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探析锅炉压力容器焊接技术

2023-06-28 来源:榕意旅游网
民营科技2017年第6期 科技论坛 探析锅炉压力容器焊接技术 苗春雨刘丽 (南德认证检测(中国)有限公司北京分公司,北京100000) 摘 要:新时期,中国锅炉压力容器在尺寸、服役条件等方面都有了更高的使用要求,为了满足现代锅炉压力容器的应用标准,要 对锅炉压力容器焊接技术给予高度保证,并且对焊接技术进行科学改进与优化研究,从焊接方法的更新到焊接材料、设备以及工艺等 方面的优化与完善都要遵守节约能耗、高效运行原则,进而保证锅炉压力容器焊接技术更加先进化、现代化、合理化。主要针对锅炉压 力容器焊接特点、方法、材料以及工艺等方面进行探讨。 关键词:压力容器;焊接技术;焊接工艺 锅炉压力容器制造并不是一件简单的事,无论是制造步骤还是 工艺方面都有着非常严格的要求,任何一个作业环节都要保证工 艺、技术的精准l生与合理l生,比如:材料的选取、质量的检验、划线的 标准、焊接的准确以及无损检测等等。其中,锅炉压力容器焊接技术 的水平,对锅炉压力容器制造水平影响非常大,是新时代工业化进 程的一种体现。加强对锅炉压力容器焊接技术的改进研究,对促进 整个锅炉压力容器制造发展有很好的促进作用。 1 锅炉压力容器的焊接特点 锅炉压力容器焊接特点中最为明显的就是焊接步骤非常复杂, 从设计、选材、焊接方法制定、检验、划线、材料切割、现场清理、机械 作业、焊接、无损检测、热处理、压力检测、保养以及防锈等多大十几 面。氧乙炔焰气焊的热源较复杂,热度不够,只可以焊接韧性较高的 钢,无法应用在焊接接头的焊接上。当焊接工艺评价完成后,才可以 选取适当的焊接方法,制定相应的焊接工艺参数。 3锅炉压力容器的焊接材料 锅炉压力容器常采用耐热钢焊接材料,有以下几个注意事项: 首先,选择耐热钢焊接材料时,焊缝金属的强度指标需要和母材保 持一直,也就是等强焊接。不仅需要保证焊缝金属和母材在常温状 态下强度一直,还要保证在高温状态下焊缝的强度不低于母材的标 准值。其次,焊接材料中的c含量对焊缝金属的影响较大,应保证焊 材C含量低于母材的c含量,避免焊缝金属产生裂纹。但c含量不能 过小,在焊后热处理使,产生的铁索体,会降低焊接接头的韧性。一 个环节。锅炉压力容器是社会生活、生产中不可缺少的应用设备,焊 般焊缝金属的C含量保持在0.08%~0.12%之间最好,不仅可以使焊 接技术的进化对我国现代科学技术的发展水平有着显著的体现,对 缝金属冲击韧性较高,还能保证与母材的等强。最后,焊缝金属中 人们的生活、社会经济都有一定的影响,因此加强焊接技术水平提 Cr、Mo等元素的含量要高于母材中的含量,这是保证焊缝金属和母 升的研究非常重要。而就目前我国锅炉压力容器焊接技术而言,其 材等强的基础。确保对焊缝金属中O、Si、P、Sn、Se、Sb等元素的严格 质量、标准、焊接方法都有待进一步提升,要想有效提升焊接技术, 控制,这是为了保证焊缝金属和母材回火瞻l生的一致。 还需要对焊接技术的影响因素、发展方向有所了解,掌握焊接技术 4锅炉压力容器的焊接工艺 要点,了解焊接技术特点,认识焊接技术的优点,充分发挥焊接技术 4.1底层焊。底层焊通常采用氢弧焊的方法,从上到下,以点焊方 减小裂纹产生的可能,底层焊 是关键。锅炉压力容器自身使用的特点就是温度高、压力高,在焊接 式开始。为了确保底层焊缝的均匀性,过程中要对此特点充分考虑,以此保证焊接技术的到位与合理。 1.1焊接技术的影响因素。低合金高强钢中含有较多C、Mn、V、Nb等 元素,这些元素会导致钢的硬度大,再经过焊接后,产生淬硬效果。当 钢的服役条件是刚性很大时,就会产生冷裂纹,且裂纹的发展较陧,给 压力容器的使用埋下危险。同时,焊接时焊接接头热影响区受高温的 影响,钢中的C、Nb、Cr、Mo等元素会留在奥氏体里,焊后冷却很快,这 的检查也是必要的。 4.2中层焊。在中层焊进行前,需要先清理和检查已焊焊缝。如果 需要重新施焊,要保证焊缝接头和底层焊缝接头错开的距离至少要 在10ram以上。中层焊选择直径为3.2的焊条,中层焊缝的厚度至少 是焊条直径的8 12倍,选择直线型的运条方式。 4-3表层焊。表层焊采用焊条的直径需参考焊缝已焊厚度。每根焊 要保证表层焊 些元素无法及时析出。而在焊后热处理的时候,这些元素易弥散的形 条的起弧位置与收弧位置均要与中层焊缝接头错开, 式析出,使晶粒内部的强度升高,晶界处的J立力较小,相对呈松弛状 缝的表面完蛰 以及压力容器的圆滑过渡。态,也就易产生变形,导致焊接接头的产生沿晶开裂。然后,如果焊接 4.4焊后热处理。焊后热处理是必要的步骤,可以消除焊接的残余 线能量小,热影响区会因马氏体而出现裂纹;焊接线能量大,热影响区 应力,防止冷裂纹的产生,优化焊接接头的力学性能。一般焊后热处 的晶粒尺寸会很大,塑性降低。此外,焊接接头热影响区还会出现软化 理可分为后热处理、消除应力后的焊后热处理和改善焊接接头性能 区域,这将直接降低锅炉压力容器的使用安全和寿命。 的焊后热处理,可根据不同的要求采用适合的热处理方法。 1.2焊接技术发展方向。锅炉压力容器属于一项结构体积较大、 4.5无损检测。当锅炉压力容器焊接工作全部完成后,需要对焊缝 锅炉壁相对较厚的制造项目,锅炉压力容器制造过程中,在焊件 进行必要的无损检测,包括焊缝表面的无损检测和焊缝内部的无损 贝4,检测时需参考相关的质量规定和要求。 预热、微观组织获得以及焊缝查找等方面都比较困难,传统的焊 检{为了使中国锅炉压力容器的制造技术有突飞猛进的发展,首 接技术在这几项工作巾,很难满足现代锅炉压力容器制造要求, 国家和企业需要加大对锅炉压力容器焊接研发的投入,培养科 凶此,对焊接技术还要从自动化、智能化、简单化、精准化等方面 先,进行改造与创新。 2锅炉压力容器的焊接方法 中国锅炉压力容器的焊接技术和焊接方法一直在不断的进步, 可以根据具体的焊接位置和母材的不同,选取不同的焊接方法,锅 炉压力容器的焊接方法主要有四种:手工电弧焊、埋弧自动焊、气体 研工作者的技术水平。其次,可以开展和国外高技术水平企业的深 入合作,引进高端技术,进行技术的融和。再次,发展自己的先进焊 接技术,例如自动焊接、智能焊接和新型焊接材料的研制,提高中闷 焊接技术的核心竞争力,彻底摆脱对国外焊接技术的依靠。 参考文献 11邹刚.探析锅炉、压力容器和管道焊接技术的新发展IJI.科技致富 保护电弧和电渣焊,简要分析几种焊接方法。手1二电弧焊是最常见 『向导。2012(5):7-8. 的焊接方法,基本原理是是利用电弧产生的高温使焊接部位熔化, 2l郑金石.关于锅炉压力容器的焊接工艺和质量管理的探讨….工 这种方法单纯依靠手工操作,虽然灵活性较大,但对工人技术的要 『程技术:全文版,2016(7):l5一l6. 求很高,工作效率不高。如果焊接面的很大,还需要热处理时,可以 采用电渣焊。电渣焊是一种较特殊的方法,南于锅炉压力容器的体 f3]张举洲.锅炉压力容器检验工作中的事故预防措施探索『J].中国 型巨大,通常呈圆球形,重量很大,只能使用这种方法处理较大焊接 新技术新产品,2016(17):38—39. 

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