文档介绍：主讲人董小文高级工程师
锅炉压力容器评审员
一级建造师
**********
锅炉元部件的焊接及工艺评定
锅炉元部件常用焊接方法
焊接材料
焊接人员
焊接工艺评定
焊接缺陷
焊接质量检验
锅炉监检(制造、安装、维修)对焊接工作监督检查要求
第一节锅炉元部件常用焊接方法
一、手工电弧焊
定义:利用焊条和工件之间产生的电弧热,将母材熔化,电焊条作为填充材料的一种焊接方法。
特点:设备简单、操作灵活,适合于任意空间位置,但生产效率低,劳动强度大,焊接质量的好坏很大程度上取决于焊工技术水平。
焊接保护:焊接过程,焊条药皮熔化分解生成气体和熔渣,对熔池金属进行保护。
应用范围:在锅炉制造、安装、维修、改造中使用广泛。
二、埋弧自动焊
定义:埋弧自动焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。在焊剂层下,电弧在焊丝末端与焊件之间燃烧,熔化焊丝与母材。
特点:生产效率高,焊缝美观,焊接质量好,工人劳动强度低,但设备比较复杂,机动灵活性差,对焊口的坡口精度要求高,应用范围小,适合于长焊缝的焊接。
焊接保护:焊剂在电弧热的作用下熔化、蒸发,形成气体,与熔渣对焊缝金属起保护作用。
应用范围:主要在锅炉制造厂中锅炉汽包、集箱的纵环缝的焊接,水冷壁管鳍片焊接及锅炉钢架的焊接。
三、气体保护焊
定义:可分为熔化极和非熔化极气体保护焊。熔化极气体保护焊有二氧化碳气体保护焊和熔化极氩弧焊(MIG),非熔化极气体保护焊有钨极惰性气体保护焊(TIG)。TIG是用钨棒作电极,氩气作保护气体和电弧介质,通过钨极与工件间的电弧热,熔化母材和焊丝的焊接方法。
TIG特点:工件变形小;可见度好,可全位置焊接;焊缝表面光滑,表面无熔渣,成形美观;适合于非铁金属及其合金焊接。但氩气成本高,焊前对焊件的清理要求严格。
焊接保护:氩气
应用范围:常用于锅炉受热面管的焊接,管道封底层的焊接。
四、电渣焊
定义:利用电流通过液态熔渣所产生的电阻热作为热源来熔化电极和工件而形成焊缝的一种焊接方法。(焊丝和引弧板之间产生电弧,使焊剂熔化成液态熔渣)
特点:适合于焊接大厚度工件并一次焊成;生产效率高,焊接材料消耗少(焊缝不开坡口,焊剂使用比埋弧焊少1/15);焊缝质量较好,焊缝中气孔、夹渣和冷裂纹缺陷少。但电渣焊由于焊接速度缓慢,焊件在高温区域停留时间较长,热影响区过热段加宽,晶粒粗大,近缝区机械性能有一定程度下降,因此焊后一般要进行正火处理以改善其性能。
焊接保护:焊剂溶化成的液态溶渣。
应用范围:主要用在壁厚大于30mm锅筒纵焊缝焊接。
火力发电厂焊接技术规程(DL/T869-2004)对承压管道的焊接方法有明确规定
部件名称
根部焊道
其它焊道
P≥10MPa、σ≤6mm的锅炉受热面管子
TIG
TIG/SMAW
P≥10MPa、σ>6mm管子和管件
TIG
TIG/SMAW
P≥4MPa、t≥450℃的管道
TIG
TIG/SMAW
再热蒸汽冷、热段管道及旁路
TIG
SMAW
汽轮机、发电机冷却、润滑系统管道及燃油管道
TIG
TIG/SMAW
P<10MPa、σ≤6mm的中低压锅炉受热面管子
TIG
TIG/SMAW
其它管道(非强制性要求)
TIG
SMAW
《锅炉受压元件焊接技术条件》(JB/T1613-1993)相关规定
额定蒸汽压力P≥ 、集箱、管道、管子或其它管件的对接接头,手弧焊时应采用氩弧焊打底或其他能保证焊透的焊接方法,锅筒或集箱上的管接头的连接焊缝应尽量采用氩弧焊打底.
第二节焊接材料
焊接材料泛指焊接过程中的消耗性材料,包括电焊条、焊丝、焊剂(用于埋弧自动焊)、各种气体(氩气≥%、%、乙炔气98%、%)、钨棒(铈钨棒WCe-20,含氧化铈20%)等。本节主要介绍电焊条和焊丝。
一、电焊条
1、组成:由两部分组成:焊芯和药皮。
焊芯在焊接过程中主要起填充金属作用,熔敷金属的合金成分主要从焊芯中过渡。
药皮成份十分复杂,其主要作用是:稳弧作用;造气保护作用(保护电弧和熔池,防止空气进入熔池);造渣保护作用(形成熔渣,保护焊缝金属,同时焊缝金属冷却速度减慢,有助于气体逸出,防止气孔产生);脱氧,去硫、去磷作用;渗合金作用;套筒保护作用(形成熔渣套筒,使熔滴较好向熔池过渡,有利于全位置焊接,减少飞溅)。
按照焊条药皮中所含的氧化物不同可分为酸性焊条(含酸性氧化物)、碱性焊条(含碱性氧化物)。
酸性焊条药皮含有TiO2、MnO2、FeO、SiO2等氧化物,氧化性强、元素烧损量大,含氧、氮高,机械性能差,同时酸性渣,脱硫、磷能力差,抗裂性能差,但其工艺性好,对油、锈、水不敏感,抗气孔能力强,