锅炉焊接技术及实施要点分析陈海洋

锅炉焊接技术及实施要点分析陈海洋

陈海洋

（中国能源建设集团东北电力第二工程有限公司辽宁大连1160230）

摘要：近年来我国社会经济快速发展，要求产业设备具有相应的性能。锅炉压力容器焊接时要做好质量控制，以满足工业生产的需求。文中选择以锅炉焊接为切入点，分析做好焊接技术质量控制的措施。

关键词：锅炉焊接；技术控制；实施要点

锅炉压力容器的制造十分复杂，其中包括选材、检验、切割、加工、检测等多个环节，每个环节均能够对容器的最终品质产生巨大影响。目前我国各制造厂关于锅炉压力容器的焊接技术已经发展得相当成熟，但是由于焊接设备以及锅炉压力容器设备的不断更新，其焊接技术要点也要不断进步。

1锅炉焊接技术概述

焊接方法是指目前在工厂中所使用的以手工电弧焊，电渣焊，埋弧自动焊等焊接手段为主的方法。其中，以手工电弧焊最为常见，是利用电弧产生的高温使某一部分熔化，融合，再经过自然冷却达到焊接缝隙的目的，具有原理简单且灵活性强的特点，但是对焊接工人的技术要求比较高，需要多年的从业经验才可以完成。

电渣焊，这是一种用于焊接面积比较大的情况下的焊接方法，能够满足锅炉压力容器曲面的焊接要求；至于埋弧自动焊，这是一种在焊接保护层下进行的焊接方法，通常用于大型物件的焊接工作，通过燃烧颗粒状的可融化焊剂进行，优势是在焊接时没有电弧传出，能够有效降低焊接对人体的损害，但这两种方法的共同缺点是对设备要求较高，实力较差的制造厂无法购置设备并且一般的焊接工人也不具备此类专业技能。

2锅炉压力容器焊接准备

材料准备方面：为了保证锅炉压力容器的质量以及正常运行、在焊接的过程中必须要采用耐热性钢材，并且在选择过程中，要着重注意以下几个事项。

第一，是为了保证焊接质量的可靠性与质量，此耐热性钢材的金属强度指标与被焊接钢材的金属强度指标应当保持一致，并且就焊缝强度来说，在高温状态下焊接钢材的强度应当等于或者大于被焊接钢材的标准值。

第二，是对焊接材料中碳元素含量的需求，由于碳元素不合适的焊接钢材在焊接过程中会产生金属裂纹，严重影响焊接质量，因此必须要对焊接钢材中的碳元素进行严格检测与把控，大约在0.08%-0.12%之间，以此确保接头韧性不受影响，实现焊接工作的保质完成。

第三，是要对焊接钢材中的其他元素加以控制，比如碳、锰等元素的含量要高于母材，确保二者强度一致；再比如对焊接钢材中磷、硅等元的进行有效控制，使其与母材的回火脆性保持一致。

第四，焊接工艺评定及焊接工的准备方面：焊接工艺评定需要由锅炉压力容器的制造厂商自己完成，不能够相互转让或借用，这是一种必须进行的焊接工艺验证性实验，依托于所用钢材的焊接性能进行，用以验证此单位的焊接设备以及焊工技能能否达到标准。焊接工方面则是要对焊接工的相关操作技能能否达到国家相关标准以及对相关证件进行检验。目前我国存在一般压力容器与管道施焊两种焊工资格。

3锅炉压力容器焊接的焊接工艺

底层焊：此种焊接方法一般使用氢弧焊，对底层进行焊接，以点焊方式相配合，由上至下。以确保底层焊缝焊接均匀、降低焊缝裂纹的出现概率。但是实际的焊接工作中，可能会由于焊接工技术不熟练或者劳动强度过大导致精神不集中，使得焊缝分布不均匀，因此在底层焊结束之后，要对焊接情况进行重复检查，保证质量。

中层焊以及表面焊：在中层焊作业开始之前，要进行一些准备工作，即对需要进行焊接处进行检查，主要是观察底层焊有无问题出现，如果有，需要对既有焊缝进行重新焊接，此次的焊接头要与之前的错开1cm以上。至于对中层焊自身作业来说，主要选用直径为3.2mm的焊条为佳，因为该直径的焊条能够保证焊接厚度，使其能够达到焊条的10倍左右，以此来增强焊接效果。

至于表面焊这种焊接工艺，它对技术的水平要求较高，在焊接过程中要特别注意对起弧以及收弧位置的把握，要与中层焊弧相错开，保证表面的完整性与光滑过渡。其中对焊条的选择要根据焊缝的已焊厚度来进行。

焊后热处理：此步骤主要是为了能够消除焊接所残留下来的热量，避免在自然冷却中产生冷裂纹，这对锅炉压力容器的质量保证至关重要。以河南某锅炉压力容器制造厂为例，该制造厂采用压力容器局部焊缝热处理工艺，将两台功率为80kW的主机进行加热，各处焊缝宽度利用热量堆叠加热，再用正反6组热电偶加热，在采用600mm宽，50mm厚的耐热绝缘材料进行包裹，在40分钟内加热到300余摄氏度，3小时后升至700余摄氏度，再在2小时后降至250摄氏度左右，再进行自然冷却，通过此种先进的焊后热处理模式，即保证了其产品的高质量，又节省了单次成本达五万元以上。

无损检查：无损检查是所有工作的最后一步，是对产品整体的最后检查，其中包括表面有无损伤、焊接内部有无损伤以及焊缝有无裂纹等。为了确保此项工作的高质量完成，在测试时应当严格按照相关标准来进行，以得出的检查结果来估算设备的使用寿命，完善产品参数。

4技术优化分析

4.1技术内容

锅炉焊接技术是根据具体的焊接位置和材料，选取不同的焊接方法。焊条电弧焊是常见的焊接方法，利用高温熔化焊接的方法，减小焊接时出现的淬硬倾向。这种方法是依靠手工制作完成的，对技术人员的要求较高，灵活性较强，但需要耗费较长的时间制作。采用了窄间隙焊接的方式，通过减小横截面积，实现降低焊接热输入。锅炉焊接示意图如图1所示。

图1锅炉焊接示意图

在实际操作中，为了提高后壁压力容器的生产效率，需要采用计算机控制埋弧焊电源。每一根焊丝都有一个独立的电源供电，可以有效避免电弧之间的干扰。或者采用多根较细的焊丝代替较粗的焊丝，以相同的速度，向导电嘴输出。这样在焊剂的融合下，就可以增加熔敷效率，从而提高焊接速度。锅炉焊接技术实现了焊接区无人操作，可以有效提高其工作效率，而且只需要一名操作人员就可以在主控室内设置并监控焊接过程。在工作站，由中央控制的集成器进行集成控制。通过后在使用计算机处理黑白摄像机图像，确定内外照差异，在利用计算机软件处理测量的数据，确定焊接参数和接头位置，有效提高的生产效率。

4.2实施要点

在实际应用中，要应用氢弧焊的方式，以点焊接的方式开展，为了提升底层焊接的整体运行效率，需要格外注意技术实施要点，减少裂纹，对底层焊接操作过程进行系统的检测。

按照技术实施要点，了解锅炉运行过程，一般在低温省煤器入口管割管检查。通过测量腐蚀坑深度，检查内部的腐蚀状态，必要时要拍照存档。如果低温省煤器腐蚀程度很严重，就需要先割取高温省煤器入口管进行检验，清理联箱内堆积的铁渣。

锅炉炉垢成分比较复杂，不同类型的锅炉形成的炉垢是完全不同的，有坚硬的，也有松软的。为了达到最佳工艺，需要先清洗锅炉炉垢；中层焊接工艺是在开展焊作业前，对焊缝进行检查，如果要重新进行焊接操作，要保障焊接接头高于地层焊接接头距离。表层焊接工艺要先观察焊接厚度，错开每根焊条的实际起弧位置与接头位置，以此保障压力容器的完整性。这种焊接工艺对焊缝的要求较高，若锅炉压力容器的圆滑过渡不过完整，需要在焊后热处理时，先消除焊接的各种残余应力，避免出现裂纹，在实际应用中，要按照具体的状况选择最科学的热处理方法。无损检查是焊接工作的必要环节，可以针对性的进行表面无损检查，检测时要严格控制参数，检查后，估算出锅炉的寿命。

结语

总之，文章主要是对锅炉制造技术和实施要点进行研究。材料的质量与锅炉的运行有关，因此，要严格按照国家要求进行订货，验收入库，焊接材料也要严格按照工艺人员编制的材料牌号和规格进行发放，为今后开展质量控制奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]尹继超，张东阁，柴成军.锅炉压力容器焊接技术及实施要点研究[J].中国战略新兴产业，2017（28）：165.

[2]韩林生.锅炉制造生产中焊接质量控制和管理[J].中华建设，2017（06）：96-97.

[3]徐祥久，黄超.焊接技术在电站锅炉集箱制造中的应用[J].电焊机，2016，46（09）：63-67.