锅炉受热面小径管过热器焊接

【摘 要】论述了660MW火力发电机组锅炉受热面小径管过热器安装焊接工艺。文章列举了宁夏鸳鸯湖电厂一期工程锅炉的安装焊接方法。

【关键词】火力发电厂；超临界；锅炉；焊接；工艺

1.概述

宁夏鸳鸯湖电厂一期工程锅炉为上海电气股份有限公司生产的超临界参数变压直流锅炉、单炉膛、一次再热、单炉膛平衡通风、锅炉紧身封闭，室内布置，固态排渣、全钢构架悬吊结构的∏型锅炉。燃烧器型式四角切圆，直流燃烧器、锅炉额定蒸发量2141t/h，额定蒸汽压力25.4MPa，额定蒸汽温度571℃。

过热器小径管由顶棚管过热器、后烟井包墙过热器、分隔屏过热器、后屏过热器、末级过热器以及过热器固定管组成。

本工程中部分焊口采用地面组合，拟组合的焊口有：分隔屏过热器焊口960道，前包墙过热器焊口239道；左右侧包墙焊口340道。其余焊口待散件吊装完毕进行焊接。

2.焊接工艺

2.1 SA213-TP347H的焊接工艺

（1）TP347H钢的塑性和韧性很好，具有良好的焊接性。如果焊接材料选用不当或焊接工艺不合理时，会产生降低焊接接头抗晶间腐蚀能力和热裂纹等问题。

（2）GTAW打底焊为防止TP347H钢焊缝根部氧化，焊前在管内充氩保护。充氩保护范围以坡口轴向中心为基础，每侧各250-300mm处塞上两层可溶纸（或其它可溶材料），做成密封气室。利用细铜管把头敲扁插人焊缝内，流量一般为10-15L/min。充氩时，当感觉氩气从焊缝间隙轻微返出时（也可用打火机是否熄灭来判断），用石棉条（或高温胶带）将焊口间隙堵住，此时将氩气流量减少1/3，流量过大会产生内凹的缺陷。焊一段拔开石棉条一段。

（3）收口时预留10mm的距离，观察内部质量有无缺陷，如无再冲氩，将焊枪放置到引弧位置，抽掉冲氩铜管，引燃焊接电弧进行封口焊接。

（4）操作上应特别注意收弧质量，收弧时先将焊接电流衰减下来，填满弧坑后移向坡口边沿收弧，以防产生弧坑裂纹。

2.2 GTAW的填充和盖面焊

（1）GTAW焊应注意层间温度的控制，采用小线能量、小电流快速焊接，多层多道焊时，要控制层间温度，要冷却到60℃左右，再焊下一道。

（2）填充层可以采用单道焊，焊缝的厚度控制在2-2.5mm之间。盖面的焊接道数必须是多道焊，焊缝的第一道下边缘注意与坡口边缘保持水平，第二道焊缝注意控制温度，避免焊缝上边缘出现缩沟和咬边。焊缝的余高保持在0.5-1mm的高度。严格控制焊接热输入，因为焊接热输人对焊缝冲击韧度有很大影响，切忌使用大参数，连续焊。每次收弧都填满熔池，待熔池填满后再收弧，以防产生弧坑裂纹。

（3）焊接结束后检查焊缝的收弧处，发现裂纹立即打磨处理。

（4）TP347H焊接容易造成降低焊接接头抗晶间腐蚀和应力腐蚀能力以及易产生 热裂纹倾向。

（5）针对以上焊接中存在的问题需注意以下各方面的预防措施。

1）采取无应力对口和机械对口卡具对口。

2）加强焊前练习工作，尤其是氩弧焊打底的练习。

3）注意天气、环境的因素影响，环境温度低时一定要采取防寒措施，冬季施工一定要避免雨雪施焊，严禁露天焊接。

4）预热温度要达到要求后再开始焊接。

5）焊接采用小规范，焊层尽量薄，焊道尽量窄，避免焊接线能量输入过大。

2.3 T91焊接工艺

（1）先预热。

（2）T91管合金成分高、焊接性能差，预热温度不能满足要求或焊后不能及时缓冷，尤其是在冷天进行焊接，存在的问题较多。为保证焊接质量，T91管排预热时采用电加热方法预热。氩弧焊打底时预热温度取150-200℃。

（3）氩弧焊填充和盖面时，层间温度控制在200-300℃之间。

2.4 GTAW打底焊

（1）为防止T91钢焊缝根部氧化，焊前在管内充氩保护。充氩保护范围以坡口轴向中心为基础，每侧各250-300mm处塞上两层可溶纸（或其它可溶材料），做成密封氣室。利用细铜管把头敲扁插人焊缝内，流量一般为10-15L/min。充氩时，当感觉氩气从焊缝间隙轻微返出时（也可用打火机是否熄灭来判断），用石棉条（或高温胶带）将焊口间隙堵住，此时将氩气流量减少1/3，流量过大会产生内凹的缺陷。焊一段拔开石棉条一段。

（2）收口时预留10mm的距离，观察内部质量有无缺陷，如无再冲氩，将焊枪放置到引弧位置，抽掉冲氩铜管，引燃焊接电弧进行封口焊接。

（3）操作上应特别注意收弧质量，收弧时先将焊接电流衰减下来，填满弧坑后移向坡口边沿收弧，以防产生弧坑裂纹。

2.5 GTAW的填充和盖面焊

（1）GTAW焊应注意层间温度的控制，采用小参数焊接。

（2）填充层可以采用单道焊焊缝的厚度控制在2-2.5mm之间。盖面的焊接道数必须是多道焊，焊缝的第一道下边缘注意与坡口边缘保持水平，第二道焊缝注意控制温度，避免焊缝上边缘出现缩沟和咬边。焊缝的余高保持在0.5-1mm的高度。严格控制焊接热输入，因为焊接热输人对焊缝冲击韧度有很大影响，切忌使用大参数，连续焊。每次收弧都填满熔池，待熔池填满后再收弧，以防产生弧坑裂纹。

（3）焊接结束后检查焊缝的收弧处，发现裂纹立即打磨处理。

2.6焊后缓冷

当一排焊口焊完并自检后，在焊口区缠绕三层石棉布整体缓冷。

2.7热处理

当一排焊口焊完并自检后，待马氏体转变结束后，直接进行热处理，若不能立即进行焊后热处理。应进行后热，如要进行后热，应在马氏体转变结束后进行，热处理按照《热处理作业指导书》中的具体要求进行。 [科]

【参考文献】

[1]火力发电厂焊接技术规程.DL/T869—2004.

[2]焊接工艺评定规程.DL/T868—2004.

[3]火电施工质量检验及评定标准.焊接篇，1996.

[4]国质检锅【2002】109号.锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则.

[5]焊工技术考核规程.DL/T679～1999.

[6]电力建设安全工作规程.（火力发电厂部分）DL5009.1-2002.

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