1、結構施工大型電廠煙囪鈦-鋼復合板內筒的 焊接及工藝控制陸玉明鄭謙文呂士波上海電力建筑工程公司上海200031摘要：大型電廠煙囪的鈦-鋼復合板內筒的焊接質量，關乎煙囪防腐性能和使用壽命。江蘇某電廠煙囪采用鈦-鋼復合板 內筒，詳細闡述了鈦-鋼復合板的焊接工藝，施工時抓住焊接控制要點，取得了良好的效果。關鍵詞：煙囪鈦-鋼復合板焊接工藝控制中圖分類號：TU22文獻標識碼：B文章編號：1004-1001(2014)11-1255-03Weelldding of LLaarrggee Power Plant Inner Chimney Tubbee MMaade of TTiittaanium/Steee

2、ll Coommpoossite Plate and its Proocceessss CCoonntrroollLu YumingZheng QianwenLv ShiboShanghai Power Construction Co., Ltd.Shanghai2000311鈦-鋼復合板的簡介鈦-鋼復合板是鈦板與碳鋼或其他普通鋼通過一定方式 結合的復合板，兼具鈦板的耐腐蝕的優點和碳鋼或其他鋼 種的優點，且在滿足實際使用需求的同時降低了成本。目 前在電力、石化等行業大量使用。江蘇某電廠煙囪鋼內筒材料采用爆炸-軋制鈦-鋼復合 板，厚度取：8 mm+1.2 mm、18 mm+1.2 mm、20 m

3、m+ 1.2 mm及24 mm+1.2 mm。鈦-鋼復合板中鈦材（復材） 采用TA2牌號，厚1.2 mm；基材采用Q235B，厚 8 mm、 18 mm、20 mm及24 mm等。鈦-鋼復合板總質量約800 t。 鈦- 鋼復合板焊接采用手工鎢極惰性氣體保護焊（ GTAW ） 。鈦-鋼復合板焊接時， 氬氣的有效保護區域應覆 蓋鈦貼條溫度可能超過400 °C的局部或全部區域。即采用 二氧化碳氣體保護焊焊接基材鋼板，采用單面焊雙面成形 的焊接方法；鈦貼條（TA2）與鈦復合板角焊縫搭接采用手工鎢極氬弧焊。2鈦-鋼復合板焊接工藝1-72.1 工藝流程下料打坡口焊件組對焊接焊縫目視檢查探傷2.2

4、 焊前的準備工作2.2.1工藝評定及焊工培訓作者簡介：陸玉明（1968），男，本科，高級工程師。 通訊地址：上海市高郵路68號（200031）。 收稿日期：2014-09-16施工前，應根據設計文件及鋼結構工程施工質量驗 收規范（GB 502052001）進行焊接工藝試驗評定，根據 評定工藝，編制焊接工藝，對焊工進行焊前培訓、考試。 2.2.2場地準備鈦板焊接時，鋼板對接平焊焊接位置處，需做好防風 措施，以防止外部風、砂對工件的污染。鈦板焊接采用水 冷卻時，應做好進水管接道位，并做好排水工作，并保持 相對濕度在90%以下。在焊接時應用臨時圍設做好隔離措 施，焊接人員應穿戴整潔，戴好干凈手套，嚴

5、禁油污及鐵 器碰鈦板。2.2.3材料驗收對原材料的檢驗鈦-鋼復合板材料的復試：生產廠 商對進場材料必須提供材料質保書、化學成分、力學性能 和工藝性能以及超聲探傷報告，并對外形尺寸、表面質量 等進行檢查，符合要求后才能發貨。鈦-鋼復合板進入施工 現場后由業主組織進行抽樣復驗，并委托專業檢測單位進 行檢測。焊材的化學成分和性能應與母材相當。選用的焊絲應 有質量證明文件。焊絲應潔凈、無氧化色，無裂紋、起皮 等表面缺陷。其化學成分應符合鈦及鈦合金絲（GB/T 36232007）的有關規定。氬氣純度應99.99%，含水量應50 mg/m3。氬氣輸 送管不宜采用橡膠軟管等吸濕性材料。2.2.4下料及坡口加

6、工鈦-鋼復合板及鈦貼條的存放場地應保持清潔。 坡口切割時，其表面不得過熱變色，當采用等離子弧方法切割時，應去除污染層。坡口質量應符合要求：表2014·11 Building Construction 1255陸玉明鄭謙文呂士波: 大型電廠煙囪鈦-鋼復合板內筒的焊接及工藝控制面平整，無裂紋、重皮、毛刺、凸凹、縮口、熔渣及氧化 物。坡口的形式和尺寸，應符合設計和焊接作業指導書的 規定。2.2.5木材的焊前清理清理工具應清潔。清除鈦貼條及鈦復合板兩側各 25 mm區域內的油污，用不銹鋼絲刷、鉸刀等工具清除表 面氧化膜、毛刺等。2.3 焊接工藝及方法2.3.1基板焊接基板Q235B焊前清理選

7、用手提式角向磨光機或用鋼絲 刷對坡口內銹、污染物進行清理，其清潔范圍離焊邊至少 15 mm，并在鋼板對接焊起點及終點，點上引弧板和收弧 板。鋼板對接焊接之前，首先進行鋼板對接定位焊，通常 定位焊縫不磨掉，仍保留在焊縫中，焊接過程中很難全部 重熔，因此應保證定位焊縫的質量。既要熔合好，焊縫余 高又不能太高，還不能有缺陷，所以定位焊必須按正式焊 接那樣進行。定位焊縫的長度和間距見圖1。圖1 定位焊縫基板V形坡口對接橫焊焊接要點：焊槍角度與焊法， 采用左向焊法，3 層6 道，按16順序焊縫，焊道分布如 圖2所示。圖2 橫焊焊道分布打底焊調試好打底焊焊接參數后，要求保持焊槍角 度，從右向左焊打底焊道。

8、焊接過程中要仔細觀察熔池和熔孔，根據間隙調整焊 接速度及焊槍擺幅，盡可能地維持熔孔直徑不變，焊至左 端收弧。如果打底焊過程中電弧中斷，應按下述步驟接頭：將 接頭處焊道打磨成斜坡狀，在打磨了的焊道最高處引弧， 并開始小幅度鋸齒形擺動，當接頭區前端形成熔孔后，繼 續焊完打底焊道。使焊縫根部凸出0.51 mm。焊完打底焊道后先除凈飛濺及打底焊道表面的熔渣，然后用角向磨 光機將凸起的焊道磨平。填充焊調試好填充焊焊接參數后，焊槍成0º10º俯 角，電弧以打底焊道的下緣為中心做橫向擺動，保證下坡 口熔合好。焊填充焊道3時，焊槍成0º10º仰角，電弧以 打底焊道上緣為

9、中心，在焊道2和坡口上表面間擺動，保證 熔合好。橫焊蓋面焊調試好蓋面焊接參數后，焊道焊槍對中心 位置及角度按要求操作。2.3.2鈦材焊接鈦貼條焊接前，鈦復層清潔范圍離焊邊至少40 mm， 鈦板清潔度選用專用的清潔劑以不染色為合格。清洗完畢 后嚴禁用手觸摸。T2鈦貼條板焊接采用手工鎢極氬弧焊，選用逆變電弧 焊機（ws-7-315A），直流正接。先將鈦貼條點焊固定，焊 槍在每個焊點應保持延時通氣時間30 s。一名焊工施焊，另 配備人員開關氬氣瓶、扶持保護罩，對焊縫及熱影響區同 步保護。起弧時，提前送氣，高頻引弧；熄弧時，使用電流衰 減和氣體保護裝置；熄弧后對焊縫及熱影響區進行400 °C

10、 以上的保護，直至溫度至400 °C以下。氬氣應使填充焊絲 的加熱端始終保持在保護范圍。熄弧后焊絲應在焊縫脫離 保護時取出。電弧應保持穩定。發生夾鎢現象時應停止焊接，對缺 陷進行處理后再行施焊。焊接第2層前，對前層焊縫及熱影 響區的色澤進行檢查，對藍色或灰色氧化物，應予清理。 層間溫度應200 °C。焊接順序遵循先焊基材、后焊復材，先焊縱縫、后焊 環縫的原則。2.3.3焊縫檢測及返修（a）焊縫外觀質量檢驗用肉眼對焊縫外形尺寸及表面 進行檢查：焊縫外型幾何尺寸應符合設計圖樣要求。焊縫 成形應均勻，致密、平滑地向母材過渡，不得有裂紋、未 熔合及超過規定的咬邊、氣孔、夾渣、弧坑等

11、缺陷。鈦焊 縫不允許有咬邊；鋼焊縫的咬邊深度不得大于本身板厚的 10%，且0.5 mm，咬邊的連續長度100 mm，焊縫兩側 咬邊總長<焊縫長度的10%。鈦焊縫表面的劃傷0.5 mm。 如劃傷深度超標應予清除，清除后的焊縫表面不得低于母 材表面。（b）應對鈦焊接區表面顏色進行檢查：鈦焊縫和熱 影響區表面的顏色應為銀白色、金黃色或紫色；焊接區如 在層間焊縫表面呈藍或紫色，則必須隨即清除，如果在焊 縫表面，則由設計確定是否需要返修；焊接區呈灰色或白 色且無金屬光澤，必須按照缺陷處理工藝要求返修，見 圖3。1256 建筑施工 第36卷 第11期圖3 焊縫表面顏色陸玉明鄭謙文呂士波: 大型電廠煙

12、囪鈦-鋼復合板內筒的焊接及工藝控制（c）鋼焊縫探傷按照設計文件規定進行檢查：焊縫等 級縱縫為級，水平縫為級質量要求進行檢驗。鈦復層 焊縫，在外觀檢查合格的條件下，進行著色檢驗。4結語江蘇某電廠2×600 MW機組煙囪工程的鈦鋼復合板內 筒施工，工藝確定合理，控制措施嚴密，鋼內筒焊接質量 完全達到了規范要求。焊縫全部合格，為以后同類工程施 工積累了經驗，取得了良好的社會效益和經濟效益。 參 考 文 獻1王小華.電廠煙囪用鈦-鋼復合板鈦復材焊接缺陷產生原因及預防措施J.材料開發與應用,2012(4):102-105.2代巍,武新安,賈敬杰.煙囪鋼內筒鈦-鋼復合板焊接淺析J.中國新技術新產

13、品,2012(3):1-2.3任連保,丁力,劉潤生.聲阻抗在鈦-鋼復合板爆炸焊接過程中的意義和作用J.鈦工業進展,2010(4):5-8.4胡強年.鈦-鋼復合板換熱器管箱的焊接工藝J.焊接技術,2010(5):74-76.5鄧同喜.鈦-鋼復合板焊接問題淺析J.金屬加工:熱加工,2008(6):59-60.（d）不合格焊縫的返修應采用機械加工工藝，用刮6刀整修、脫脂后，重新焊接并重新檢驗。同一焊縫位置返史耀輝,王俊霞.鈦-鋼復合板在煙囪鋼內筒中的應用J.建筑施 工,2005(4):65-66.修次數不得超過2 次。7宋愛平.鈦鋼復合板焊接技術J.鋼結構,2012(7):55-57.3鈦鋼復合板焊

14、接的工藝控制要點（a）先焊基層鋼，在基層鋼焊縫經質量檢驗合格后， 再焊接鈦復層。（b）定位焊前檢查坡口尺寸及裝配質量。（c）所有焊接應由持合格證焊工承擔，并采用與正 式焊接相同的焊接材料、工藝進行定位焊。定位焊后，再 檢查裝配間隙、錯邊量及定位焊質量。（d）校正變形，忌用鐵器直接接觸鈦面。（e）多層多道焊，應控制層間溫度不大于150 °C。（ f） 采用加大氬氣保護罩的方法，避免鈦板焊縫在 高溫時直接接觸空氣。（g）鈦材焊接時，不得在坡口外工件表面上打弧， 應用引弧板和息弧板。（h）如定位焊點開裂，造成板邊錯位或間隙變化， 應立即停止焊接，修復后方可繼續施焊。（i）應嚴格按焊接工藝試驗，評定合格的規范參數和 要求進行焊接，盡量避免不必要的反復加熱，確保鈦板不 氧化與基材不分層，不開裂。（ j） 發生觸鎢時，應立即停止焊接，該部分焊縫應 鏟除。（k）焊工必須穿戴清潔工作服、工作鞋及白手套。（ l ） 焊后應仔細清理焊件表面的焊渣、焊瘤、飛濺 物以及其他污物，必要時對焊縫進行局部修整。（m）做好焊接施工記錄及無損檢測。 通 訊 第二十一屆華東六省一市建筑施工技術 交流會在南昌召開（本刊訊）第二十一屆華東六省一市建筑施工技術交流會于2014年11月1214日在江西省南昌市召開，會議主題為 “創新驅動·技術領先