李涵
北京城建安装集团有限公司 100085
锅炉安装焊接技术是安装过程中的核心内容,直接关系到安装后的生产安全。通过问题分析,并结合日常工作经验,论述锅炉安装焊接中如何选用符合规格的焊接材料,并做好相关的材料检测工作,从而减少锅炉安装焊接中常见质量问题,同时通过详细分析锅炉安装焊接中常见的质量缺陷,采用有效的技术控制措施以避免锅炉安装焊接中出现余面过高、气孔、未焊透的现象,保障锅炉安装质量与企业使用锅炉的生产安全。
关键词:锅炉安装;焊接工艺;质量问题;技术要点;控制措施
锅炉安装过程涉及多个环节,焊接是确保锅炉安全安装的核心。在锅炉安装过程中分析安装焊接工艺、常见质量问题、控制要点是保证施工质量的关键。由于锅炉在工作中需要受热,控制受热面的焊接工艺与技术要点直接关系到锅炉能否安全使用,更是锅炉安装过程中的技术难点。由此可见,探究锅炉安装技术要点、常见质量问题、控制措施是十分必要的。
1锅炉安装焊接材料准备及焊接温度要求
1.1焊接材料选择
焊接工作人员在对锅炉进行安装焊接时,可以参照锅炉原厂的焊材分析数据与《火力发电厂焊接技术规程》,选用符合GB/T5117-5118与GB983规格的焊条及符合GB/TB110、GB14957-14958规格的焊丝。相关单位在准备焊接材料的过程中应该做好焊接材料的采购、标识、入库、烘干等程序,并在施工现场设置材料焊接二级保存库,保证焊接材料的品质,并通过焊条理性性能实验监测焊条是否符合锅炉焊接要求(见表1)。
1.2对焊条药皮进行耐潮性试验
焊条药皮耐潮性较强有利于焊条的保存。如果焊条因药皮耐潮性差,使用时焊条变质,会导致焊接工作人员进行锅炉焊接时杂质进入焊接处,出现未焊透的现象。焊接工作人员可以将焊条放在15℃~25℃的水中浸泡4小时,如果4小时后焊条药皮没有脱落、肿胀,说明该焊条符合锅炉焊接规格要求。
1.3焊接材料烘干
焊接材料过于潮湿,有可能导致焊接锅炉的过程中出现未焊透与气孔的现象,烘干焊接材料是十分必要的。相关单位需要在锅炉焊接现场设置焊条烘干设备,派遣专门人员辅助焊接工作人员开展焊条烘干工作。仓库在贮藏焊接材料时应该做好防潮湿工作并在仓库内放置烘干设备,同时在库内安放温湿度计,随时监测库内的温湿度情况,并将焊接材料放置离地面与墙面至少300mm的位置处,避免焊条受潮。
1.4控制好焊接预热温度
焊接工作人员在对锅炉进行焊接时,应该根据焊接要求准确把握焊接的预热温度要求。通过合理的温度进行焊接预热,确保焊接质量。焊接工作人员针对含碳量≤0.35%的钢材,管材要选择壁厚≥26mm的钢材,并确保温度达到100℃~200℃,选择同类型钢种的板材预热温度则要达到100℃~150℃。锅炉焊接工作人员在焊接预热的过程中如果采用SMAW(钨极)进行锅炉打底焊接时,可以将预热的温度下降到50℃,焊接的材料管子外径如果>219mm,或焊接管的壁厚≥20mm时,焊接工作人员可以利用电加热进行焊接前的预热。
2锅炉安装焊接中常见质量缺陷
2.1工序间隔不规范导致余面过高
我国在于锅炉焊接的相关规定中,明确要求焊接工作人员在对锅炉焊接的过程中,要确保背面余高<3mm。对于一般性的常规锅炉进行焊接时,要采用氩弧焊接技术(GTAW)对管道进行打底,防止所焊地区氧化,并运用手工电弧焊接技术(SMAW)对盖面进行焊接。焊接工作人员在对盖面进行焊接时,如果锅炉设计方明确要求使用氩弧焊接技术(GTAW)进行盖面焊接,就需要按照锅炉设计方要求去进行焊接。部分焊接工作人员在对盖面与背面进行焊接时,没有按照规定要求保持一定的间隔时间,在短时间内对盖面与背面进行焊接,由于材料两面的温度差较高,焊缝在焊接后出现塌陷现象,余面远高于标准要求。
2.2其它客观因素导致未焊透现象
未焊透现象是锅炉安装焊接过程中的常见现象,焊接过程中焊接空间、焊接距离、焊接材料都会在一定程度上制约焊接工艺。焊接工作人员实际施工的问题,主要在以下几种客观焊接环境中导致未焊透现象的出现:第一,当施工人员对膜式水冷壁管进行施工安装时,由于焊接空间十分狭小,影响了焊接工作人员焊接工艺水平,从而导致未焊透现象的出现;第二,焊接过程中焊接材料的片与片多组同时进行组对,加大了焊接工作人员的焊接难度,导致组对间隙相差较大,出现未焊透现象;第三,焊接过程中环境因素影响焊接工作人员操作,尤其对锅炉管道进行焊装的过程中,复杂交错的管道结构限制了焊接工作人员的操作方式与操作行为,加大了整体焊接难度,导致错口焊接与未焊透的现象。
2.3材料与工艺缺陷导致气孔产生
工作人员在对锅炉焊接时焊接面出现气孔现象,主要是因为焊接材料选择不当与焊接工艺缺陷导致的。在焊接材料选择方面的问题,焊接工作人员并没有按照焊接准备要求烘干焊接材料,焊条在长时间潮湿环境的放置下出现药皮变质、失效、剥落等,焊条的焊芯由此出现锈蚀现象,导致焊接的过程中将其它杂质混入到焊接材料中,从而导致杂质引发的焊接气孔现象。在焊接工艺方面的问题,在SMAW焊接技术应用中,部分焊接工作人员在焊接的过程中由于焊接电流过大,焊条发红,进一步导致焊条(碱性低氢型)在使用过程中电弧过长,SMAW(钨极)氩气的纯度低于标准工作要求,引发保护不良与保护失效等问题,无法有效预防锅炉焊接过程中出现气孔现象。
3锅炉安装过程中针对性的技术措施
3.1严格遵照锅炉安装焊接流程
在《火力发电厂焊接技术规程》中指出焊接工作人员在对锅炉进行焊接的过程中,应该遵照一级焊缝要求,在焊接的过程中在管道打底与盖面焊接的过程中应该使用GTAW与SMAW,并确保在焊接的过程中按照规定的时间间隔,进行管道打底与盖面焊接。由此可见,避免锅炉安装过程中出现背面余高过高现象的关键,在于焊接工作人员能否遵照规程进行焊接。
3.2采用技术措施减少影响因素
为了进一步减少因客观因素导致的未焊透现象,焊接工作人员可以采用一系列的技术措施,从而有效预防控制未焊透现象。首先,当焊接工作人员对膜式壁组片进行组装时,应该仔细检查焊口的情况,如果焊口整体相对平整只是轻微的出现变形,可以采用焊接技术修正焊口之后进行组装。焊接工作人员对鳍片管进行焊接时,如果出现了整体变形大且无法利用机械方式进行修正时,焊接工作人员需要对其进行切割处理,并结合分段退焊的焊接方法预防未焊透现象的产生。其次,焊接工作人员对多个焊接口进行组对时,焊接管工作人员应该控制间隙的范围,将间隙控制在5mm以内,并能够满足基本的焊接要求。焊接工作人员在焊接的过程中可以先对间隙较大的组片进行焊接,保证焊口的焊接质量,既能够有效避免未焊透现象的产生,又能减少焊接结束后组片因接应力发生变形。最后,在狭小空间进行焊接时,可以改变焊接操作方法,两位焊接工作人员分别进行上下两面焊接:上面焊接工作人员完成添加焊丝的工作,下面的焊接工作人员完成焊枪操作工作,通过有序分工降低焊接工作人员的操作难度。
3.3结合焊接经验避免气孔产生
避免外界杂物在焊接过程中进入到焊接材料当中,是锅炉焊接人员在焊接过程中避免气孔产生的关键。为此焊接工作人员结合自身的工作经验可以采用以下两种方法:第一,热引弧电流。焊接工作人员可以在焊接的过程中利用热引弧电流方法,在1~2s时间内通过加大电流Ih为I的1.5倍~2倍,从而达到在规定时间内达到快速激发焊接电弧的目的,迅速建立保护环境,避免其它气体在焊接的过程中混入到材料当中;第二,结合焊接的具体情况,采用特殊焊接技术环节减少气孔的产生,焊接工作人员可以在于焊接处有一定距离的地方进行起弧,再进行正仰焊,从而避免焊接过程中出现气孔。
结束语
探析了在锅炉焊接中常出现的余面过高、未焊透、气孔三种焊接问题出现的原因,建议焊接工作人员在工作过程中严格遵照相关规程,利用技术措施与焊接经验解决焊接中出现的问题,确保锅炉焊接质量,保障企业在使用锅炉时的作业安全。
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