鍋爐水冷壁管焊接技術(shù)總結(jié)****冷軋薄板2#、3#SHL20-1.27-AII水管鍋爐，六年需進(jìn)行一次水壓試驗(yàn)。傳熱設(shè)備部件普遍被煙氣、爐水腐蝕，管道積垢嚴(yán)重，爐內(nèi)耐火泥脫落（造成漏氣），使收集煙道灰塵的鎖氣器流通不暢，負(fù)荷能力降低，為加強(qiáng)鍋爐安全、可靠運(yùn)行，提高鍋爐工作效率，****冷軋薄板廠決定對(duì)2#、3#兩臺(tái)鍋爐進(jìn)行大修。2#、3#鍋爐都為SHL20-1.27-AII水管鍋爐，而上鍋爐內(nèi)徑1400mm，壁厚18mm，重4006kg，下鍋筒內(nèi)徑900mm，壁厚14mm，重1454kg，上下鍋筒中心距為5.8m,其間脹有22×16根φ51×3的對(duì)流管束,管組間設(shè)有三道垂直隔墻,形成三個(gè)回路使煙氣作縱向沖刷,爐膛四周布置φ51×3的水冷壁管,前后墻各有水冷壁管28根,節(jié)距為100mm,兩側(cè)墻各有水冷壁管20根,節(jié)距為125mm,水冷壁與由下鍋筒引出的下降管分別構(gòu)成六個(gè)獨(dú)立的回路,后水冷壁和對(duì)流管束中的前排管子在爐膛上部形成四排凝渣管束.鍋爐受熱面由水冷系統(tǒng)、省煤器、空氣予熱器等組成。水冷壁是以輻射傳熱的方式工作的蒸發(fā)受熱面，它的主要作用是吸收爐內(nèi)的熱能，在管內(nèi)汽化形成汽水混合物，使水溫提高；降低爐膛內(nèi)壁墻體溫度，保護(hù)爐墻防止結(jié)渣。在整個(gè)過程中，水冷壁管的焊接質(zhì)量直接影響到鍋爐的安全有效的運(yùn)行，因此在整個(gè)施工過程中，水冷壁管的焊接都是嚴(yán)格把關(guān)的。施工人員必須持有“鍋爐壓力容器焊工考試合格證”及相對(duì)應(yīng)焊接的操作考試合格證。焊接應(yīng)符合《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、《鍋爐受壓元件焊接技術(shù)條件》、《鍋爐受壓元件焊接接頭機(jī)械性能檢驗(yàn)方法》的有關(guān)規(guī)定。在焊接水冷壁管之前我們進(jìn)行了焊接工藝評(píng)定，制定了詳盡的焊接作業(yè)指導(dǎo)書，并按照指定的焊接工藝操作，使焊縫探傷達(dá)到所要求的標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)將此作一技術(shù)總結(jié)，今后類似情況作一參考。一、管子的清點(diǎn)和質(zhì)量檢查要保證好的焊接質(zhì)量，焊接母材就必須達(dá)到所需的要求，故受熱面管子在焊接安裝前都必須要進(jìn)行清點(diǎn)、檢查、放樣和調(diào)校。重點(diǎn)檢查管子外表是否有重皮、裂紋、壓扁、嚴(yán)重銹蝕等缺陷。對(duì)存在質(zhì)量問題，應(yīng)退回制造廠重新加工。二、水冷壁管的焊接工藝工業(yè)鍋爐的受熱面管子，無論什么地方破裂都將嚴(yán)重的影響鍋爐的安全運(yùn)行，而受熱面管子最易遭受破壞的地方就是連接焊縫，所以，受熱面的焊接是至關(guān)重要的。針對(duì)本次維修φ51×3的水冷壁管材質(zhì)都是20號(hào)鍋爐鋼，主要的焊縫形式是對(duì)接接頭，還有借鑒以往經(jīng)驗(yàn)，受熱面管子的焊接工藝基本上可以歸納以下三種或是它們的組合：焊條電弧焊、氬弧焊、氣焊。由于鎢極氬弧焊有電弧穩(wěn)定，穿透力強(qiáng)等眾多優(yōu)點(diǎn)，但是其對(duì)坡口質(zhì)量和施焊環(huán)境的要求較高，另外還考慮到經(jīng)濟(jì)性。我們采用了“氬-電聯(lián)焊”即采用鎢極氬弧焊打底，電弧焊蓋面的工藝方法。在焊接水冷壁管之前，我們進(jìn)行了焊接工藝評(píng)定，焊接工藝評(píng)定所用的材料與現(xiàn)在的水冷壁管的材質(zhì)是一樣的，都是20號(hào)鋼，并按照鍋爐壓力容器所要求的考察項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)評(píng)定，通過了使用TIG-J50焊絲進(jìn)行的鎢極氬弧焊打底，以J422（E4303）焊條的電弧焊蓋面的焊接工藝。1、焊前準(zhǔn)備要保證得到理想的焊縫，焊前準(zhǔn)備工作很重要，我們?cè)谶M(jìn)行焊接前，對(duì)焊前準(zhǔn)備工作做的很仔細(xì)，主要包括焊口清理、焊絲清理、環(huán)境要求、場(chǎng)地要求以及焊條烘干和保溫要求等。焊口清理主要做的是將管端內(nèi)、外10mm范圍內(nèi)利用磨光機(jī)、銼刀等機(jī)械清理法將鐵銹、氧化皮和油污清除干凈，露出金屬光澤。清理后的管壁厚度不小于公稱壁厚的90%，且不得有裂紋、重皮等缺陷。焊絲清理需用砂布將焊絲表面的保護(hù)漆膜、氧化皮清理掉，露出金屬光澤。所使用的焊條必須全部進(jìn)行烘烤，溫度的范圍在150～200℃，烘烤時(shí)間在1小時(shí)。在取出來后應(yīng)放在焊條保溫筒內(nèi)，使用時(shí)用一根取一根。另外在焊接的時(shí)候還要考慮環(huán)境溫度和場(chǎng)地條件，有防風(fēng)防雨的措施。2、坡口形式由于管子材質(zhì)為20號(hào)鋼，規(guī)格為φ51×3mm，所以設(shè)計(jì)其焊接坡口，如圖1接頭形式：對(duì)接接頭。坡口形式：V型坡口。焊縫間隙：1.5~2.0mm。鈍邊：0.5~1.0。`圖1接頭形式3、焊接母材及焊接材料焊接母材：20號(hào)鋼；規(guī)格φ51×3mm焊條：牌號(hào)E4303；規(guī)格φ2.5mm焊絲：牌號(hào)TIG-J50；規(guī)格φ2.2mm鎢極：牌號(hào)WCe-20；規(guī)格φ2.5mm保護(hù)氣體：氬氣，純度≥99.96%4、焊接參數(shù)接口位置焊層鎢極直徑（mm）焊絲直徑（mm）焊接電流（A）電弧電壓（V）噴嘴直徑（mm）氬氣流量（L/mmin）水平1氬弧焊2.52.290~10015~1710~147~102手工電弧焊2.565~7022~26垂直1氬弧焊2.52.290~10015~1710~147~102手工電弧焊65~7022~265、焊道分布在所有的水冷壁管的焊接中，我們采用的焊道分布如圖所示的水平接口焊道和垂直接口焊道分布。圖2水平、垂直焊道分布6、“氬-電聯(lián)焊”工藝技術(shù)在焊接水冷壁管所采用的氬電聯(lián)焊的技術(shù)方法主要有水平固定故障和垂直固定故障兩種方法，兩種方法大同小異。就是在通過大力鉗固定兩個(gè)焊接管子的方向不同，一個(gè)是在水平位置固定，另一種是在垂直位置固定。本工程采用的是水平固定故障法。在焊接過程中主要注意以下幾個(gè)方面：1）在打底焊接前，對(duì)焊接接頭部位的管子表面，坡口表面，管子內(nèi)孔進(jìn)行清理，有嚴(yán)重銹蝕的還要用丙酮清洗。2）引弧前，提前5~10秒供氣，目的是為了排除氣體導(dǎo)管中和待焊接處的空氣。3）若焊機(jī)帶有高頻引弧裝置，將焊機(jī)的鎢極端頭對(duì)準(zhǔn)坡口根部逐漸接近母材，打開開關(guān)，電弧即可引燃；若沒有引弧裝置，應(yīng)在坡口外輕輕的將鎢極與母材刮擦引弧，然后將電弧拉至坡口內(nèi)4）引弧后，控制弧長(zhǎng)在2~3mm對(duì)坡口根部?jī)蓚?cè)加熱，待鈍邊熔化后即可填絲焊接了，為了保證背面成形良好，焊絲融熔化金屬應(yīng)送至坡口根部。為了防止始焊處出現(xiàn)裂紋，始焊處速度要慢，并多填些焊絲，使焊縫加厚。5）焊接過程中，焊槍與管子、焊絲的夾角應(yīng)保持不變。焊槍噴嘴與管子軸線呈90度與管子切線呈約85~105度。6）焊接時(shí)，電弧應(yīng)該交替加熱坡口根部和焊絲端部，控制坡口兩側(cè)熔透均勻，保證管子內(nèi)壁焊縫成形均勻。7）焊接過程中。鎢極不得與焊絲、工件相接觸，防止夾鎢和鎢極燒損。在滅弧前應(yīng)該連續(xù)在送幾滴填充金屬，以防止縮孔，并將氬弧移至坡口一側(cè)，然后熄弧，待熔池顏色完全變暗，才能停止送氣。8）焊絲端部應(yīng)該始終處于氬氣的保護(hù)之中，送絲動(dòng)作要輕，不得擾動(dòng)氬氣保護(hù)層。焊接的時(shí)候盡量每圈一氣呵成，若被迫中斷，接頭處應(yīng)焊成或磨成斜坡，不能有死角；重新引弧的位置應(yīng)在原弧坑后面，使焊縫重疊20~30mm重疊處一般不加或少加填充金屬。熔池要貫穿到接頭的根部，以保證接頭處熔透9）蓋面焊接時(shí)以小擺副的月牙形或橫向鋸齒形連弧法或以快速斷弧法施焊。在焊接的時(shí)候，焊條擺副和前進(jìn)速度都要均勻，從而使焊縫平滑、整齊、美觀。以上都是在采用氬電聯(lián)焊的時(shí)候應(yīng)著重注意的問題，下面講一下在本工程中實(shí)踐摸索出的一個(gè)焊接操作技術(shù)。在焊接水冷壁管手工鎢極氬弧焊打底，焊條電弧焊蓋面，采用分半焊接的方法。1）手工鎢極氬弧焊打底。焊工位于水冷壁的下方，仰視管接頭，一手握焊槍，一手握焊絲。如圖3(a)所示，A點(diǎn)處引弧，當(dāng)電弧穩(wěn)定后迅速移至B點(diǎn)處開始送絲焊接，到C點(diǎn)處收弧。收弧前應(yīng)注意填滿弧坑。然后將焊槍換個(gè)手，開始焊口的又下半部的焊接，見圖3(b)。從A點(diǎn)處焊縫上引弧，電弧穩(wěn)定燃燒后，將電弧移動(dòng)到B處開始送絲，直至C點(diǎn)處收弧。下半部焊縫在收弧前。應(yīng)盡量往C點(diǎn)處以上部位焊接，以方便上半部的焊接。上半部焊接時(shí)，焊工位于水冷壁的上方。修磨下半部分收弧處的焊縫之后，從圖3(c)示A點(diǎn)處引弧，在B點(diǎn)處開始送絲焊接，直至C點(diǎn)處收弧。然后，修磨收弧處焊縫，開始右上半部的焊接，如圖3(d)所示。焊接至C點(diǎn)處，應(yīng)停止送絲，電弧應(yīng)仍按焊接時(shí)的速度運(yùn)行至超過C點(diǎn)5~8mm處熄弧，待焊縫熔池顏色完全變淡后停止送氣。圖3水平接口故障氬弧焊打底操作示意圖2）手工焊條電弧焊蓋面。在手工氬弧焊打底層完成之后，應(yīng)用銅絲刷或銼刀對(duì)焊縫進(jìn)行認(rèn)真清理，然后用焊條電弧焊蓋面。水平接口焊條電弧焊操作示意見圖4圖4水平接口焊條電弧焊操作示意圖蓋面層焊接采用分半焊接法。運(yùn)條方法可以采用月牙形和橫向鋸齒形。蓋面焊縫的起點(diǎn)、終點(diǎn)要與打底層焊縫的起點(diǎn)、終點(diǎn)錯(cuò)開，起焊點(diǎn)應(yīng)偏離中心位置5~10mm，熄弧點(diǎn)焊縫應(yīng)相互重疊5~10mm。焊接過程中始終保持短弧，焊