鍋爐主要管道焊接工藝

鍋爐主要管道焊接工藝鍋爐主要管道焊接工藝簡介為得到良好的焊接工藝性，必須選擇適當(dāng)?shù)暮覆呐c母材相匹配，正確進(jìn)行焊接前預(yù)熱和焊后熱處理，并嚴(yán)格按要求烘干焊條、焊劑、清洗坡口和合理安排焊接順序，控制焊接變形，清除殘余應(yīng)力，以保證坡口尺寸及裝配間隙等工藝措施。管子的焊接需焊前點(diǎn)焊，通常情況下，小管點(diǎn)焊一點(diǎn)，中管點(diǎn)焊兩點(diǎn)，大管點(diǎn)焊三點(diǎn)，水平管點(diǎn)焊如圖12所示，即立焊與平焊位置。因點(diǎn)焊為整個(gè)焊縫的一部分，因此點(diǎn)焊中如有缺陷，應(yīng)立即鏟除點(diǎn)焊長度一般為8—10毫米，厚度為3—4毫米，也可根據(jù)管徑和壁厚的增大適當(dāng)增加點(diǎn)焊的尺寸。水平管焊接時(shí)沿垂直中心線將管子分成兩半，各進(jìn)行仰焊、立焊、平焊，仰焊的起點(diǎn)和平焊的終點(diǎn)都須超過中心線2—5毫米，起焊時(shí)只能在坡口處引弧，嚴(yán)禁在其他部位引弧，并盡量采用短弧操作，同時(shí)，熔穿根部鈍邊以保證焊接質(zhì)量。水平管點(diǎn)焊示意圖管徑≤76mm的管子焊接工藝管材為。SA—210C、SA—213T91、鋼102、15CrMo、12Cr1MoV。焊前準(zhǔn)備。焊口的焊接必須由通過263—88《焊工技術(shù)考核規(guī)程》4.6.2條規(guī)定考試合格并取得Ⅰ類合格證的焊工施焊。所有焊口均采用Ws／D(手工鎢極氬弧焊打底／手工電弧焊蓋面)的方法焊。坡口形式如圖13所示。坡口形式對口前應(yīng)去除坡口距對口端內(nèi)外壁15mm范圍內(nèi)銹跡油污，并打磨至露出金屬光澤，對口時(shí)錯(cuò)口不應(yīng)超過壁厚的1％，且不大于1mm。焊接工藝焊接材料的選擇焊接材料的選擇詳見表138。焊接材料的選擇母材焊材SA—210C15CrMo12Cr1MoV102SA—213T91焊條型號E5015E5503—B2E5503—B2—VE5500—B3—VWBCM—9CB規(guī)格Φ2.5Φ3.2mmΦ2.5Φ3.2mmΦ2.5Φ3.2mmΦ2.5Φ3.2mmΦ2.5Φ3.2mm焊絲型號TIG—J50TIG—R30TIG—R31TIG—R34TGs—9cb規(guī)格Φ2.5mmΦ2.5mmΦ2.5mmΦ2.5mmΦ2.4mm焊接工藝參數(shù)焊接工藝參數(shù)詳見表139。焊接工藝參數(shù)焊層道號焊接方法焊條（絲）電流范圍電壓范圍（V）型號直徑（mm）極性電流（A）1WsTGS—9cbΦ2.4正接85—9011--14TIG—J50Φ2.5正接90—10018--25TIG—J230Φ2.5正接90—10018--25TIG—J231Φ2.5正接90--10018--252WsTGS—9cbΦ2.4正接85—9011—14DE5015Φ2.5反接80—9020--26E5503—B2Φ2.5反接80—9020—26E5503—B2—VΦ2.5反接65—8020—263WsTGS—9cbΦ2.5正接85—9011—14DE5015Φ2.5Φ3.2反接80—11520—26E5503—B2Φ2.5Φ3.2正接75—11020—26E5503—B2—VΦ2.5Φ3.2正接75--11020—26從點(diǎn)固焊到鎢極氬弧焊打底，焊條蓋面過程中必須焊完一層檢查一層，如有缺陷應(yīng)立即清除，逐層進(jìn)行檢查后方可施焊，直至完成。施焊過程中，應(yīng)特別注意接頭和收弧的質(zhì)量，收弧時(shí)應(yīng)將熔池填滿，多層焊道的接頭應(yīng)錯(cuò)開，施焊完畢，應(yīng)清理焊縫，使其外觀尺寸及表面缺陷符合質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(表118)，并進(jìn)行無損檢測，碳鋼管為50％合金管為100％。每個(gè)焊口的焊接應(yīng)盡量一次完成，如不能一次完成，至少在氬弧焊后蓋一道面，重新焊接時(shí)，應(yīng)進(jìn)行80～100℃的預(yù)熱，為降低接頭中的殘余應(yīng)力，改善焊接金屬的組織與性能，對應(yīng)的材料應(yīng)進(jìn)行高溫回火，如表140所示。質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)壁厚（mm）升溫速度（℃/min）恒溫溫度（℃）恒溫時(shí)間（h）降溫速度（℃/min）15CrMo＞10～12.55670～7000.5512CrMoV＞8～12.55720～2500.55鋼102＞6～12.55750～7800.755SA—213T9155750～7800.755鋼102小管焊后要進(jìn)行750℃～780℃恒溫0．75小時(shí)的消應(yīng)力熱處理，但鋼102對于再熱脆化較敏感，脆化溫度為680℃～780℃，最敏感溫度為720℃～750℃，熱處理時(shí)為避免敏感區(qū)，在此區(qū)間溫度要過渡快，如因設(shè)備、技術(shù)條件等條件達(dá)不到此要求時(shí)，也可采取焊前預(yù)熱200℃，焊后及時(shí)用石棉等保溫材料保溫，以便能夠消除內(nèi)應(yīng)力，同時(shí)工作在557℃～618℃高溫條件下，焊口能夠產(chǎn)生自退火現(xiàn)象，對殘余應(yīng)力的清除也有一定作用。對SA--213T91鋼材的焊接，因SA--213T91屬中合金馬氏體耐熱鋼，焊接過程中易產(chǎn)生高溫氧化和裂紋，因此須采用雙氬焊，對口時(shí)的管子一頭用可溶性紙堵塞，用小皮管向?qū)趦深^內(nèi)充氬保護(hù)，氬氣量為3—15L／min，氬弧焊時(shí)氬氣量為7—9L／min，焊接時(shí)嚴(yán)格將層間溫度控制在100℃左右，以免產(chǎn)生塊狀馬氏體，導(dǎo)致焊縫韌性下降和裂紋的產(chǎn)生。管徑≥133mm管子焊接工藝管材。SA—106B、SA—106C、12Cr1MoV、20g。焊前準(zhǔn)備。焊口的焊接必須由通過SD263—88<<焊工技術(shù)考核規(guī)程>>4.6.2條規(guī)定考試并取得合格證的焊工施焊。所有焊口均用Ws／D(鎢校氬弧焊打底／手工電弧焊蓋面)的方法進(jìn)行焊接。坡口形式(圖14)。坡口形式對口的要求點(diǎn)固焊符合標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壁平齊，錯(cuò)口不應(yīng)超過壁厚的5％，且不大于3mm，對口前應(yīng)去除端口內(nèi)外壁30—40mm范圍內(nèi)鐵銹油污，并打磨露出金屬光澤。焊接工藝焊接材料的選擇焊接材料的選擇詳見表141。焊接材料母材SA—106BSA—106C12Cr1MoV20g焊條型號E5015E5015E5515-B2-VE5015規(guī)格（mm）Φ3.2Φ4Φ3.2Φ4Φ3.2Φ4Φ3.2Φ4焊絲型號TIG—J50TIG—J50TIG—R31TIG—J50規(guī)格（mm）Φ2.5Φ2.5Φ2.5Φ2.5采用氬弧焊打底時(shí)，鈰鎢極規(guī)格為Φ2.5mm，氬氣流量為7—12L／min，焊絲直徑為Φ2.5mm，直流正接，電流為90～100A，層間焊采用Φ3.2焊條，電流為80～115A，蓋面焊采用Φ4mm焊條，電流為120～160A，直流反接。壁厚>26mm時(shí)焊前應(yīng)預(yù)熱200℃～300℃，為防止焊縫受熱不均而增大應(yīng)力，焊接時(shí)應(yīng)兩人對稱焊接，在坡口內(nèi)側(cè)引弧，氬弧焊槍噴嘴與焊件距離為10mm為宜，噴嘴與焊件角度700～900，焊絲與焊件100～150為宜，焊波應(yīng)有一定光澤，否則氬氣保護(hù)不好，應(yīng)及時(shí)調(diào)節(jié)槍角度和氬氣流量。打底時(shí)應(yīng)厚些，以免受力過大而產(chǎn)生裂紋。接頭和收頭應(yīng)錯(cuò)開10～20mm，并且超過中心線20～30mm以便有足夠的錯(cuò)熔長度。打底焊應(yīng)一次完成，收口時(shí)弧坑應(yīng)填滿，尤其對12Cr1MoV鋼材，其具有弧凹裂紋傾向，焊接時(shí)尤為注意。層間焊應(yīng)緊接封底焊進(jìn)行，如遇特殊情況需暫停需用保溫材料保溫，重新焊接時(shí)需預(yù)熱200℃，對于12Cr1MoV材料，質(zhì)屬珠光體耐熱鋼，此鋼材可焊性差，主要問題是熱影響的硬化、冷裂紋、軟化及焊后熱處理或高溫長期使用中的再熱裂紋。因此，焊前預(yù)熱和焊后熱處理是防止淬硬組織產(chǎn)生和裂紋出現(xiàn)的有效措施，焊前需預(yù)熱250℃～350℃，焊后熱處理溫度為720℃～750℃。其它材料熱處理如表142。材料熱處理材質(zhì)升溫速度（℃/min）恒溫速度（℃）恒溫時(shí)間（h）降溫速度（℃/min）SA—106C5500～6500.5512Cr1MoV5720～7500.55從點(diǎn)固焊到打底焊到蓋面過程中，必須焊完一層檢查一層，有缺陷時(shí)應(yīng)及時(shí)鏟除，多層焊時(shí)接頭應(yīng)錯(cuò)開，施焊完畢，應(yīng)及時(shí)清理焊縫，并使外觀尺寸及表面缺陷符合質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(表143)，并進(jìn)行100％無損檢測。質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目裂紋氣孔夾渣咬邊余高寬窄差表面允許存在缺陷不允許深度≤0.5mm管側(cè)咬邊總長度不超過總焊縫的10%，且不大于40mm≤3mm≤3mm焊后熱處理工藝15CrMo、12Cr1MoV、SA--213T91、鋼102等鋼材管道焊后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行高溫回火熱處理，近來隨著紅外線電加熱推廣應(yīng)用，這種加熱方法已取代老式的工頻感應(yīng)加熱法，紅外線電加熱器對合金管的熱處理具有熱利用率高、節(jié)能顯著、控溫精度高、使用靈活、操作方便等優(yōu)良性能。熱電偶溫度計(jì)的裝配必須準(zhǔn)確，每一焊縫的溫度測點(diǎn)不能低于兩點(diǎn)，且必須對稱。如圖15熱電偶可用金屬卡子將其端頭壓在焊縫邊緣、，用電焊將卡子點(diǎn)焊在管件上，也可用纖維帶將熱電偶捆扎在焊縫邊緣，熱電偶固牢后用耐高溫纖維布將加熱位置包扎三層，寬度不低于600毫米，焊縫在中心位置。熱電偶測溫儀加熱器的選用，可根據(jù)加熱位置選用不同規(guī)格的履帶式加熱器和繩狀加熱器。加熱器沿焊縫中心繞成線圈狀且以不松動(dòng)為準(zhǔn)。繩狀加熱器應(yīng)繞制20圈以上，其寬度每側(cè)不小于焊縫寬的3倍，據(jù)經(jīng)驗(yàn)，其總寬度應(yīng)在300毫米以上，此參數(shù)對于管徑在300毫米以上管材均適用。加熱器繞制好后經(jīng)檢查無誤后，用纖維布扎牢，將石棉布和硅酸鋁纖維棉包扎在外部保溫，以減少熱損失和保證溫度均勻。包扎保溫材料的應(yīng)注意將加熱器和熱電偶線端頭引出保溫材料外。加熱電源電壓為220V，將兩相電源接通的加熱器兩端即可進(jìn)行加熱。在實(shí)際工作中為嚴(yán)格控制好升溫溫度，降溫溫度，用可控硅自動(dòng)控溫儀引出至加熱器。根據(jù)CSDJ5l—82規(guī)定，溫度超過300℃時(shí)，應(yīng)控制升溫速度按250×50/壁厚℃／h計(jì)算，且不大于300℃／時(shí)，在整個(gè)熱處理過程中要嚴(yán)格控制升、降溫速度，如選用智能式微機(jī)多回路溫度控制柜進(jìn)行熱處理，則可根據(jù)實(shí)際參數(shù)選定合適的程序，由于其控溫精度高，可靠性高，整個(gè)熱處理過程均有記錄儀記錄，因而可克服手動(dòng)操作不精，控溫不準(zhǔn)的情況。恒溫時(shí)間根據(jù)壁厚和材質(zhì)參照CSDJ5l—82規(guī)程，具體詳見表14