散装锅炉焊接技术（精选3篇）
散装锅炉焊接技术 篇1
1锅炉制造技术的发展
1.1超临界锅炉发展迅速。我国早在2002年就将超临界锅炉的开发列入了国家863计划, 此后, 各锅炉厂先后引进了ALSTOM、MB、BHK等国外先进的超临界锅炉制造技术, 到2005年我国的超临界锅炉不仅能完全满足国内需要, 还超过了百余台。毋容置疑, 我国超临界锅炉必将朝着参数更高、容量更大的方向发展。
1.2大型“CFB”锅炉的发展。20世纪90年代, 我国就开始使用CFB锅炉, 第一台锅炉是从法国进口的, 容量接近300兆瓦级。最近几年来, 各大锅炉制造厂与国外厂家进行了多种方式的合作, CFBC锅炉的研制和开发取得较大成绩, 锅炉的容量记录被连连打破。
1.3锅炉制造材料的发展。在前苏联钢材的基础上, 我国锅炉用钢逐步发展了起来, 在引进美国CE锅炉制造技术后, 我国锅炉制造的用钢体系逐步建立起来, 并表现出自身的一些特征, 如锅筒主要采用Q245R、19Mn6、BHW35, 集箱及管道主要采用12Crl Mo V、20G (WB36、SA106C) , 蛇形管主要采用20G (ST45.8、SA210C) 、15Cr Mo、G102、18Cr8Ni Ti等。
1.4锅炉结构随着制造技术的发展不断变化。锅炉不同, 结构也有很大变化, 尤其是余热锅炉、CFB锅炉、超临界锅炉以及超超临界锅炉都有一些独特的新结构, 传统的制造方法已不能满足需要, 必须采用新的制作方法和工艺。
2我国锅炉焊接技术发展的现状
2.1焊接技术方面。改革开放、特别是进入21世纪以来, 我国锅炉焊接技术发展迅速, 纷纷投入资金推行世界上先进的焊接技术、焊接工艺和焊接设备, 以适应市场对锅炉的参数、容量和炉型等方面要求的变化以及新材料和复杂不见的制造要求。
2.1.1汽包焊接。汽包是亚临界锅炉核心的关键部件之一, 其主要作用是集水、集汽和分离汽水。汽包的主要构成有封头、筒节、汽水连接管座、下降管、以仪表阀门和汽包内件等, 主要焊缝有环缝、纵缝;汽水连接管的焊缝和下降管焊缝等。
经过几代人的努力, 汽包的焊接出来了许多高效的焊接方法和焊接工艺。在锅筒的环缝和纵缝焊接方面, 有焊条电弧焊+常规埋弧自动焊、电渣焊和焊条电弧焊+窄间隙埋弧自动焊等;在下降管管座焊接方面, 有埋弧自动焊、焊条电弧焊和药芯焊丝半自动气保焊等;大管座焊接要求每一个接头必须全焊透, 常用的焊接方法有马鞍埋弧自动焊、半自动气体保护焊和手工电弧焊等;在汽包内件和其他附件焊接方面, 主采用半自动焊条电弧焊和半自动气体保护焊, 还没有实现自动化和机械化。
2.1.2集箱焊接。根据筒身直径和壁厚厚度不同, 分别采用手工氩弧焊+焊条电弧焊或手工氩弧焊+焊条电弧焊+埋弧自动焊的方法对其环缝进行焊接;集箱大管座的焊接通常采用TIG+药芯焊丝保焊或手工电弧焊的组合焊法;受热面管座的焊接方法一般采用TIG+手工电弧焊或手工电弧焊;对于蛇形管的焊接主要采用自动热丝TIG焊和TIG+MIG两种焊接工艺。
2.2焊接材料方面。近年来, 锅炉焊接材料得到了很大的发展, 主要表现在以下几个方面:气体保护焊焊丝质量提升较快, 焊丝直径更加均匀、氩弧焊焊丝的包装更加合理, 焊丝镀铜质量和送线性都有了大幅度提高;在开发药芯焊丝方面成绩显著, 开发出性能优越的碳钢焊丝, 并在此基础上研究出E811-B2、B3等新型药芯焊丝;埋弧焊丝的盘装和镀铜大大方便了生产、提升了焊接质量。
2.3计算机在焊接理管上的运用。21世纪初, 计算机商用软件平台就开始走入锅炉生产企业, 被运用到焊接材料的管理和验收、焊接工艺规程管理和自动编程等方面, 焊工管理网络系统的开发和利用让异地焊工管理成为可能。
3锅炉焊接技术未来的发展趋势
3.1焊接材料越来越国际化。由于我国目前锅炉生产大量使用国外研发的不锈钢和耐热钢, 其焊接材料也自然依赖进口, 这就必然导致焊接材料的国际化程度将越来越高。
3.2焊接自动化程度将逐步提高、机器人焊接将部分取代人工焊接小口径管全位置脉冲热丝TIG焊机将逐步取代手工钨极氩弧焊, 焊接质量将大幅度提高;管道、集箱以及汽水分离部件环缝的焊接方法将逐步被窄间隙热丝TIG或者该焊接方法加埋弧焊取代;集箱大小管座的自动焊接在设备和技术上将得到突破, 立体马鞍焊缝的焊缝和自动排道跟踪问题将得到解决;自动焊接设备的效率将进一步提高。
3.3气体保护焊将得到进一步发展。气体保护焊效率高、焊接质量好, 已被广泛应用于汽包附件、膜式壁、集箱大管座等的焊接中, 未来将会应用到更多构件的焊接上, 自动气体保护焊和药芯焊丝气体保护焊将成为今后的发展方向。
3.4焊接环境将得到改善。目前的焊接方法产生的烟尘较多, 烟尘处理设备设施还不能满足人们对环境质量的要求。因此, 国家和企业必将花大力气解决焊接环境问题, 营造更健康、更安全的锅炉焊接环境。
结语
改革开放以来, 我国的锅炉制造技术和焊接技术都有很大的发展, 生产的锅炉容量不断被刷新, 焊接质量越来越高, 焊接环境逐步得到改善。但是我们必须清醒的认识到, 我们在锅炉制造和焊接方面与发达国家还存在不小差距, 很多技术和材料对进口的依赖程度还较高, 我们必须加大研究力度, 缩小差距, 形成具有自主知识产权的先进锅炉制造和焊接技术, 以适应经济和社会的发展。
摘要：近年来, 我国的锅炉制造技术有了较大提高, 无论在使用材料方面、还是在锅炉结构方面都有较大突破。作为锅炉制造中一种最重要的方法和工艺, 焊接技术的好坏对我国发电装备制造等行业产生着直接影响, 近年来锅炉焊接技术有了较大发展, 从而促进了锅炉制造技术的发展。本文对锅炉制造技术和焊接技术的发展现状和发展趋势提出了自己的观点。
关键词：锅炉,制造,焊接,发展,现状,趋势
参考文献
[1]柏春燕.浅谈锅炉焊接工艺技术[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2010 (07) .
[2]郑建峰.有关锅炉制造焊接工艺分析[J].科技资讯, 2014 (05) .
浅谈锅炉压力容器焊接的技术方法 篇2
1 厂商对焊接开展的管控活动
1.1 合理的使用焊接措施
用于压力容器的焊接方法通常为电弧焊、等离子弧焊、电渣焊、氧乙炔焰气焊和钎焊等。我国常用的方法多为手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护电弧焊和电渣焊等。由于措施种类非常多, 所以在具体的选择的时候要结合被焊物体的状态以及使用的装置等等的多重要素来分析。假如其尺寸非常大, 而商家恰巧又相应的热处理装置的话, 通常是使用电渣焊的措施来进行。不过假如物件的规模较大, 而且是圆球状的话, 就不能使用这种措施, 主要是由于这种设备一般是由柱脚来承接的, 自身的重量非常高, 当焊接之后正火处理时加热温度高, 正火时的壳体强度大大降低, 就会使得柱脚和球体之间的连接面发生变形现象, 使得其无法使用。而电渣焊这一焊接方法的焊接线能量特大焊接接头的晶粒粗大, 它并不具备高效的韧性特征, 不进行正火处理以达到细化晶粒的要求, 则无法正常使用放球形容器不宜采用电渣焊。
氧乙炔焰气焊由于热源不集中, 火焰温度不高, 使用这种工艺处理的接头部位它的热影响的范围非常广, 导致接头处的机械性能不符合规定, 所以通常只是用到材料的韧性较为优秀的状态中。
1.2 高效的管控焊接技术
首先应对产品图祥进行焊接工艺性审查。因为焊接的专业性强, 一般设计图纸中对焊接坡口的设计、焊缝布置、焊接变形以及材料的匹配选择等, 不一定都符合规定。通常应该由制造单位结合工艺规定等对图样进行严格的审核, 目的是为了确保焊接的构造符合相关的规定。
当对图纸进行完审核之后, 应对产品焊缝编制识别卡确定焊接工艺评定的数量, 完成焊接工艺评定报告或选择原工艺评定覆盖并根据焊接工艺评定报告编制焊接工艺规程。
1.3 认真评定焊接技术
现在, 我们国家在技术评定相关的管理工作方面已经获取了较高的成就。因为设备的使用条件存在非常大的差异, 而且相关的图纸技术的规定也有显著地差异, 所以在开展焊接技术评定的时候, 不仅仅要按照相关的标准以及规定进行, 同时还要符合图纸技术规定。
1.4 合理的管控材料
目前使用较多的材料主要的是电焊条以及焊丝等。第一要认真地进行采买工作, 从实际状况来看, 现在国产的材料, 不管是种类亦或是品质上来讲都和国际上的优秀产品有较大的距离, 所以, 要认真的选择材料。
在制作的时期, 要认真地管理好材料的使用情况。首先, 要按照时间发送, 防止材料长久地暴露而受到空气的影响。第二, 认真的做好回收工作, 要确保回收的数量和使用的数量之和等于发放的总数, 这样就可以确保不会在制作的时候发生用错的情况。
2 做好工艺评定工作, 确保员工资质
焊接工艺评定是压力容器制造造厂在产品焊接之前, 依据所用的钢材的焊接胜能试验, 进行必要的焊接工艺验证性试验。此举不但可以证明制造单位使用的焊接措施的各项指标是否合规, 同时还能够反应出使用的装置是否可以达到焊接的规定等。换句话讲, 它能够反映出制造企业的员工的综合素养以及其他的相关要素的状态。
焊工资格是施焊锅炉压力容器和压力管道的焊接工人是否已具备国家法规和相关标准所要求的操作技能。目前有两类焊工资质, 普通的设备操作工人, 应具备经劳动部门考试合格看确认的操作项目的技能, 对特殊用途或类别压力容器施焊的焊工还应实际考核其操作项目的技能。焊工技能评定则是按压力容器的特殊要求和工程标准要求, 不仅要有资格证明, 同时还应该通过技能评测。
3 压力容器产品试板的要求
3.1 单台压力容器焊接产品试板的数量
试板的数量为圆筒形压力容器应每台至少制作产品焊接试板一块;现场组焊球形压力容器应制作立、横和平加仰焊三个位置的产品焊接试板各一块;钢制多层包扎压力容器的产品焊接试板应包括内筒焊接试板和层板焊接试板。
3.2 批量压力容器焊接产品试板的数量
压力容器制造单位如提供连续30台同钢号, 同焊接工艺的产品焊接试板的测试数据, 这时就可以上报相关单位进行审查, 当许可之后就可以减少数量。假如在半年中使用的设备低于十五台的话, 那么就可以从中选出两台产品制作产品焊接试板。
3.3 其他压力容器产品焊接试板的数量
对需经过热处理来达到材料力学幽毙和弯曲要求的压力容器, 以及设计图样或用户协议中要求按台做产品焊接试板的应每台做产品焊接试板。有色金属制造的压力容器应每台制作产品焊接试板。
3.4 产品其他试板的要求
压力容器制造中除要求做产品焊接试板外, 结合制造技术的具体特征等规定, 一些设备在制造的时候, 还应该进行别的试板活动。常见的有:凡经热处理来达到材料力学性能和弯曲要求的压力容器, 每台均应做母材热处理试板;有些图样要求容器的螺栓需通过热处理来满足力学性能的应按批做热处理试样。每批系指具有相同钢号、相同炉批号、相同截面尺寸相同制造工艺、同时投产的同类螺栓。
4 认真开展返修工作
当接头发生了超标问题的时候, 通常应该对其返修。众所周知, 返修工作比初次活动要更加的困难。所以要认真读制定返修措施, 以此来确保设备的制造品质符合规定。在开展工作的时候要关注如下的一些内容:返修工艺要依据其相应的返修焊接工艺评定制订, 且应得到焊接技术负责人的认可。返修施焊的焊工必须由持有与被焊母材、焊材和焊接位置相适应的合格证且操作技术熟练的焊工承担。对于相同的地方返修要控制在两次之内, 假如超过这个次数的话要经过相关人员的许可才可进行。
5 认真做好热处理工作
热处理的功效是为了降低焊接之后存在的应力, 进而确保其不会发生裂缝。通常将热处理分成三种。分别是即后热处理、消除应力的焊后热处理和改善焊接接头性能的焊后热处理。
后热处理又称为消氢处理, 具体的讲是当完成焊缝处理之后, 即可将它增温到一定的数值进行保温处理, 而具体的保温的时间要结合母材的尺寸来明确, 不过最低要超过三十分钟。改善焊接接头性能的焊后热处理是在施焊后将被焊工件加热到相变温度以上, 使接头性能有所改善的热处理。
参考文献
[1]邹刚.锅炉压力容器焊接[J].电站锅炉.2007.[1]邹刚.锅炉压力容器焊接[J].电站锅炉.2007.
散装锅炉焊接技术 篇3
1 膜式壁焊机
膜式壁焊机是膜式壁生产线中的核心设备,20多年来已形成气体保护焊接及埋弧焊接两大膜式壁焊机系列,形成以哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂为主导的采用气体保护焊接工艺,以及以上海锅炉厂、武汉锅炉厂为主导的采用埋弧焊接工艺的两大模式,也有两者兼有的,如北京巴威公司。为了提高设备的生产能力,目前我国膜式壁气体保护焊机的焊枪数最多达20头,国外最大达44头;膜式壁埋弧焊机的焊枪数为12头。其结构形式包括管屏移动、焊枪不动的机床式焊机;焊枪移动、管屏不动的用于拼排的龙门式焊机以及简易的拼焊小车等形式,两类焊机的性能比较如表1所示。
目前,我国膜式壁生产能力已基本上满足需求,但与国外相比,在自动化管理方面还存在一定的差距,基本上依靠人工操作,占用较多的人力,劳动条件较差。应从自动化监控、物流等方面进一步开发,进一步提升膜式壁生产的自动化程度。
2 直管接长焊机
随着自动化程度的提高以及确保焊接质量,对管子的预处理有了新的要求,整线由PLC控制,实现自动化生产。其中,管端数控倒角机是关键设备,能在旋转及轴向进刀的过程中,径向自动进刀,可根据要求,编制相应的切削程序,快速、优质地倒出各种形状的坡口,与手动、成形刀倒坡口相比,其自动化程度高。坡口表面光洁度高,尺寸的重复精度好,对稳定焊接质量起到重要作用,是管子端面倒角的理想设备。
3 马鞍形焊机
随着锅炉及压力容器新产品的开发,出现一些偏交、斜交以及两圆柱体直径接近的相贯接头,现有的机械式马鞍形焊机无法实现这种空间曲线运动,也解决不了由于环缝上下坡度大,使得熔池不可控,导致焊缝成形差、质量差的问题。其根本的途径是采取数控的方法,解决以上两个问题:
(1)建立数学模型,根据输入的参数,如两管直径、偏交距、斜交角,计算出运动轨迹,使焊枪作相应的空间曲线运动。
(2)通过主管与焊枪的同步运动,实现焊接部位始终处于水平位置,有利于焊接,确保焊接质量,是解决两直径相接近的相贯接头焊接质量问题的最好的办法。
根据不同的接头形式及焊缝坡度,可以选用不同形式的数控马鞍形焊机:四轴数控马鞍形焊机。
4 集箱环缝TI自动封底焊接工作站
集箱环缝TI自动封底焊接工作站由浮动式动力头、四台无动力滚轮架(其中两台带液压升降功能,用作对口)、一套四轴数控运动机构,钨极与焊丝同步摆动的窄间隙热丝TIG焊枪,TIG及热丝电源和控制系统组成。
该套焊接工作站主要的特点是:
(1)焊口组装对位后,不点焊,采用冷丝TIG焊工艺,一套四轴运动机构,实现焊枪作圆弧、向心等速运动及弧长跟踪(AVC),先焊120。弧长,使两侧工件连在一起。
(2)焊枪不动,工件转动,继续焊完剩下的2400弧长。
(3)采用热丝TIG焊,继续进行填充焊,为了达到一定的焊缝宽度及保证焊缝侧壁融合良好,专门设计的钨极和与焊丝能同步摆动的窄间隙TIG焊枪,适用的坡口范围大,使填充层焊缝厚度达到6mm以上,以满足埋弧自动焊的要求。
(4)浮动式动力头,能适应工件轴向跳动,无轴向窜动。交流伺服电机驱动,回转速度平稳,这对封底焊尤为重要。
(5)采用PLC、四轴运动卡、触摸屏及交流伺服控制,人性化及自动化程度高
5 集箱短管接头自动埋弧焊机
集箱短管接头焊机,包括内孔TIG封底焊机及短管接头角焊缝自动埋弧焊机。该设备由悬挂式焊接接头、埋弧焊机、气动式平衡吊及可移动小车组成,悬挂机构上带有一个随动机构,即使焊接过程中集箱变形,也能很方便的把机头的芯轴插入接管内准确定心。在待焊的集箱工位上,按一定的间距,可摆放若干台接头同时进行焊接,从而,可缩短焊接周期。
6 窄间隙埋弧焊机
用于焊接厚板的高效优质窄间隙埋弧焊机已在我国应用多年,机械式的焊缝跟踪及导电嘴的导电性有待进一步改进。
(1)激光跟踪。
激光跟踪是一种高新技术,采用激光摄像头,通过图像判别,实现对焊缝的跟踪,己成功地应用于多种焊接自动化的场合。但由于受激光头性能的限制,激光头距工件表面距离限制在200 mm以内,跟踪深度一般也只有100 mm左右。因此至今还没有一种激光跟踪系统能用于窄间隙深坡口的跟踪。
(2)窄间隙焊枪。
窄间隙焊枪要具备摆动和可靠导电两种基本功能。
(3)控制系统。
采用由PLC、触摸屏,AC交流伺服组成的控制系统,通过触摸屏进行人机对话,能很方便、直观地设定监视工作模式及各轴运动状态规范参数,控制系统具有如下功能:自动、半自动及手动三种工作模式;焊枪自动找中及到位;自动排焊道及焊枪自提升;焊接过程中规范参数及焊枪位置实时微调;诸如焊枪摆角、至侧壁的距离、焊接电流、电压、焊接速度等参数均可实行点动微调。
7 管道预制焊接工作站
管道预制焊接工作站主要的特点是:
(1)中空开启式夹紧回转装置。
(2)快速MAG焊封底技术,解决了优质高效的自动封底焊。
(3)由PLC、触摸屏及交流伺服组成的控制系统,可预置及监控焊接规范参数及焊接程序,人机对话方便,自动化程度高。
8 堆焊
用于筒体、管子内壁、及管板等部位的堆焊设备众多,焊接工艺有埋弧、电渣堆焊、MAG焊及热丝TIG堆焊等,焊接材料有带极、丝极及药芯焊丝等。
9 结论
近些年来,通过引进及自主创新,我国锅炉及压力容器行业的自动化焊接水平有了较大幅度的提高,为我国能源高速发展及走向国际市场作出了贡献。与国外相比,我们在自动化程度及推广应用等方面还存在一定的差距,还需要我们广泛的合作,发挥各自的优势,共同为提升我国焊接自动化水平而努力。
摘要：为了适应我国能源工业的飞快发展,一些锅炉主导企业与国内焊接设备制造专业厂家在解决高容量、高参数锅炉中出现的耐热、高强材料的焊接质量和生产能力的过程中,采取各种方式的合作,走引进消化吸收再创新道路,提升了自身研发能力,逐渐进入了自主创新阶段,并形成了自己的特色,开发制造出一批自动化水平高、质量优异的锅炉、压力容器专用成套设备产品,提供给锅炉、压力容器厂家并实现出口,提升了我国锅炉及压力容器行业的自动化焊接水平,为我国能源高速发展及走向国际市场作出了贡献。
关键词：锅炉压力容器,焊接装备,自动化
参考文献
[1]邹刚.探析锅炉、压力容器和管道焊接技术的新发展[J].压力容器,2012(4):34-35.
[2]全辰生.锅炉、压力容器和管道焊接技术的新发展[J].电气工程师,2012(2):55-57.