngừa vết nứt hàn. Do hàm lượng cacbon và hàm lượng nguyên tố hợp kim cao của thép 12Cr1MoV, nhiệt độ làm nóng trước được chọn là 200 ~ 300 độ và vùng làm nóng trước được tập trung vào mối hàn và ít nhất 100mm ở cả hai bên. Trong toàn bộ quá trình hàn, nhiệt độ giữa các lớp phải được giữ không thấp hơn nhiệt độ làm nóng trước.
4. Hoạt động hàn
Đối với việc hàn thép 12Cr1MoVG, không chỉ các thông số kỹ thuật hàn phải được kiểm soát chặt chẽ mà thao tác hàn cũng có tác động quan trọng đến chất lượng mối hàn. Các bước thao tác hàn như sau:
a. Mồi hàn hồ quang argon: cố định ống nối theo chiều ngang, sử dụng hồ quang ngắn trong khi hàn và giữ cho súng hàn càng thẳng đứng càng tốt với bề mặt phôi, có lợi cho việc bảo vệ khí argon vào hồ hàn. Súng hàn và dây hàn có thể được xoay nhẹ theo chiều ngang để đảm bảo cả hai mặt của rãnh đều nóng chảy. Đồng thời, nên kiểm soát nhiệt độ hồ quang nóng chảy để ngăn ngừa sự thâm nhập hàn và các nốt hàn. Tại mối nối, sử dụng máy mài góc để mài hố hồ quang, loại bỏ các khuyết tật hàn như vết nứt đóng hồ quang và lỗ rỗng tại hố hồ quang, sau đó tiếp tục hàn hồ quang.
b. Khi hàn hồ quang để điền đầy, nên sử dụng hàn hồ quang ngắn và lượng nhiệt đầu vào không được quá lớn. Nếu sử dụng hàn hồ quang dài, không chỉ có các vấn đề như hồ quang cháy không ổn định, độ sâu nóng chảy nông, kim loại bắn tung tóe lớn và làm cháy trầm trọng hơn các thành phần hợp kim mà còn dễ tạo ra các khuyết tật như cắt dưới và thâm nhập không hoàn toàn. Đồng thời, các khí độc hại như N2 và O2 trong không khí dễ xâm nhập vào vũng nóng chảy, tạo thành các khuyết tật lỗ rỗng trong mối hàn. Khi hàn, có thể sử dụng phương pháp cấp dây hình lưỡi liềm nhỏ. Ở cả hai bên rãnh trong 0,5 ~ 1 giây và xỉ hàn phải được làm sạch kỹ lưỡng giữa các lớp hàn. Khi phát hiện ra các khuyết tật hàn như lỗ rỗng, nên loại bỏ các khuyết tật hàn bằng máy mài góc. Khi đóng hồ quang, hố hồ quang phải được lấp đầy để tránh các vết nứt hố hồ quang. Các mối nối giữa các lớp phải được so le và không được phép chồng chéo lên nhau.
c. Khi hàn hồ quang nắp, dòng điện hàn phải nhỏ hơn một chút so với phần điền đầy. Nên chọn góc điện cực chính xác và cấp điện cực phải đồng đều để tránh khuyết tật cắt dưới ở mép rãnh. Chiều cao dư của mối hàn phải được kiểm soát ở mức 1 ~ 3mm để tránh tập trung ứng suất tại mối nối trong quá trình sử dụng.
5. Xử lý nhiệt sau khi hàn
Sau khi hàn, cần xử lý nhiệt giảm ứng suất. Làm nóng toàn bộ mối hàn đến 720-760 độ. Sau khi giữ nhiệt độ không đổi trong 1~2 giờ, mối hàn và khu vực gần mối hàn phải được phủ ngay bằng vật liệu cách nhiệt để mối hàn nguội dần đến nhiệt độ phòng. Mục đích của xử lý nhiệt là loại bỏ hoặc giảm cấu trúc cứng ở khu vực bị ảnh hưởng, tăng độ dẻo và độ dai, giảm hiệu quả ứng suất dư hàn và tạo điều kiện thoát hydro khuếch tán, do đó làm giảm xu hướng nứt lạnh.
