電站鍋爐膜式受熱面焊接缺陷的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施

1、 專業(yè)技術(shù)文件 / Technical documentation 編號： 電站鍋爐膜式受熱面焊接缺陷的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.編制：_日期：_電站鍋爐膜式受熱面焊接缺陷的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施溫馨提示：該文件為本公司員工進(jìn)行生產(chǎn)和各項(xiàng)管理工作共同的技術(shù)依據(jù)，通過對具體的工作環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范、約

2、束，以確保生產(chǎn)、管理活動的正常、有序、優(yōu)質(zhì)進(jìn)行。本文檔可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修改和使用。 1 膜式水冷壁安裝焊口打底焊道未焊透缺陷1.1 產(chǎn)生的主要原因 電站鍋爐膜式水冷壁一般是用鰭片管組焊而成的管屏, 在安裝中一般先在現(xiàn)場進(jìn)行地面組合, 再吊裝就位。組合采用手工鎢極氬弧焊封底加手工焊蓋面的工藝進(jìn)行時(shí), 焊縫經(jīng)X射線探傷檢查一次合格率比較高, 但有相當(dāng)一部分未焊透缺陷。經(jīng)研究分析, 產(chǎn)生未焊透的原因是多方面的, 當(dāng)焊工技能、焊接參數(shù)等能夠滿足焊接質(zhì)量要求時(shí), 產(chǎn)生此缺陷的主要原因有以下幾方面： (1)組對間隙過小障礙：膜式水冷壁管屏工地進(jìn)行管子對接安裝, 由于組對間隙過小處障礙操作極容易在此處產(chǎn)生

3、未焊透、未熔合。 (2)管子周圍壁厚不等：組對每片水冷壁時(shí), 先將距焊口約50 mm處的鰭片用氣割切去。在割去鰭片處沿管周弧長約12 mm的范圍內(nèi)管壁比其它處厚1.52 mm, 再加上此處焊接時(shí)受兩側(cè)管的障礙, 如果在焊接參數(shù)相同的情況下, 不采取相應(yīng)措施, 極易在此處出現(xiàn)未焊透缺陷。 (3)組對間隙不一致：鍋爐制造廠提供的膜式水冷壁半成品件是由多根管子組焊成一片。在工地進(jìn)行片與片組裝時(shí)組對間隙相同非常困難。另外, 多個(gè)焊口不可能同時(shí)焊接, 當(dāng)焊完一部分焊口, 其余尚未焊的焊口間隙就會縮小, 甚至為零, 這些焊口在施焊中很容易出現(xiàn)未焊透缺陷。 (4)強(qiáng)力組對出現(xiàn)的錯(cuò)口：由于半成品水冷壁在制造、

4、長途運(yùn)輸和存放過程中會產(chǎn)生一定的變形在現(xiàn)場地面水平預(yù)制時(shí), 多個(gè)焊口就有可能不在一條水平線上, 也就是說產(chǎn)生焊口組對不平齊的現(xiàn)象。此時(shí)若采取強(qiáng)力組對, 被強(qiáng)行組對的管子在TIG打底焊熱源的作用下, 有可能復(fù)原產(chǎn)生錯(cuò)口。如果此時(shí)正好由于上述(2)的原因使對口間隙趨于零時(shí), 就會導(dǎo)致單側(cè)或雙側(cè)未焊透現(xiàn)象。1.2 未焊透的預(yù)防措施 (1)每片半成品水冷壁組對前, 應(yīng)認(rèn)真校驗(yàn)焊口平齊情況, 對于較輕微的變形可采用火焰矯正或機(jī)械方法矯形后再組對。有的變形太大, 整體矯形困難大的可先將制造廠所焊鰭片間的連結(jié)焊縫割開其割縫長度根據(jù)變形程度及應(yīng)力大小而定, 一般不超過1500mm, 然后再單根管矯形。待整片水

5、冷壁組焊完后, 再將割開的鰭片焊縫采用分段退焊法重新焊好。 (2)嚴(yán)格控制多個(gè)焊口組對的最小間隙和最大間隙, 使其中最小組對間隙能滿足焊接質(zhì)量要求；最大組對間隙不超過5 mm。施焊時(shí), 采取先焊間隙較小的焊口, 后焊間隙大的焊口。這樣既能避免產(chǎn)生未焊透, 還有助于減少焊接應(yīng)力和變形, 同時(shí)可減少焊口浪費(fèi)。 (3)對于每片最后焊的焊口間隙過小而不易保證焊接質(zhì)量時(shí), 可使用端部修磨較尖銳的鎢極施焊, 以使電弧集中, 易于焊縫根部熔透。 (4)改變原來在下面施焊焊工的操作方式, 把添加焊絲的工作改由上面的焊工進(jìn)行, 這樣, 下面的焊工可以集中精力操作焊槍, 將電弧始終準(zhǔn)確地對準(zhǔn)焊縫根部, 以確保熔透

6、。為了保證焊絲能夠準(zhǔn)確地加入熔池, 先將焊絲端部按管子直徑彎曲, 由上面的焊工手持焊絲并將焊絲上提, 使其緊貼坡口間隙, 然后由下面的焊工引燃電弧將坡口鈍邊和焊絲同時(shí)熔化形成封底焊縫。如此焊出的封底焊縫不僅能實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形, 而且還可以保證焊縫背面的余高不超標(biāo), 滿足水冷壁管內(nèi)通球的要求。同時(shí)可提高焊縫一次合格率和封底效率, 并節(jié)約焊絲。 (5)當(dāng)焊至鰭片部位時(shí), 因此處受管間距限制, 除最好使用端部修磨較尖銳的鎢極施焊, 增大焊槍可達(dá)性外, 關(guān)鍵應(yīng)適當(dāng)降低焊速, 增加電弧在此處的停留時(shí)間, 待熔池尺寸與其它部位相等, 熔融金屬成滲入狀態(tài)時(shí)再前移。同時(shí)下面的焊工盡量向上多焊一段, 為焊縫接

7、頭創(chuàng)造條件。焊后可用手電筒從尚未焊的坡口間隙向管內(nèi)照明觀察已焊部位的熔透情況, 發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。需指出的是, 當(dāng)采用尖銳的鎢極施焊且現(xiàn)場風(fēng)大時(shí), 需采取防風(fēng)措施, 避免產(chǎn)生氣孔缺陷。2 膜式水冷壁手工焊蓋面引弧和收弧產(chǎn)生的氣孔缺陷2.1 產(chǎn)生的主要原因 氣孔產(chǎn)生的因素是多方面的。當(dāng)施工現(xiàn)場焊前準(zhǔn)備工作相當(dāng)充分合格, 已嚴(yán)格做到：嚴(yán)格遵守焊接參數(shù)并保持穩(wěn)定；電流的極性及其種類影響不大；焊件坡口符合要求且清理干凈, 使用的低氫型焊條嚴(yán)格烘培, 并放在保溫筒內(nèi), 隨用隨??；焊工質(zhì)量意識強(qiáng)；具有嚴(yán)密的防風(fēng)防雨措施；X射線檢驗(yàn)結(jié)果氣孔也非氬弧焊所致時(shí), 氣孔的產(chǎn)生往往是由于引弧和收弧不當(dāng)引起的。 我們

8、知道氣泡上浮速度與熔池金屬粘度成反比, 對于小口徑焊口來說, 起弧點(diǎn)(除了冶金過程產(chǎn)生的氣體外, 還有藥皮保護(hù)效果差, 易混入氣體)溫度較低, 冷卻快。又由于坡口小, 焊速快, 收弧點(diǎn)輸入熱量相對較少, 同樣冷卻快。于是熔池金屬的粘度急劇增加, 使氣泡上浮速度大大減小, 因而焊縫中的氣泡來不及逸出而殘存在內(nèi)部形成氣孔。綜上所述, 起弧收弧點(diǎn)產(chǎn)生氣孔的主要原因是由于熔池冷卻快, 氣體在熔池中來不及逸出。2.2 氣孔的預(yù)防措施 (1)采用合適的電流、電壓、焊接速度, 控制好熔池溫度, 降低冷卻速度(有利于氣體的溢出)。 (2)運(yùn)條不要擺動過寬, 短弧焊接(減少弧柱與空氣的接觸, 但不宜壓得太低)。 以上主要是從焊接施工工藝方面以鍋