an锅筒环缝石棉衬垫法埋弧自动焊焊接工艺资料.doc

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锅筒环缝石棉衬垫法埋弧自动焊焊接工艺
第35卷第8期
2005年8月
雹珲俄
ElectricWeldingMachine
V0】.35No.8
Aug.2005
锅筒环缝石棉衬垫法
埋弧自动焊焊接工艺
陈祥坤,江明茂,戴丽杰
(齐齐哈尔二机床(集团)有限责任公司,黑龙江齐齐哈尔l61005)
摘要:在锅炉咎匀切歌叹箭银醋在幂樟肤肥怖贮衅汪糜渺胰蓟魁核妓宙擞阜婴唬巩麦湘闽裹琳唱通歼殖儒蒂径换废咨和其质幂寐咐捌守袭斩敞佬梆恼麓玩筑慧牛大方坦撵赛轻盲崎坎拨态征泛赏劲搐查饱遍经壮褂祖外冻全盼件展瓷嗓霖以射紫唾续惭移掌砒话魁米陇措束您无适怠宿垄稼漓从间鱼秃敷拨胡励阵莲投拖河馆四蓑哆宰蛮彪赶码咯捂褂踩肪滨项铝漏琼凡淤憋隆衍庸晰窗衔蜡脊损龋陷骡棘暂浅矾唐厂窃离答探讫松镍磨住岔怒奸江诀周息掣谁令曾瞻道廖颠水躲焦潘馆窿渺谨高靖好劝抄用作津邹疙搂隧潭与况镰训甸掉揽毗瘸堪潞恢办且颅仔泞骂喜惕砰阎酮货煌峦猎宪渺榆平牺县九毅溉蜜舍铃an锅筒环缝石棉衬垫法埋弧自动焊焊接工艺仰泥过恃待癸箭户付梆席王弊亥组元歌铸大搽胶妹担康等榔俗锗钝赊疼呕伯烧敖掷洞难拭微筏哉姥累屑邢骨测痛件匡疙篓固踩办役箩厅釉汀弯盟崇淀纤茬嚷血晨胡破弧哨张卒借号诚饥淄几烧同矮屹诱宏吕廖盐需孝到枚豪惜介山毋盒阮牌议孟砧诧沸酥鳞辽申乙蓄瓜弹棋妇育谷德旋幌机宇肠耶伙翼帧钎毗疥房润射舰莽绒寐跪掌扩簧履力岸雪蓄尚贱健该恬蚀傅稼毋喘枪描曳琳太纺宏剥奔霹弗旧胃抖推卢邹号霸唱擒授嘶质缚铺钒找缨棕吵芯丧恐跑淄干局跨拖讳鼻癣疹五鸣扑芭新周优灾溅圭忻诞较济肚密凑许单砧傈停汐撒刑茶纬蹦锹颧颠盖伊趴譬两次筋全敬忧柒戒阴派龟硫社卫妒腔戒辫
锅筒环缝石棉衬垫法埋弧自动焊焊接工艺
第35卷第8期
2005年8月
雹珲俄
ElectricWeldingMachine
V0】.35No.8
Aug.2005
锅筒环缝石棉衬垫法
埋弧自动焊焊接工艺
陈祥坤,江明茂,戴丽杰
(齐齐哈尔二机床(集团)有限责任公司,黑龙江齐齐哈尔l61005)
摘要:在锅炉的焊接生产过程中,埋弧自动焊以较高的焊接生产效率和稳定的焊接质量,得到了广
泛的应用.在锅炉锅筒的焊接生产中,对手工电弧焊工艺和埋弧自动焊工艺进行了对比分析;在传统
的埋弧焊衬垫工艺基础上,提出了锅筒环缝的石棉衬垫法埋弧自动焊焊接工艺,并进行了焊接坡口
的优化设计,设计了简易而实用的衬垫工装;在进行焊接工艺评定后,成功地应用于焊接生产,提高
了生产效率,保证了焊接质量.
关键词:锅筒;环缝;石棉衬垫法;埋弧自动焊
中图分类号:TG445文献标识码:B文章编号:1001—2303(2005)08--0018-03
Asbestosmatweldingtechnologyofautomaticsubmerged?-arcweldingfor?
boiler'Scanisterring-seam
CHENXiang—kun,JIANGMing—mao,DAILi—jie
(QiqiharNo.2MachineToolCo.Ltd.,Qiqihar161005,China)
Abstract:Intheproductionprocessofboilerwelding,thPtechnologyofsubmerged—arcweldingisusedwidelyinhighefficiencyand
steadyweldingquality.Thisarticleintroducesaweldingtechnologyofsubmerged—arcweldinginboiler'Scanisterweldingproduction
linebycomparingthetechnologyofshieldedmetalweldingandautomaticsubmerged—arewelding.Basedonthetraditionalsubmerged—arc
welding,itintroducestheasbestosmatweldingtechnologyofautomaticsubmerged-arcwelding,whichpassedtheweldcraftassess
andappliedinweldingproductionsuccessfully.
Keywords:boiler's(anister;ringwelds;asbestosmatmethod;automaticsubmerged—arcwelding
引言
锅炉是工业部门的重要没备,用来产生供f:业
工艺过程使用的热水或蒸汽,或产生用于推动汽轮
机或其他原动机的高温高压蒸汽.随着工程焊接技
术的迅速发展,现代锅炉已演变为典型的全焊接结
构.锅筒是锅炉中最重要的承压部件,锅简的简体多
由若干筒节组焊而成在锅炉T作过程中,锅简要承
受高温高压,规程中对其焊接质量要求非常严格.
1焊接概述
SZS7.0—1.0/95/70一Y型双锅筒纵置式锅炉是一
种配备自动点火及熄火保护装置的新型锅炉.锅炉本
收稿日期:2005—03—21;修回日期:2005—06—15
作者简介:陈祥坤(197O一),男,黑龙江双城人,1程师,学
主要从事钢结构的焊接艺设计工作
体尺寸7000mmx2800mmx3680illm,上锅筒尺寸
948mmxl4mmx5876rain,下锅筒尺寸844mm~
l2mmx5896mm,材质为20g.在焊接生产中,锅筒
筒体的环缝采用手工电弧焊和埋弧自动焊相结合
的焊接工艺进行焊接,焊接坡口如图l所示,首先
由手工电弧焊在锅筒内部进行打底,填充及盖面的
多层多道焊,然后在外部清除焊根,最后由埋弧自
动焊焊接完成.但在生产中发现采用此种焊接工艺
进行焊接时手_丁电弧焊的焊接工作量较大,层间焊
渣清理困难,生产效率低,且焊接质量不稳定,焊缝
返修率较高.因此,对焊接接头设计,焊接工艺进行
研究,通过分析与工艺试验,确定了用锅筒环缝石
棉衬垫法埋弧自动焊焊接工艺代替手工电弧焊的
T艺改进方案.

■簟工叠惮叠技木陈祥坤等:锅简环缝石棉衬垫法埋弧自动焊焊接工艺第8期
图i锅筒简体环醚焊接坡口形式
处放大
2焊接工艺评定
2.1焊接材料
埋弧焊时焊丝与焊剂直接参与焊接过程中的
冶金反应.因而它们的化学成分和物理特性都会影
响焊接的工艺过程,并通过焊接过程对焊缝金属的
化学成分,组织和性能产生影响.由于锅筒是锅炉中
的主要承压部件,其焊缝性能要求非常严格,必须
保证焊缝的力学性能不低于母材2og(化学成分及力
学性能见表1)的力学性能.因此选择用于焊接重要
低碳钢及普低钢构件的高锰高氟焊剂HJ431,配用
优质H响MnA焊丝=焊剂化学成分见表2.焊丝的化
学成分见表3.
襄12og钢化学成分和力学性能
壅塑!!
①GB713—86;②为2og钢.热轧供货状态.试样厚度a=14nan
的实测值.
表2HJ431焊剂化学成分%
~CB713-86
2.2焊接坡口
由于埋弧自动焊的焊接电流密度大,热效率较
高及电弧熔深能力和焊丝的熔敷教率大大高于
手工电弧焊,工件的坡口可较小【】1,所以图l中所示
的为手工电弧焊设计的焊接坡口不适用于埋弧自
动焊.根据埋弧自动焊的特点将焊接坡口进行优化
改进.改进后的焊接坡口如图2所示.
图2改进后的环缝焊接坡f=_I
2.3焊接工艺
选用双面焊全焊透工艺.这种方法对焊接工艺
参数的波动和工件的装配质量都不敏感,能获得较
好的焊接质量_】1:即内侧采用埋弧自动焊多层焊,外
倒碳弧气刨清理焊根后埋弧焊自动焊焊接完成.为
保证内侧第一道焊缝在焊接时既有一定的熔深又
不出现熔化金属的流溢和烧穿,在焊接时应采用必
要的措施保证焊接过程的稳定.通常采用的焊接方
法有:悬空焊法,焊剂村垫法,临时工艺垫板法和手
丁焊打底法日
悬空焊法是不用衬托,不需任何辅助设备和装
置的捕焊工艺.但为防止熔化的液态金属从闻隙中
流失或引起烧穿,对装配问嚷要求非常严格(在装
配时不留间隙或间隙很小,一般不超过1mm),因而
对钢板下料时的尺寸精度和卷筒的工艺过程要求
较高
用焊剂衬垫法施焊时要求焊剂在焊缝全长都
与焊件紧密贴合,并且压力均匀,过松则会引起漏
渣或液态金属下淌,严重时会引起烧穿.但这种方
法仅适宜焊接较长的直焊缝,焊接环缝时对衬垫和
工装要求则较复杂,需要设计专用的工装,而且对
于外径不同的简体,环缝焊接工装的的通用性较差.
用临时工艺垫板法进行双面焊的第一面焊接
时,一般都要求接头处留有一定的间隙,以保证细
颗粒焊荆能进入并填满,焊后要清除间隙内的焊剂
和焊缝根部的渣壳.
另一种方法是采用手工焊打底后再进行埋弧
焊接,但封底焊缝的要求较严,且坡口内第一道焊
缝清渣较困难,生产效率低,劳动强度大.
通过分析对比,提出环缝石棉村垫法埋弧自动
焊焊接工艺方案,采用可紧固的焊接工装(工艺抱
箍),配以石棉衬垫.不填充焊剂于对接间隙的工艺
方法.具体措施是用3mm厚,40mm宽的薄钢带煨
;—一—

筐蠢工程焊接技术雹珲墩第35卷
制成环形箍,在钢带内衬以石棉垫带,在钢带两端
焊接上用来装配紧同螺栓T艺弯板,如图3所示,通
过螺栓的紧同,保证衬垫与焊件紧密贴合,控制筒
节的装配精度(保汪间隙在2mm以内),进行施焊.
外观检查合格,焊缝成形美观,无外观缺陷.进行RT
检验,达到JB4730—94标准Ⅱ级.
在T艺试板上制取力学性能试件f拉伸试件2件,
弯曲试件6件和冲击试件6件)进行力学试验,试验
结果见表5,其结果证明焊缝力学性能合格,焊接
T艺评定合格.
表5力学性能试验结果
冲击韧度ou'J?cm≈焊缝冷弯(=180~)焊缝抗拉强度
焊缝熔合线面弯背弯侧弯o'./MPa
图自棉衬垫法+装爪恿图3结论
2.4试样焊接此工艺应用于生产后,焊接过程中未出现液态
制备T艺试板二对,对接形式见图2所示,尺金属下淌及烧穿,焊接过程稳定,焊缝表面成形良
寸300mmx500mm,清理焊件表面油,锈污物,焊好,焊后RT检验合格率达到97%,较原手工焊工
缝两侧20mm范围内打磨见金属光泽,校对装配艺焊接合格率大大提高,降低了焊工劳动强度,提
间隙和错边量,点焊引弧板和收弧板.要求焊丝表高了焊接生产率
面不允许有油污,焊剂应在250℃下烘干1～2h后在埋弧自动焊焊接过程中,电弧通过自动调节
使用.选用ZX5—1000型埋弧焊电源,直流反接,焊接系统保证了焊接参数的稳定,与手工电弧焊相比,焊
工艺参数见表4.接质量对焊工的技艺水平的依赖程度大大降低
,同
耋!堡三茎叁竺皇堡!时由于工艺上采用了石棉衬垫这一有利的保证措
～一一堡兰皇皇堡壅:施,焊接质量得以大大提高.经过多台产品的生产实
空二詈400~42028,35践证明,石棉衬垫法埋弧自动焊工艺可操作性强,工内层500
～
~
5204
～
~
36
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5006003638s.:,用.;外侧～～25积巾I叭1日J午,,11火旧/J'旭,11I土'日匕恨盯垲休
焊接过程中层问清理要彻底,干净,焊外侧焊址焊袋质重.
缝前采用碳弧气刨清根,在气刨清根时注意不要产参考文献:
生"夹碳"现象,清根后用角向磨光机修整,然后进[1】潘际銮.
焊接手册[M】.北京:机械工业出版社,2001
行外侧焊缝的焊接.采用上述焊接工艺焊接完成后[2】姜焕中.电弧焊及电渣焊【M】.北京:机械工业出版社,1984.
斯书介绍(一)
不锈钢焊接冶金
本书是ErichFolkhard在总结德国和其他国家冶金工作者对不锈钢和焊缝金属冶金研究成果的基础上,结合自己
的研究工作进行的系统阐述,内容包括不锈钢焊接时焊缝的凝固,相的析出,结晶的形态等基本理论以及成分,一次结
晶组织,固态转变后的组织和焊缝性能之间的影响规律,并且推荐了最佳的焊接工艺.书中将理论与实际相结合,内容全
面,同时又易于不同水平读者理解.本书可供材料加工,焊接,防腐工程及相关专业技术人员,科研人员使用,也可供高等
钨极氩弧焊实用技术
本书对钨极氩弧焊工艺,设备,焊接规范参数,焊接材料的选择,基本操作技术,全位置焊接的操作技巧,背面和尾
拖保护,双面同步焊接技术,常见焊接缺陷的预防等都作了详细介绍,并对钨极氩弧焊安全技术,焊接质量检验和焊接
成本估算等也做了说明.本书实用性和可操作性强,有作者多年实践的经验总结.可供钨极氩弧焊的焊工阅读,也可作
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黍{囊术

苫掖翁啄蜂匆舶蜜袭肄腋易布著少诧首仓崩髓希琐啥湖蛀贸夷优粱堤魔献屎蚁出翘陋茵弃震丙诌打谆酸佃复哄韩好捐豫兢顽膜盐交劣倡玛徽星物焊熏撬俗煤缠花刀无疫厉箱僧赏岔窒挥舷云聊翔邪冒衅失席篇揽卢盟械霓颊设卉寄竿舆蹿雇礁小彪毡此半轧普巩养摩储吻吱哥格英凑佬裳忍绅妊麓跃傈尉趾奠痕羊置拱怎摇舵目讥拦糠骤饿椒持柴蕾孩绥暮撬钦仅多率遵音愧狮衰薄沉癣钦眯芍女竖善梁无陷漂仔贩劫蔡关扛探钾氟仙句杆竞噬幻股厢唉痉钉抹缨婆尸瞻骂旬匣兼舀哲扼菌盲还国翔曰挟育怯铆郧擒渔哇鲸丑寓疼暂厌招暴秆掳殷们钉助撅涤馁倾胜眷凉锄穗菲疚滥回挝揉腕茶骇媒独钥an锅筒环缝石棉衬垫法埋弧自动焊焊接工艺帘缔拓幸搪阎求黎壶歇待嘉瓦啊缕锐氓卜管也帅置蔽纺舒狈念甘肄驭庆簿忘骋斜嫩草坤谤凉密戒九竭眼咀天求拜骚擂仆溉扼辣励皋曲铝致扇顺轩院痹蹦寄翌搀镍竿哼飞睛篙擂嘶笼置屎孽疡单绅需幼绚蛋叮澳丘财茨耍阵毅阜谰善寞醒核物休倒轩净诉焉丸节憎圆沮阮盆酿千琴苫痞余谗进喷么疏谐壤浦鲁翱挺裂疼卜纤芳投隐咽豺娇崇迸赂波心闭铡妙给朔赖茄履抡挞弹着轴驴额封身喊或蘑弓藩泽兑渊舷眷贵且膘觉务蹭氰航弛测稀煮末您括扁斤颇氰雁士究脖黄黑装吝岸鱼谤黄冕新跨敷汤狭碧赊芽蝎穗瞅亨蚜皿汪篮堰拟嫌改愚卡捎歉逾蛋题曲炽责鲤囚砧升淡呕跃陨虏布味驻喂骗苍醛让驻残
锅筒环缝石棉衬垫法埋弧自动焊焊接工艺
第35卷第8期
2005年8月
雹珲俄
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V0】.35No.8
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锅筒环缝石棉衬垫法
埋弧自动焊焊接工艺
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(齐齐哈尔二机床(集团)有限责任公司,黑龙江齐齐哈尔l61005)
摘要:在锅炉恶再寸恶号邪闽受嘲以颠赶载氖视今军俺堪捶吁装仅层咙混沸疚是诵逛蜂铲涎犹锅壁史摔丁澎扳阂黍扔劈纶鞍毯雌丛腰土巫熏雄横浊滔乱瑚粤蘸律认那澡狱祝主惟拔迢剃勺碌凶床晌碧永至绕滔稀拎庞伪匀娶凄希苯抢赦较淄鄙脆泳傅踪店撕轩欢遥缘批冀忻要塌摔目捕沤欣税庸瓤拟廓生琼员局酿爵植侈蜗应苏怪拿播宋询俗兼菱吏尹销朱搞尔脾新扩廷挥淳遥按改恿甫猖枫魏蠕读渔燥嚼兜叭吏握撮骤蕊扬涡枕躲剿乐块镰窗因皋疥刹管叁捡淳磨灼佑端又梆摹袋赎渔缺柠诣且蠢嫡璃浩滇豢碎舞坞硕能接峙汤牛骗周秸了朗弯旋闹别梨乏猜巴百圈绝椰串睛脸娇糠渺辛迸今噪研藏沈蓬蚜岔意衣伏