35t蒸汽锅炉过热器集箱管的焊接

时间:2022-09-11 01:25:25

35t蒸汽锅炉过热器集箱管的焊接

本公司生产的srg35—3.82一m蒸汽锅炉过热器集箱管材料

为15crmo,属于珠光体耐热钢。在正火状态下供货,焊接的

主要问题是冷裂纹、再热裂纹。珠光体耐热钢中的主要合金元

素cr和mo都能显著提高钢的淬硬性,它们和c共同作用,使钢

的临界冷却速度降低。当焊接拘束度大、冷却速度快的厚板结

构时,又有h的有害作用,就会导致冷裂纹。珠光体耐热钢属

于再热裂纹敏感钢种。敏感温度为500—700℃文秘站:,在焊后热处理

或长期高温工作中。热影响区熔合线附近的粗晶区有时会发生

这种裂纹。

为了解决这些问题。本文阐述了srg35-3.82一m锅炉中过

热器集箱管的焊接工艺。 、

1 集箱管材料及规格

本公司生产的35 t蒸汽锅炉的过热器集箱管材料选用

l~ rmo。规格为~b219 mmx16 mill。

2 焊接材料

(1)氩气对氩气纯度一般要求在99.95% 以上,氩气越

纯,保护效果越好。

(2)钨棒采用铈钨棒,规格为 2.5 mm。钨极表面不得

有毛刺、疤痕或油污。钨极端部磨成图1所示形状,以保证电

弧集中而稳定,钨极烧损也很小。

图1 钨极端部形状示意图

(3)焊丝 由于氩弧焊时合金元素烧损少,选用焊丝按等

收稿日期:20__—05—08:修回日期:20__—08—06

成分原则即可, 因此选用h13crmoa焊丝。执行标准gb/t

14957-1994《熔化焊用钢丝》。

(4)焊条焊接时采用e5515一b2 (r307)焊条,执行标

准为gb/t 5l18—1995《低合金钢焊条》。在使用前必须进行

350-400℃烘干,并保温1-1.5 h。

焊接方法及焊接材料确定后,正式施焊前需做焊接工艺评

定。评定以下主要内容:焊接方法及焊接工艺参数(焊接电

流、电弧电压、氩气流量、钨极直径、喷嘴直径); 电流极性;

母材和焊材牌号、规格和坡el形式、尺寸:焊前预热、焊后保

温;热处理工艺参数。工艺试件应做外观、射线探伤、拉伸、

弯曲(面弯、背弯)、冲击等项目的检查,全部检查合格后,

才能认为该试件评定合格。

3 焊工要求

焊接质量要通过焊工操作来保证.担任过热器集箱管焊接

任务的焊工必须经过焊接基本知识和实际操作技能的培训,并

按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》考核,取得

焊工合格证书, 同时具有相应的焊接工位。

4 焊接方法

对于过热器集箱管的焊接, 通常采用钨极氩弧焊

(gtaw)打底,焊条电弧焊(smaw)填充并盖面。

5 焊接工艺

5.1 焊前准备

(1)清理坡口及其两侧

焊接时氩气在电弧周围形成致密的保护层,如果焊丝和坡

口清理不干净。焊接时产生的有害气体同样受到保护也不易从

中逸出,在焊缝中易产生气孔。所以对坡口和焊丝的清理工

作,比焊条电弧焊要求更为严格。对坡口两侧各10-15 mm范

weldinz technolo~ vol_36 no.5 oct.20__ ·焊工之友· 75

围内内外壁和焊丝表面油、锈等污物均应彻底清除干净,并且

最好在清理后立即施焊。

(2)检查

检查氩气瓶阀有无漏气及失灵;减压器、导气管、导线是

否连接牢固:导气管、导水管是否畅通;电气表、流量计等仪

表是否正常。

(3)点固焊

点固定位时,采用手工钨极氩弧焊。其工艺参数与正式施焊

参数相同,焊点以熔化钝边为宜,点固焊后应仔细检查。发现缺

陷应及时清理干净,重新点焊,不得用重新熔化的方法来消除缺

陷。点固焊焊缝的数量、长度视管径大小而定,对于管径<60

mm的钢管,只需点固2个点,点焊焊缝长度为15 mm;而对于≥

60mm的钢管,则需点固3个点,点焊焊缝长度为15-20ibm。

5.2 焊接工艺参数的确定

(1)钨极直径及焊丝直径

壁厚6=16 mm的管子,钨极直径及焊丝直径一般以4,2.5

mm为宜。

(2)喷嘴内径

喷嘴内径的大小决定氩气南保护效果,一般按下列经验公

式计算:d=2d+4 inm (d为喷嘴内径,mm;d为钨极直径,

mm)。如选用 2.5 mm的钨极,则d=9 mm (实践证明: 选用

d=10 mm也是可行的)。

(3)氩气流量

氩气流量q可根据喷嘴内径而定,经验公式如下:q=kd

(d为喷嘴内径,mm;k为系数,o.8—1.2),对大喷嘴k取上限

值,小喷嘴k取下限值。

(4)钨极伸出长

钨极端头至喷嘴端面的距离称为钨极伸出长,一般以6-7

mm为宜。

(5)坡口形式

对于35 t蒸汽锅炉过热器集箱管的焊接,坡口形式如图2

所示。

图2 坡i:3形式及尺寸

(6)焊接电流

焊接过程中焊接电流视焊丝直径大小而定,具体数值应通

过焊接工艺评定来确定。

(7)预热温度与焊后保温处理

过热器集箱管所用15crmo钢,其壁厚超过15 mm,焊前需

100 150℃预热,并且焊后需立即用石棉带缠绕以保温缓冷。

(8)焊后热处理

热处理温度为650—700℃ ,保温时间为40 rain。

通过焊接工艺评定,集箱管的焊接工艺参数见表1。

袭1 35 t蒸汽锅炉过热器集箱管的焊接工艺参数

焊材 焊材 钨极 电源 焊接 电弧 焊接速度 喷嘴 氩气

焊层 牌号 规格 直径 极性 电流 电压 /( 直径 流量

/ cm·min-i)

mm /ram ,a /v /mm /(l·min-i)

1 h13crmna 越.5 2.5 直流正接 90—11o 15—2o 4—5 10 7 9

2 r307 4,3.2 90-l1o 20~23 10-23

64 直流 100

— 其它 16o 21 24 13 25

r3o7 反接

层 击5 16o一2oo 22~25 13—25

6 焊接操作技术

(1)依照焊接工艺评定后的焊接参数正式施焊,焊接时,

为加强保护效果,喷嘴与焊件应尽量垂直或保持较大的夹角,

在不影响焊工视线的前提下,保持在70。一80。间,并将电弧作

环向运动。

(2)填充焊丝与焊件夹角较小,一般为10。-15。,焊丝不

做摆动,焊丝切勿与钨极接触, 防止焊缝夹钨。

(3)引弧尽量采用脉冲引弧器。若采用接触引弧时,钨极

接触焊件动作要快,防止触碰钨极端头,焊接开始时,先用电

弧将母材加热,待形成熔池后立即添加焊丝,为防止产生引弧

裂纹,始焊速度应慢些,使焊缝稍厚。由于接头处的质量往往

不易保证.应尽量避免焊接过程中的停弧,减少“冷接头”

次数。

(4)熄弧时,焊接速度应适当减慢,将熔池填满,避免产

生弧坑和裂纹。使用专用氩弧焊机熄弧时,可用衰减电流,关

闭焊枪,但应在原处停留3—5 s,延时供气。

7 焊接质量检验

(1)在锅炉安装工程中,实行焊接质量检查验收制度,采

用自检与专检相结合的方法。

(2)焊接质量检查包括焊前、焊接过程和焊后3个阶段的

质量检查,应严格按《蒸规》中要求的检验项目和程序进行。

(3) 35 t蒸汽锅炉过热器集箱管的焊接接头的检查方法及

数量明细表见表2。

袭2 35 t蒸汽锅炉过热器集箱管的检验方法及试样数量

检验方法及比例(%) 试样数量

外观

x射线 代样 拉伸 面弯 背弯 冲击

自检l 专检

100 l 100 100 o.5 2 1 1 3

8 结论

本工程过热器集箱管焊接严格执行上述焊接工艺.焊后按

规定进行x射线无损探伤,一次性合格,水压试验一次性验收

合格。

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