鍋爐水冷壁管焊接技術(shù)總結(jié)****冷軋薄板2#、3#SHL20-1.27-AII水管鍋爐，六年需進(jìn)行一次水壓試驗。傳熱設(shè)備部件普遍被煙氣、爐水腐蝕，管道積垢嚴(yán)重，爐內(nèi)耐火泥脫落（造成漏氣），使收集煙道灰塵的鎖氣器流通不暢，負(fù)荷能力降低，為加強鍋爐安全、可靠運行，提高鍋爐工作效率，****冷軋薄板廠決定對2#、3#兩臺鍋爐進(jìn)行大修。2#、3#鍋爐都為SHL20-1.27-AII水管鍋爐，而上鍋爐內(nèi)徑1400mm，壁厚18mm，重4006kg，下鍋筒內(nèi)徑900mm，壁厚14mm，重1454kg，上下鍋筒中心距為5.8m,其間脹有22×16根φ51×3的對流管束,管組間設(shè)有三道垂直隔墻,形成三個回路使煙氣作縱向沖刷,爐膛四周布置φ51×3的水冷壁管,前后墻各有水冷壁管28根,節(jié)距為100mm,兩側(cè)墻各有水冷壁管20根,節(jié)距為125mm,水冷壁與由下鍋筒引出的下降管分別構(gòu)成六個獨立的回路,后水冷壁和對流管束中的前排管子在爐膛上部形成四排凝渣管束.鍋爐受熱面由水冷系統(tǒng)、省煤器、空氣予熱器等組成。水冷壁是以輻射傳熱的方式工作的蒸發(fā)受熱面，它的主要作用是吸收爐內(nèi)的熱能，在管內(nèi)汽化形成汽水混合物，使水溫提高；降低爐膛內(nèi)壁墻體溫度，保護(hù)爐墻防止結(jié)渣。在整個過程中，水冷壁管的焊接質(zhì)量直接影響到鍋爐的安全有效的運行，因此在整個施工過程中，水冷壁管的焊接都是嚴(yán)格把關(guān)的。施工人員必須持有“鍋爐壓力容器焊工考試合格證”及相對應(yīng)焊接的操作考試合格證。焊接應(yīng)符合《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、《鍋爐受壓元件焊接技術(shù)條件》、《鍋爐受壓元件焊接接頭機(jī)械性能檢驗方法》的有關(guān)規(guī)定。在焊接水冷壁管之前我們進(jìn)行了焊接工藝評定，制定了詳盡的焊接作業(yè)指導(dǎo)書，并按照指定的焊接工藝操作，使焊縫探傷達(dá)到所要求的標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)將此作一技術(shù)總結(jié)，今后類似情況作一參考。一、管子的清點和質(zhì)量檢查要保證好的焊接質(zhì)量，焊接母材就必須達(dá)到所需的要求，故受熱面管子在焊接安裝前都必須要進(jìn)行清點、檢查、放樣和調(diào)校。重點檢查管子外表是否有重皮、裂紋、壓扁、嚴(yán)重銹蝕等缺陷。對存在質(zhì)量問題，應(yīng)退回制造廠重新加工。二、水冷壁管的焊接工藝工業(yè)鍋爐的受熱面管子，無論什么地方破裂都將嚴(yán)重的影響鍋爐的安全運行，而受熱面管子最易遭受破壞的地方就是連接焊縫，所以，受熱面的焊接是至關(guān)重要的。針對本次維修φ51×3的水冷壁管材質(zhì)都是20號鍋爐鋼，主要的焊縫形式是對接接頭，還有借鑒以往經(jīng)驗，受熱面管子的焊接工藝基本上可以歸納以下三種或是它們的組合：焊條電弧焊、氬弧焊、氣焊。由于鎢極氬弧焊有電弧穩(wěn)定，穿透力強等眾多優(yōu)點，但是其對坡口質(zhì)量和施焊環(huán)境的要求較高，另外還考慮到經(jīng)濟(jì)性。我們采用了“氬-電聯(lián)焊”即采用鎢極氬弧焊打底，電弧焊蓋面的工藝方法。在焊接水冷壁管之前，我們進(jìn)行了焊接工藝評定，焊接工藝評定所用的材料與現(xiàn)在的水冷壁管的材質(zhì)是一樣的，都是20號鋼，并按照鍋爐壓力容器所要求的考察項目進(jìn)行試驗評定，通過了使用TIG-J50焊絲進(jìn)行的鎢極氬弧焊打底，以J422（E4303）焊條的電弧焊蓋面的焊接工藝。1、焊前準(zhǔn)備要保證得到理想的焊縫，焊前準(zhǔn)備工作很重要，我們在進(jìn)行焊接前，對焊前準(zhǔn)備工作做的很仔細(xì)，主要包括焊口清理、焊絲清理、環(huán)境要求、場地要求以及焊條烘干和保溫要求等。焊口清理主要做的是將管端內(nèi)、外10mm范圍內(nèi)利用磨光機(jī)、銼刀等機(jī)械清理法將鐵銹、氧化皮和油污清除干凈，露出金屬光澤。清理后的管壁厚度不小于公稱壁厚的90%，且不得有裂紋、重皮等缺陷。焊絲清理需用砂布將焊絲表面的保護(hù)漆膜、氧化皮清理掉，露出金屬光澤。所使用的焊條必須全部進(jìn)行烘烤，溫度的范圍在150～200℃，烘烤時間在1小時。在取出來后應(yīng)放在焊條保溫筒內(nèi)，使用時用一根取一根。另外在焊接的時候還要考慮環(huán)境溫度和場地條件，有防風(fēng)防雨的措施。2、坡口形式由于管子材質(zhì)為20號鋼，規(guī)格為φ51×3mm，所以設(shè)計其焊接坡口，如圖1接頭形式：對接接頭。坡口形式：V型坡口。焊縫間隙：1.5~2.0mm。鈍邊：0.5~1.0。`圖1接頭形式3、焊接母材及焊接材料焊接母材：20號鋼；規(guī)格φ51×3mm焊條：牌號E4303；規(guī)格φ2.5mm焊絲：牌號TIG-J50；規(guī)格φ2.2mm鎢極：牌號WCe-20；規(guī)格φ2.5mm保護(hù)氣體：氬氣，純度≥99.96%4、焊接參數(shù)接口位置焊層鎢極直徑（mm）焊絲直徑（mm）焊接電流（A）電弧電壓（V）噴嘴直徑（mm）氬氣流量（L/mmin）水平1氬弧焊2.52.290~10015~1710~147~102手工電弧焊2.565~7022~26垂直1氬弧焊2.52.290~10015~1710~147~102手工電弧焊65~7022~265、焊道分布在所有的水冷壁管的焊接中，我們采用的焊道分布如圖所示的水平接口焊道和垂直接口焊道分布。圖2水平、垂直焊道分布6、“氬-電聯(lián)焊”工藝技術(shù)在焊接水冷壁管所采用的氬電聯(lián)焊的技術(shù)方法主要有水平固定故障和垂直固定故障兩種方法，兩種方法大同小異。就是在通過大力鉗固定兩個焊接管子的方向不同，一個是在水平位置固定，另一種是在垂直位置固定。本工程采用的是水平固定故障法。在焊接過程中主要注意以下幾個方面：1）在打底焊接前，對焊接接頭部位的管子表面，坡口表面，管子內(nèi)孔進(jìn)行清理，有嚴(yán)重銹蝕的還要用丙酮清洗。2）引弧前，提前5~10秒供氣，目的是為了排除氣體導(dǎo)管中和待焊接處的空氣。3）若焊機(jī)帶有高頻引弧裝置，將焊機(jī)的鎢極端頭對準(zhǔn)坡口根部逐漸接近母材，打開開關(guān)，電弧即可引燃；若沒有引弧裝置，應(yīng)在坡口外輕輕的將鎢極與母材刮擦引弧，然后將電弧拉至坡口內(nèi)4）引弧后，控制弧長在2~3mm對坡口根部兩側(cè)加熱，待鈍邊熔化后即可填絲焊接了，為了保證背面成形良好，焊絲融熔化金屬應(yīng)送至坡口根部。為了防止始焊處出現(xiàn)裂紋，始焊處速度要慢，并多填些焊絲，使焊縫加厚。5）焊接過程中，焊槍與管子、焊絲的夾角應(yīng)保持不變。焊槍噴嘴與管子軸線呈90度與管子切線呈約85~105度。6）焊接時，電弧應(yīng)該交替加熱坡口根部和焊絲端部，控制坡口兩側(cè)熔透均勻，保證管子內(nèi)壁焊縫成形均勻。7）焊接過程中。鎢極不得與焊絲、工件相接觸，防止夾鎢和鎢極燒損。在滅弧前應(yīng)該連續(xù)在送幾滴填充金屬，以防止縮孔，并將氬弧移至坡口一側(cè)，然后熄弧，待熔池顏色完全變暗，才能停止送氣。8）焊絲端部應(yīng)該始終處于氬氣的保護(hù)之中，送絲動作要輕，不得擾動氬氣保護(hù)層。焊接的時候盡量每圈一氣呵成，若被迫中斷，接頭處應(yīng)焊成或磨成斜坡，不能有死角；重新引弧的位置應(yīng)在原弧坑后面，使焊縫重疊20~30mm重疊處一般不加或少加填充金屬。熔池要貫穿到接頭的根部，以保證接頭處熔透9）蓋面焊接時以小擺副的月牙形或橫向鋸齒形連弧法或以快速斷弧法施焊。在焊接的時候，焊條擺副和前進(jìn)速度都要均勻，從而使焊縫平滑、整齊、美觀。以上都是在采用氬電聯(lián)焊的時候應(yīng)著重注意的問題，下面講一下在本工程中實踐摸索出的一個焊接操作技術(shù)。在焊接水冷壁管手工鎢極氬弧焊打底，焊條電弧焊蓋面，采用分半焊接的方法。1）手工鎢極氬弧焊打底。焊工位于水冷壁的下方，仰視管接頭，一手握焊槍，一手握焊絲。如圖3(a)所示，A點處引弧，當(dāng)電弧穩(wěn)定后迅速移至B點處開始送絲焊接，到C點處收弧。收弧前應(yīng)注意填滿弧坑。然后將焊槍換個手，開始焊口的又下半部的焊接，見圖3(b)。從A點處焊縫上引弧，電弧穩(wěn)定燃燒后，將電弧移動到B處開始送絲，直至C點處收弧。下半部焊縫在收弧前。應(yīng)盡量往C點處以上部位焊接，以方便上半部的焊接。上半部焊接時，焊工位于水冷壁的上方。修磨下半部分收弧處的焊縫之后，從圖3(c)示A點處引弧，在B點處開始送絲焊接，直至C點處收弧。然后，修磨收弧處焊縫，開始右上半部的焊接，如圖3(d)所示。焊接至C點處，應(yīng)停止送絲，電弧應(yīng)仍按焊接時的速度運行至超過C點5~8mm處熄弧，待焊縫熔池顏色完全變淡后停止送氣。圖3水平接口故障氬弧焊打底操作示意圖2）手工焊條電弧焊蓋面。在手工氬弧焊打底層完成之后，應(yīng)用銅絲刷或銼刀對焊縫進(jìn)行認(rèn)真清理，然后用焊條電弧焊蓋面。水平接口焊條電弧焊操作示意見圖4圖4水平接口焊條電弧焊操作示意圖蓋面層焊接采用分半焊接法。運條方法可以采用月牙形和橫向鋸齒形。蓋面焊縫的起點、終點要與打底層焊縫的起點、終點錯開，起焊點應(yīng)偏離中心位置5~10mm，熄弧點焊縫應(yīng)相互重疊5~10mm。焊接過程中始終保持短弧，焊