鰭片拼縫焊接工藝論文

時間:2022-05-11 11:00:49

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鰭片拼縫焊接工藝論文

1鍋爐受熱面鰭片焊接現(xiàn)狀

受熱面拼縫焊接主要分為整體組合焊接和鰭片焊接,鰭片焊接質(zhì)量好壞對受熱面管子影響很大,由于對口等問題,在焊接焊口的時候需要把管口上下鰭片割開1m左右,等焊口焊完再把鰭片焊接起來,起到密封效果。筆者在檢修一些電廠鍋爐的時候,經(jīng)常會聽到運(yùn)行人員抱怨,鍋爐由于制造時忽視拼縫焊接,導(dǎo)致鍋爐漏灰、熱效率受影響之類的問題。該機(jī)組水冷壁規(guī)格為Φ31.8×7mm。此超臨界鍋爐受熱面工作溫度576℃,壓力31.30MPa,爐膛內(nèi)溫度800~1000℃,如此高的內(nèi)外溫度和壓力,如此薄的壁厚,稍有割傷就會造成水壓泄露和整套啟動的時候爆管。在施工現(xiàn)場,無法像工廠一樣機(jī)器切割,只能安排工人用氧乙炔火焰切割。有時對完口的拼縫在沒有打磨掉切割的氧化物的情況下,就被直接焊接起來。

2受熱面鰭片切割工藝

現(xiàn)場采用手工氧乙炔切割的方法,反應(yīng)的化學(xué)公式如下2C2H2+5O2→4CO2+2H2O(條件點(diǎn)燃).首先應(yīng)該保證切割工藝,盡量在地面完成,操作工在眼鏡手套等保護(hù)措施齊全的情況下,正對切割拼縫,一手握在割刀一頭,一手抓在割刀中間,便于細(xì)微控制割刀的移動,切割工藝的工序:預(yù)熱—穿孔—引入線—引出線—熄火,現(xiàn)場切割厚度為6~8mm厚,選用1號割嘴,切割速度控制在550mm/min,乙炔壓力大于0.03MPA,預(yù)熱氧氣壓力控制在0.3~0.5MPa,切割氧氣壓力控制在0.7~0.8MPa[1]。首先將鰭片局部待切割處預(yù)熱到燃燒溫度(約1150℃),然后打開高壓切割氧,使金屬劇烈燃燒。燃燒后生成熔渣和熱量,熔渣被切割高壓氧氣流吹走,而燃燒產(chǎn)生的熱量和氧乙炔火焰的熱量混在一起,將后面的金屬預(yù)熱到燃燒點(diǎn),這一過程持續(xù)下去,就是火焰切割的原理。切割前用石膏筆劃線,選用高純氧乙炔,保持割嘴和待切割件垂直,會使成型精細(xì)。

3焊接熱變形控制

切割完的拼縫在組合安裝完成后,需要用沙磨耐心的打磨飛濺和氧化鐵,然后焊接起來。在焊口位置,需要加密封塊的地方,安裝焊接時,采用分散跳焊,即每隔1根管子(也可以采用隔2根管子焊接1根的方法)安裝焊接密封塊,待焊接完畢后再安裝它們之間的密封塊,以防止焊接熱變型。在焊接過程中,筆者采用以下方法來控制變形。

3.1橫向變型的控制

1)控制鰭片與管子的間隙。焊口及其附近的鰭片鑲嵌與管子的間隙大小是控制橫向變形的重要前提,故間隙應(yīng)盡量小,并滿足90%的長度緊貼管子,局部間隙允許在1~2mm之間。

2)適當(dāng)增加點(diǎn)固焊的長度,點(diǎn)焊密度必須嚴(yán)格控制。

3)采用分散焊接方法,控制局部焊接溫度(不宜過高),減少焊接線能量,降低焊接應(yīng)力;同一鰭片的焊接順序采用交叉施焊法。

3.2縱向變形的控制

在管屏之間的連接處和焊口對接部分,由于焊縫相對集中易產(chǎn)生縱向彎曲變形。對口時對原水冷壁鰭片部位焊接時采用分段跳焊法,局部容易產(chǎn)生變形的部位利用鋼架立柱及橫梁,采用鋼性固定約束,防止彎曲變形。固定的位置可根據(jù)施工過程中的實(shí)際變形量的大小來調(diào)整位置和增加加固板。在焊接過程中,設(shè)專人進(jìn)行橫向收縮變形和縱向彎曲變形的定期檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時改變焊接方法和工藝參數(shù),如電流大小、焊接速度、分散焊接、暫停焊接等來糾正,確保水冷壁的焊接變形量在規(guī)程允許的范圍內(nèi)。

3.3輔助措施控制

在水冷壁等比較細(xì)密的管排拼縫焊接過程中,不論采用跳焊還是小電流都無法阻止焊接熱變形時筆者采用下面仰焊時,在上面放上大塊水泥墩子,在上面平焊時,下部用千斤頂頂住在現(xiàn)場,三種措施聯(lián)合采用,取得了很好的防變型效果。

4焊接工藝

拼縫為普通的碳素鋼,采用2.5mm的J507焊條,直流反接,電流控制在75A左右,電壓20V左右,焊接速度控制在40mm/min。焊后,質(zhì)檢焊接表面質(zhì)量:焊縫成型美觀、均直、細(xì)密,接頭良好焊縫余高不超過2mm,寬窄差不超過3mm,無咬邊、錯邊和角變形,用五倍放大鏡觀察,無焊接裂紋、弧坑、表面氣孔、夾渣等缺陷,該批焊縫綜合評價為優(yōu)良。火電建設(shè)拼縫的焊接質(zhì)量影響到電廠正常運(yùn)行,在采取足夠的重視和正確的工藝后,效果顯著,焊縫成型優(yōu)良,防變型效果顯著,取得業(yè)主和監(jiān)理的一致好評,并且在水壓試驗(yàn)過程中無一泄露,僅僅10h就順利通過一次壓和二次壓。

作者:王維斯單位:蘇州大學(xué)