火力發(fā)電廠焊接工藝優(yōu)化
時(shí)間:2022-10-15 11:16:51
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1前言
凝汽器作為火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)中重要的熱力交換設(shè)備,其質(zhì)量的好壞直接影響到機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性?;鹆Πl(fā)電廠汽輪機(jī)低壓缸下缸與凝汽器連接一般采用焊接方式,由于低壓缸下缸與凝汽器外形尺寸大、剛性大,造成焊接應(yīng)力大,焊接變形較難控制。如果焊接順序及焊接工藝選擇及控制不當(dāng),容易造成局部焊接應(yīng)力大,引起焊接變形。造成凝汽器密封性能下降,直接影響凝汽器真空性,甚至引起低壓缸變形,降低汽輪機(jī)本體的整體安裝質(zhì)量。
2工藝原理
(1)低壓缸外形尺寸大,剛性大,焊接應(yīng)力大,焊接變形較難控制。為了保證焊接過程中低壓缸在各個(gè)方向上的最大變形量不超過設(shè)計(jì)規(guī)定值,焊接前在低壓缸下汽缸的臺(tái)板四角設(shè)置千分表隨時(shí)監(jiān)測(cè)變形。(2)在汽輪機(jī)廠設(shè)計(jì)中,普遍采用在低壓缸與凝汽器之間鑲嵌一條高度為100~150mm的連接鐵板,鐵板的上下部分分別與低壓缸下缸和凝汽器接頸進(jìn)行焊接。焊接時(shí)先進(jìn)行低壓缸下缸與連接板的焊接,然后再進(jìn)行凝汽器與連接板的焊接。(3)焊接時(shí)采用8名電焊工對(duì)稱焊接方法,先8人同時(shí)點(diǎn)固,然后8人同時(shí)采用由內(nèi)向外、分段退焊的方法。在焊接過程中,利用錘擊的方法消除焊接應(yīng)力,控制變形量。當(dāng)局部變形量超標(biāo)時(shí),采用局部焊接方法調(diào)整變形量,從而將變形量控制在規(guī)定范圍內(nèi)。
3工藝流程
凝汽器接缸焊接工藝流程分為:焊前技術(shù)準(zhǔn)備、焊前施工準(zhǔn)備、技術(shù)交底、焊口組對(duì)、焊工施焊、焊后外觀檢查、焊縫無損檢測(cè)、質(zhì)量驗(yàn)收等8個(gè)環(huán)節(jié)。
4操作要點(diǎn)
4.1焊接工藝參數(shù)。項(xiàng)目開工前,技術(shù)人員應(yīng)熟悉圖紙,清楚低壓缸與凝汽器連接部位的焊縫形式,掌握?qǐng)D紙對(duì)焊接的特殊要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并要熟悉現(xiàn)場(chǎng),編制焊接工藝指導(dǎo)書指導(dǎo)施工,具體焊接工藝參數(shù)見下表。4.2坡口準(zhǔn)備。(1)焊件在組對(duì)前將坡口表面及附近母材的油、漆、垢、銹等清理干凈,直至發(fā)出金屬光澤,清理范圍如下:坡口每側(cè)各為10~20mm;(2)坡口形式及對(duì)口間隙符合焊件工藝卡要求;(3)坡口局部間隙過大時(shí),應(yīng)設(shè)法修整到規(guī)定尺寸(如進(jìn)行剛性固定或堆焊部分填充金屬),嚴(yán)禁在間隙內(nèi)加填塞物,同時(shí)應(yīng)避免強(qiáng)力對(duì)口。(4)焊接前認(rèn)真檢查被焊接部位及其邊緣20mm范圍內(nèi),確認(rèn)沒有裂紋、重皮、氣孔、砂眼等不允許的缺陷后方可焊接。4.3施焊。(1)凝汽器與低壓缸連接板的高度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況而定,一般采用火焰切割對(duì)連接板進(jìn)行修整,修整完成后使用磨光機(jī)對(duì)連接板氧化部位進(jìn)行打磨,直至發(fā)出金屬光澤。連接板安裝時(shí)焊縫間隙要均勻一致,從而保證焊接線能量輸入均衡,減少焊接殘余應(yīng)力,控制變形量。(2)焊接前技術(shù)員用記號(hào)筆對(duì)連接板進(jìn)行分段標(biāo)識(shí),并注明施焊順序號(hào)。焊接時(shí)8名焊工對(duì)稱布置,每2人分配矩形區(qū)域的一個(gè)邊,采用分段跳焊法施焊,每段長(zhǎng)度約為400mm,每道焊縫厚度4~6mm,同時(shí)要求8人焊接速度基本相同,分邊順序及施焊方向如下圖,數(shù)字表示焊接順序,箭頭表示施焊方向。(1)焊接方法采用手工電弧焊,電焊機(jī)選用ZX7-400型逆變焊機(jī),配備遙控盒便于焊接電流的隨時(shí)調(diào)整。(2)電焊條選用規(guī)格為φ4.0的J507(E5015)焊條。電焊條在使用前按照產(chǎn)品說明書要求進(jìn)行300~350℃保溫1小時(shí)的烘焙,使用時(shí)裝入80~110℃的專用焊條保溫筒內(nèi),隨用隨取。(3)電焊機(jī)采用直流反接,焊接電流控制在130~170A,焊接電壓控制在22~24V。(4)焊接前不需預(yù)熱,焊后不需熱處理,焊接過程中控制層間溫度≤400℃。(3)焊接時(shí)嚴(yán)禁在被焊工件表面引燃電弧、試驗(yàn)電流。焊接時(shí)首先進(jìn)行點(diǎn)固定位焊,定位焊前,應(yīng)將連接板固定牢固,連接板固定可采用焊接臨時(shí)卡塊的方法。定位焊焊接工藝與正式施焊焊接工藝一致。定位焊要求8人同時(shí)開始焊接,由內(nèi)向外,分段退焊,每隔300mm焊接30~60mm,焊縫厚度4~6mm,點(diǎn)固時(shí)先點(diǎn)固間隙小的焊縫再點(diǎn)固間隙大的焊縫,間隙大的焊縫進(jìn)行點(diǎn)固時(shí),可采用堆焊部分填充金屬或焊接臨時(shí)卡塊的方法,定位焊應(yīng)均勻分布,并確保焊縫質(zhì)量符合要求。定位焊焊接全部完成后,應(yīng)逐處檢查其焊接質(zhì)量,若有缺陷應(yīng)采用打磨方法清除,重新進(jìn)行定位焊。當(dāng)定位焊全部焊接完成并檢查無缺陷后,8人同時(shí)開始進(jìn)行根部打底層焊接,打底焊接每段長(zhǎng)度約為400mm,焊接方向由內(nèi)向外,分段退焊。打底焊接全部完成后,對(duì)根部焊縫進(jìn)行仔細(xì)檢查并對(duì)缺陷進(jìn)行消除。根部打底焊接完成并檢查消除缺陷后,8人同時(shí)開始填充焊接,每段長(zhǎng)度約為400mm,焊接方向由內(nèi)向外,分段退焊。填充焊接根據(jù)連接板厚度的不同填料一遍或兩遍,每一遍填料完成后必須對(duì)焊縫進(jìn)行仔細(xì)檢查并對(duì)缺陷進(jìn)行消除,同時(shí)在檢查過程中采用錘擊法消除焊接應(yīng)力。填充焊接完成后,8人同時(shí)開始蓋面焊接,蓋面焊接時(shí)不進(jìn)行分段控制,整條焊縫一次焊接完成。在拐角處焊接時(shí)必須平滑過渡,接頭錯(cuò)開,由一名焊工由一邊焊至另一邊,不在拐角處留有接頭。(4)為了消除焊接應(yīng)力,控制變形量,除第一層和最后一層焊縫外,在焊接過程中應(yīng)利用手錘或沖擊鉆等工具,采用錘擊法消除焊接應(yīng)力,每焊接一段400mm焊縫錘擊均勻一次,錘擊時(shí)間在2~3min左右。(5)焊接開始后應(yīng)安排專人每隔20~30min記錄千分表數(shù)據(jù),并對(duì)8名焊工進(jìn)行統(tǒng)一指揮,當(dāng)局部變形量超標(biāo)時(shí),應(yīng)停止施焊,采用錘擊法消除焊接應(yīng)力。變形量較大的地方還應(yīng)采用局部焊接法進(jìn)行反變形控制。局部焊接法根據(jù)變形量的正負(fù)數(shù)值選擇不同的焊接區(qū)域。變形量為正值時(shí),停止變形超標(biāo)部位的焊接,用錘擊法消除焊接應(yīng)力,其它部位焊工正常施焊,直至變形量恢復(fù)到0.05mm以下。變形量為負(fù)值時(shí),變形超標(biāo)部位繼續(xù)焊接,其它部位停止焊接,同時(shí)用錘擊法消除其它部位焊接應(yīng)力,直至變形量恢復(fù)到0.05mm以下。4.4質(zhì)量檢驗(yàn)。(1)焊接完畢后,焊工必須對(duì)所完成的焊縫清理藥皮后進(jìn)行100%自檢,焊縫表面不允許有裂紋、未熔合、氣孔、夾渣、焊瘤、電弧擦傷等缺陷。發(fā)現(xiàn)有表露缺陷時(shí),用磨光機(jī)將缺陷徹底清除干凈后,重新焊接,焊接要求同正常焊接。(2)焊接質(zhì)量檢驗(yàn)采用焊工自檢、施工單位專檢、監(jiān)理及業(yè)主檢驗(yàn)的分級(jí)驗(yàn)收制度。焊縫應(yīng)成型良好,焊縫邊緣圓滑過渡到母材,焊波均勻,焊縫勻直。焊縫符合DL/T5210.7-2010 表5.0.2-4 D 類工程焊接質(zhì)量驗(yàn)收評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。(3)對(duì)所有焊接完成的焊縫,驗(yàn)收完成后做焊縫表面滲透檢驗(yàn),焊接接頭要求滲透檢驗(yàn)達(dá)到JB/T4730.5-2005 I 級(jí),檢驗(yàn)比例100%。當(dāng)采用滲透檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí),用磨光機(jī)將缺陷徹底清除干凈后,重新焊接,焊接要求同正常焊接,焊接完成后再進(jìn)行滲透檢驗(yàn),直至缺陷消除。
5結(jié)語
在低壓缸與凝汽器接缸焊接過程中,通過采用合理的焊接順序和焊接工藝,控制焊接線能量的輸入減少焊接應(yīng)力,以及錘擊法消除應(yīng)力控制變形、局部焊接調(diào)整變形等措施,從而保證了接缸焊接完成后凝汽器密封性能良好,低壓缸變形量在可控范圍內(nèi),為下一步汽輪機(jī)整體安裝質(zhì)量創(chuàng)造了有利條件。
參考文獻(xiàn):
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作者:禹長(zhǎng)春 單位:山東電力建設(shè)第一工程有限公司